自噬性死亡是指自(體吞)噬是胞質溶膠和細胞器被隔離到雙層膜的小泡中，由此運送到溶酶體/空泡中降解，並使因此形成的大分子進行再循環的一個過程[16]。自噬出現在許多真核細胞中，但自噬性細胞死亡不是多細胞生物體唯一的特徵。在原生動物病原體杜氏利什曼原蟲(Leishmaniadonovani)中，抗微生物肽能誘導自噬的發生[17]。在此，細胞器以及其他細胞成分匯集到溶酶體，並被降解。
基本介紹
- 中文名：自噬性死亡
- 特徵：阻止細胞損傷以及癌症的發生
- 功能：細胞間分化
- 形態： 胞質無定形，核碎斷
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自噬
凋亡和自噬性死亡是程式性死亡的表現形式
自噬的特徵和功能
近年來在大量的生物體中發現存在一種稱為自噬性死亡的死亡方式。
自噬的形態學特徵表現
通過超微結構特徵而鑑定的自噬的形態學特徵表現在如下幾個方面：① 高爾基體和內質網等
細胞器膨脹；② 胞質無定形，核碎斷、固縮；③形成大量吞噬泡(由粗面內質網包圍將要被吞噬的底物，
隨後與初級溶酶體結合形成)；④ 細胞質膜失去特化，可能發生細胞膜出泡現象。
自噬功能
自噬有以下功能：① 細胞營養缺乏時營養的動員；② 細胞間分化；③ 細胞死亡及老化；④清除細胞內受損的細胞器，阻止細胞損傷以及癌症的發生。
自噬與凋亡
區別與鑑定
很多試劑在腫瘤細胞系中能引起細胞死亡，通過使用caspase 抑制劑和自噬抑制劑能鑑定其為何種死亡方式，如內抑制素誘導的細胞死亡方式沒有被caspase 抑制劑阻止，但是卻被自噬抑制劑3-甲基腺嘌呤所抑制[18]。As2O3 誘導的細胞死亡也只被自噬抑制劑巴弗洛黴素A1 抑制而不被普通的caspase 抑制劑阻斷。
自噬性細胞死亡是與凋亡顯著不同的程式性細胞死亡的一種獨立的形式。在人類結腸癌細胞系HT29/HI1 中，由酪氨酸磷酸化抑制劑誘導的凋亡性細胞死亡過程的早期階段與肌動蛋白的解聚及中間纖維的降解相關聯。作為對照，在三苯氧胺誘導的MCF-7 自噬性死亡中，中間纖維和微纖維會重新分布，即使在核崩潰的階段之後也在很大程度上被保護[19]。
聯繫
儘管有大量的證據表明自噬和凋亡在各種疾病中相互作用，但在病理學中，它們的相互作用還沒有弄清楚。帕金森疾病患者的塞梅林氏神經節神經元的超微結構既顯示了自噬的標誌，也顯示了凋亡的標誌，而α-synuclein 突變體的表達則誘導自噬性細胞死亡，卻沒有caspase 活性，這表明凋亡和自噬在這種疾病的病理學中還沒有必然的相互依賴性。在老年性痴呆症、昆廷頓舞蹈症、感染性蛋白疾病中會出現內體－溶酶體系統的高度活化、自噬的激活以及神經元的丟失等症狀，這表明在這些疾病中，自噬作用是增強的。此外，還有在老年性痴呆症、昆廷頓舞蹈症等疾病中能通過原位切口端DNA 標記法檢測到凋亡細胞的報導[22]。神經退化性失調中，細胞死亡的模式仍然存在著爭議，可能在患者的腦中共存著凋亡和非凋亡形式的細胞死亡[23]。
TdT 介導的生物素-dUDP 切口端標記(TUNEL)技術是用來給凋亡細胞染色的一種技術。但是僅僅用TUNEL 技術來鑑定凋亡性細胞死亡往往是不正確的，因為某些細胞死亡既表現出凋亡的特徵，也表現出自噬的特徵。在各種細胞類型中，混合性細胞死亡的發生，可能比以前的研究所預期的更加普遍。另外，一個細胞能在凋亡和自噬間轉換，使其作為細胞死亡的主要形式。下面是凋亡和自噬相互依賴的例子。在成鼠的外周神經細胞破壞之後，寡樹細胞顯示出凋亡性細胞死亡的超微結構特徵，而膜結合細胞質細胞器自噬的典型特徵，也是在這些細胞的細胞質中被發現的[24]。另據報導，酵母中Bax 的表達誘導的細胞死亡，同時具有凋亡和自噬的特徵，類固醇的caspase依賴的運動神經元細胞死亡，也展現出自噬和凋亡的混合特徵[25,26]。可見，細胞可能通過一個非caspase 依賴性的自噬過程死亡，表現出或不表現出凋亡標誌。在某些情況下，細胞可能在自噬和凋亡中選擇一種死亡途徑，但細胞死亡的2 種程式之間可能會有適當的重疊或相互依賴性。
自噬機制
細胞為維持正常新陳代謝，其生長過程始終都有自噬現象，這已在形態學中得到證實。但自噬的消長受多種因素影響，營養缺乏、胰高血糖素可誘導自噬，胰島素抑制自噬，細胞腫脹也同胰島素一樣有抑制自噬的作用，它們的作用點在於改變胺基酸的濃度。當胺基酸濃度降低時，自噬啟動可產生胺基酸，保證器官成活；相反則自噬被抑制。與酵母相似，在哺乳動物細胞中，自噬高度依賴於磷酸化事件。在哺乳動物肝細胞中，核糖體蛋白S6 的磷酸化可以刺激蛋白合成，增加核糖體與內質網的黏附，從而抑制自噬。胺基酸通過激活p70S6 蛋白激酶，也可以使核糖體蛋白S6 磷酸化增加而抑制自噬，磷酸酶抑制劑岡田酸對蛋白磷酸酶的效應也抑制了自噬過程。而且，各種類別的磷脂醯肌醇-3-激酶(PI3K)用獨特的方式控制自噬途徑：IA 類的PI3K 抑制細胞質的匯集和降解，而Ⅲ
類則刺激細胞質的降解，提示PI3K 家族是自噬途徑關鍵的調控因子。最近的研究表明，死亡相關蛋白激酶(DAPk)和DAPk 相關的蛋白激酶(DRP-1)的表達，觸發2 個重要的非caspase 依賴的細胞質事件：膜的出泡生長(見於任何形式的細胞死亡)以及增殖的自噬(典型的自噬特徵)[20]。在自噬小泡中發現DRP-1，表明這一激酶直接參與到自噬過程中。另已有研究結果表明，beclin-1 可能是哺乳動物用於自噬的基因，它通過這一死亡過程的活化抑制腫瘤的形成[21]。自噬過程中，自噬體形成後將其包裹物運輸至溶酶體降解，這一過程並非簡單的擴散，而是通過
細胞骨架微管網路系統的傳輸來實現的。當使用微管解聚和抑制劑時，可見到自噬體的解聚以及阻止其與溶酶體的融合。
