运动对自噬的影响及动物运动模型的建立VIP专享VIP免费

运动对自噬的影响及小鼠运动模型的建立苏洋洋2019年1月自噬(autophagy)1.自噬的概念2.自噬的分类3.自噬发生过程4.自噬的功能及作用5.自噬的检测方法运动对骨骼肌自噬的影响1.急性运动对骨骼肌自噬的影响2.长期运动对骨骼肌自噬的影响动物模型(运动建模)1.跑台运动模型2.游泳运动模型自噬的概念自噬（autophagy）是由Ashford和Porter在1962年发现细胞内有“自己吃自己”的现象后在1963年由克里斯蒂安·德·迪夫提出的，是指从粗面内质网的无核糖体附着区脱落的双层膜包裹部分胞质和细胞内需降解的细胞器、蛋白质等成分形成自噬体（autophagosome），并与溶酶体融合形成自噬溶酶体，降解其所包裹的内容物，以实现细胞本身的代谢需要和某些细胞器的更新。(来自百度百科)自噬的分类截止目前至少有三种自噬形式被证实，分别是大自噬、小自噬和分子伴侣介导的自噬[15]。大自噬是由内质网来源的膜(也称为噬菌体)包绕待降解物形成自噬体，自噬体的外膜与溶酶体融合形成自噬溶酶体，其内部物质在自噬溶酶体中降解。小自噬是溶酶体的膜向内内陷直接包裹长寿命蛋白等，并在溶酶体内降解。分子伴侣介导的自噬(CMA)是底物蛋白包含KFERQ样五肽序列，首先被细胞质Hsc70(热休克同源物)和伴侣分子识别，然后与溶酶体Lamp-2A(跨膜蛋白)结合转位到溶酶体内，之后被溶酶体酶消化。上述三种类型的自噬所降解的产物均有不同的作用，如新蛋白的合成、能量的产生和糖异生等[17]自噬发生过程细胞在饥饿、能量缺乏、氧化应激、运动刺激或者细胞器和蛋白质累积时能诱发细胞自噬。自噬包含以下几个步骤：自噬启动、自噬体形成、自噬体膜扩张、选择包裹物、自噬溶酶体形成和降解6个步骤。1.自噬的启动ULK1(酵母中Atg1的同系物)激酶复合体由丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶ULK1、Atg13以及ATG组成，是调控自噬启动的关键因子，参与介导自噬前体(phagophore)的形成，诱导自噬的启动。2.自噬体形成ULK1激酶复合体能够促进PI3K和ATG14形成复合物，并促进Beclin1从Bcl2-Beclin1复合体中解离，形成Beclin1复合体(Beclin1-PI3K-ATG14复合物)，Beclin1复合体是参与自噬体形成的关键因子3.自噬体膜扩张游离于细胞质中的无活性的微管相关轻链蛋白3(LC3)被ATG4切割后形成LC3Ⅰ，继而在自噬体膜上通过ATG7被脂化形成LC3Ⅱ。ATG12首先通过ATG7与ATG5共价结合形成ATG5-ATG12复合物，该复合物进一步与ATG16相结合，形成ATG5-ATG12-ATG16复合物，与LC3Ⅱ相结合最终形成ATG5-ATG12-ATG16-LC3Ⅱ复合物，与自噬体膜相结合后促进自噬体膜弯曲融合，LC3Ⅱ和ATG5-ATG12-ATG16复合物表达量也决定自噬体的大小。4.自噬溶酶体形成和降解自噬体形成后，在LAMP2的作用下，自噬体与溶酶体相结合，形成“自噬-溶酶体”降解包裹物，降解产生的氨基酸等物质参与机体再循环。自噬的功能及作用细胞自噬受到各种胁迫信号的诱导，在饥饿状态下胞质中可溶性蛋白和部分细胞器被降解成氨基酸等用于供能和生物合成，这是真核细胞在长期进化过程中形成的一种自我保护机制。另外，细胞自噬具有持家功能，清除变性或错误折叠的蛋白质、衰老或损伤的细胞器等，这有利于细胞内稳态的维持。近年来许多研究表明，细胞自噬与个体发育、氧化性损伤保护、肿瘤细胞的恶性增殖及神经退行性疾病有关。(1)饥饿应答时的作用,在不同的器官如肝脏或在培养细胞中,氨基酸的匮乏会诱导细胞产生自体吞噬,由自体吞噬分解大分子,产生在分解代谢和合成代谢过程中所必须的中间代谢物。(2)在细胞正常活动中的作用,如在动物的变态发育、老化和分化过程中,自体吞噬负责降解正常的蛋白以重新组建细胞。尽管通常人们认为自体吞噬不具有选择性,但是在某些病理和压力条件下,通过自体吞噬能选择性地隔离某些细胞器,如线粒体、过氧化物酶体等。(3)在某些组织中的特定功能,如黑质的塞梅林神经节中,多巴胺能神经元中的神经黑色素的合成就需要把细胞质中的多巴胺醌用AV包被隔离起来。自噬的检测方法目前自噬检测方法多采用：WesternBlot和immunoprecipitation检测自噬蛋白表达水平、QPCR(Real-timeQuantitativePCRDetectingSystem)即实时荧光定量核酸扩增检测系统从基因层面检测自噬相关mRNA转录水...