细胞自噬研究概览

自噬(autophagy)是一种细胞通过溶酶体或液泡(酵母),将受损的或多余的细胞组分降解形成生物小分子的细胞代谢过程,在真核生物中十分保守,而其正常与否也与人类的身体健康密切相关。在距Christian de Duve发现溶酶体并提出自噬这个概念50多年后,日本分子细胞生物学家大隅良典因对自噬机制的阐明做出的重大贡献而获得了2016年度诺贝尔生理学或医学奖。本文旨在回顾自Christian de Duve发现溶酶体至今自噬领域的发展历程,并介绍中国的研究现状。     

聚集体自噬研究进展

错误折叠蛋白在细胞内大量堆积后会形成蛋白聚集体，干扰细胞正常生理活动，以至引发各种人类疾病，尤其是神经退行性疾病。因此，研究聚集体的形成和清除过程对治疗神经退行性疾病具有重要意义。蛋白聚集体在形成过程中会受到相分离的调控，在液相、固相等多种状态间转变，这影响了聚集体的性质及其清除方式。尽管细胞内多种蛋白质量监测系统均可参与错误折叠蛋白的清除，但是一旦聚集体形成，通常需要通过自噬途径清除，即聚集体自噬过程。在聚集体自噬中，p62、NBR1、TAX1BP1、Tollip、CCT2等自噬受体能够帮助自噬系统识别蛋白聚集体，在聚集体的清除中发挥重要作用。文章主要介绍聚集体的形成以及通过自噬清除的过程，并聚焦于聚集体自噬领域的最新研究进展。     

结核分枝杆菌免疫逃逸机制研究进展

结核病(tuberculosis, TB)是由结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis, Mtb)感染引起的一种对全球人类健康和经济社会发展具有重大影响的人兽共患病.结核分枝杆菌感染人类已有数千年的历史,在其与人类宿主共同进化的过程中, Mtb已发展出多种巧妙的策略以逃避宿主的免疫防御,从而建立持续性感染.然而,我们对其免疫逃逸的分子机制以及细菌的毒力因子在Mtb不同感染阶段下发挥的作用了解有限.研究表明,在Mtb感染的早期阶段,肺泡巨噬细胞无法控制Mtb的感染,在进入肺间质后, Mtb可通过调控细胞内感染、损害抗原提呈、破坏巨噬细胞和T细胞功能等手段达到免疫逃逸的目的.本文详细回顾并综述了近年来结核分枝杆菌调控巨噬细胞自噬、凋亡以及适应性免疫应答等过程的分子机制,这些分子机制对于开发新的宿主导向疗法以及保护性疫苗至关重要.     

自噬在乙肝病毒引起的疾病中的功能

乙型肝炎病毒(hepatitis B virus, HBV)属于嗜肝DNA病毒科家族成员之一,全世界约有20亿人受到HBV感染,其中约3.5亿人是HBV携带者, HBV携带者中HBV长期低水平复制导致肝炎、肝硬化和肝细胞癌的发生.在这一过程中,越来越多的证据表明自噬扮演了重要角色.本文将从HBV在自噬不同阶段的作用,以及HBV引起的肝损伤和肝癌过程中自噬的功能这几个方面进行综述,以期为深入探索HBV病毒致病机制和筛选抗病毒的靶点、研发抗病毒药物提供有效的帮助.     

大流行流感病毒的起源

一、流感病毒的细胞内感染流感病毒是流行性感冒的病原体.流感病毒感染易感宿主时,病毒核糖核酸(RNA)就侵入细胞.细胞的合成机构逐渐接受病毒RNA的指令,不再合成本身的核酸和蛋白质,只产生病毒的RNA和蛋白质,因此,很快死亡,同时释出大量毒粒.而后者又感染     

乙肝病毒X蛋白可通过上调beclin1表达增强肝细胞自噬作用

人beclin1基因可诱导细胞自噬作用,它在乳腺癌中通常低表达,但在乙肝病毒(HBV)感染的肿瘤肝癌组织中高表达.中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所赵慕钧研究组与合作者在肝脏和     

自噬:细胞自身物质更新代谢的重要机制

细胞自噬是一种溶酶体介导的降解通路,对维持细胞稳态平衡有重要作用.2016年诺贝尔生理学或医学奖授予了揭示细胞自噬分子机制的大隅良典教授,以表彰他对该领域的贡献.本文全面解析了自噬这一重要生理过程的研究进展.     

自噬行为可使凋亡癌细胞复活

<正>自我消化阻碍自我毁灭:由于细胞凋亡而处于内部分解的癌细胞,可以复活并把自己重新拼凑在一起3月27日出版的《细胞报告》(Cell Reports)杂志和在美国癌症研究协会(AACR)年会上发表的一项研究结果显示,癌细胞可以从自噬的破坏中恢复。研究结果就癌细胞可能对化疗的抵抗力提供了洞见。     

宿主因子参与HBV cccDNA形成和转录

乙型肝炎病毒(hepatitis B virus, HBV)是引起乙肝的病原体. HBV基因组是一个不完全双链环状DNA(relaxed circular DNA, RC-DNA).当HBV在宿主细胞中复制时,首先RC-DNA需要转化为共价闭合环状DNA(covalently closed circular DNA, ccc DNA),后者作为HBV的转录模板,产生病毒的亚基因组和各种m RNA.其中,pg RNA作为逆转录模板逆转录负链DNA,继而合成正链DNA,最后组装成新的RC-DNA. ccc DNA的存在是干扰素(IFNs)、核苷类似物(NAs)等药物无法彻底消除乙肝抗原、治愈乙肝的重要原因. HBV ccc DNA的形成和转录过程受到许多宿主因子的调控,本文从乙肝病毒的感染和复制特征出发,总结了在各个过程中参与HBV ccc DNA形成和转录的宿主因子,对有关HBV ccc DNA形成的具体过程以及调控机制的研究具有一定指导意义.     

病原体感染的天然免疫防御效应

机体的天然免疫系统是古老的、保守的和重要的抗感染防御体系.脊椎动物、无脊椎动物甚至植物受到病原微生物攻击时,均可以活化并产生不同的天然免疫防御应答.天然免疫系统如何防御病原体微生物感染,一直是免疫学甚至生命科学领域的重要课题.因此,哺乳动物(小鼠(Mus musculus)和人)的天然免疫防御效应和机制研究成为目前免疫学领域的研究热点和重点.研究主要集中在病原体的免疫识别、免疫细胞集聚和病原体免疫清除等不同阶段的天然免疫防御效应和机制.本文主要从以上3个方面简要评述了近年来在天然免疫细胞防御病原微生物感染的效应及机制方面的研究进展.针对某一热点研究主题,也引用了较为详尽的文献综述.这将有助于研究者从整体上认识天然免疫系统、天然免疫细胞和分子对病原体感染的防御效应.     

类泛素蛋白及其中文命名

泛素家族包括泛素及类泛素蛋白,约20种成员蛋白.近年来,泛素家族领域取得了迅猛发展,并已与生物学及医学研究的各个领域相互交叉.泛素家族介导的蛋白质降解和细胞自噬机制的发现分别于2004和2016年获得诺贝尔奖.但是,类泛素蛋白并没有统一规范的中文译名. 2018年4月9日在苏州召开的《泛素家族介导的蛋白质降解和细胞自噬》专著的编委会上,部分作者讨论了类泛素蛋白的中文命名问题,并在随后的"泛素家族、自噬与疾病"(Ubiquitinfamily,autophagy anddiseases)苏州会议上提出了类泛素蛋白中文翻译草案,此草案在参加该会议的国内学者及海外华人学者间取得了高度共识.冷泉港亚洲"泛素家族、自噬与疾病"苏州会议是由美国冷泉港实验室主办、两年一度、面向全球的英文会议.该会议在海内外华人学者中具有广泛影响,因此,参会华人学者的意见具有一定的代表性.本文介绍了10个类别的类泛素蛋白的中文命名,系统总结了它们的结构特点,并比较了参与各种类泛素化修饰的酶和它们的生物学功能.文章由45名从事该领域研究的专家合作撰写,其中包括中国工程院院士1名,国家"千人计划"学者4名,长江学者3名,国家杰出青年科学基金获得者18名和美国知名高校华人教授4名.他们绝大多数是参加编写即将由科学出版社出版的专著《泛素家族介导的蛋白质降解和细胞自噬》的专家.     

一种新的微管相关蛋白JWA对细胞内氨基酸平衡有重要调节作用

探讨了JWA蛋白在细胞内的确切定位、与微管蛋白的相互关系及对细胞内氨基酸平衡的调节作用. 应用4~37℃(微管解聚-聚合)交替作用法提取纯化大鼠脑组织中微管及其相关蛋白; 用免疫共沉淀法研究JWA蛋白与微管蛋白的相互作用; 应用基因转染和免疫荧光等实验方法研究低温(4℃)、秋水仙素(1 × 10^-5, 5 × 10^-5 mol/L)等处理的HBE细胞/ NIH3T3细胞中JWA和微管的动态变化及相互关系. 应用反义寡核苷酸技术结合氨基酸分析技术探讨JWA蛋白对PC12细胞内氨基酸平衡的调节作用. 结果表明, JWA蛋白是一种新的微管相关蛋白, 与微管蛋白分布基本平行, 在绝大多数情况下伴随微管动力学改变(聚合或解聚)而同步发生变化, 并且可能参与了细胞有丝分裂的过程. JWA蛋白是细胞内氨基酸总量的一种重要负性调节蛋白, 并选择性地调节细胞内谷氨酸和牛磺酸含量.     

人轮状病毒持续感染细胞的研究

人轮状病毒(HRV)是引起婴幼儿急性非细菌性腹泻的主要病原体,在细胞培养中,能抑制宿主细胞大分子合成,并致细胞病变。但HRV能否引起持续感染,迄今未见文献报道。     

宿主遗传多态性与HIV/AIDS感染和进展的关系

人体对HIV-1的易感性, 除病毒本身和个体的行为因素外, 宿主的遗传因素, 即遗传变异起了重要作用. 一些个体的不感染和长期不进展现象完全是由于宿主本身的遗传背景造成的, 而非药物. 在过去的10年中, 有关宿主的遗传多态性与HIV感染、AIDS病程进展、抗HIV药物治疗效果和毒性的研究已成为HIV研究的热点. 宿主的遗传因素主要通过作用于病毒入侵细胞形成感染这一过程和修饰机体的免疫反应而影响对HIV的易感性和AIDS病程的进展. 这些遗传变异主要包括细胞因子受体和配体系统基因及HLA和抗原呈递系统基因. 前者有CCR5, CCR2, SDF1, IL10, RANTES, IFN-γ和CXCR6等. 后者包括HLA-B*57, HLA-B*27和HLA-B*35等. 其中CCR5和CCR2的变异是研究得最透彻的. CCR5基因编码区32个碱基的纯合性缺失 (CCR5Δ32) 可完全保护携带者不感染HIV, 杂合性缺失可延迟感染后病程的进展; CCR5Δ32还有利于抗病毒治疗. 对宿主遗传背景的的研究不仅可以理解HIV的自然感染过程, 对病情的预测、抗HIV药物的开发、治疗策略的制定及疫苗研究都有指导意义. 目前CD4阳性T细胞计数、HIV病毒载量、CD4阳性T细胞耗竭速度及AIDS临床症状是临床上判断病情的依据, 而没有考虑可能起重要作用的宿主因素. 最近的研究表明, HIV抑制因子CCL3L1 (MIP-1αP) 基因的拷贝数与个体HIV-1/AIDS的易感性相关. 拥有的CCL3L1拷贝数越少, 对HIV-1越易感. 每多一个拷贝就可降低4.5%~10.5% HIV感染的风险. 这使得通过筛查CCL3L1剂量, 结合其他宿主基因分型如CCR5, 预测个体对HIV/AIDA的易感程度、指导临床治疗成为真正的可能.     

白腐真菌在非灭菌条件下对活性艳红染料的脱色研究

近年来,许多研究表明在废水处理中自腐真菌(White rot fungi)是很有发展前景的微生物．其中研究和讨论得最多的是黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium),白腐真菌的胞外酶具有非特异性、无需底物诱导等独特性能,对许多有机污染物和不同类型的人工合成染料具有广谱的降解能力,并且在降解过程中发现了非常有意义的矿化(20％～48%)现象.     

抗三尖杉酯碱的HL-60细胞中谷胱甘肽含量增高

谷胱甘肽(Glutathione,GSH)是细胞内一种三肽巯基化合物,参与众多的细胞生理过程,如细胞对亲电化合物和过氧化物的解毒过程,酶活性调节,氨基酸转运和细胞周期的调节等.近年来还发现GSH能严重影响肿瘤细胞的放疗和化疗效果,GSH含量的增加也是多药抗性的原因之一.因此细胞内GSH含量的测定对于深入探讨GSH的细胞功能极为重要.     

棉铃虫(Heliothis armigera Hübn)血球细胞单层培养

近年来,昆虫病毒在组织培养中的感染和增殖的研究,已有很大的进展。本文报道棉铃虫血球细胞的单层培养方法及结果,为研究昆虫病毒与宿主细胞间的相互关系,提供技术手段。Hink和Ignoffo曾建立美洲棉铃虫(Heliothis Zea)成虫卵巢的细胞系。但棉铃虫(H.armigera)幼虫血球细胞的单层培养,还未见有报道。自1978年4月以来,棉铃虫血球细胞的体外培养先后进行了二十余次,获得成功。材料大多数是用人工饲料单管饲养的5龄左右的健康幼虫,饥饿24小时后,用自来水洗净虫体,进     

病毒微小RNA的发现及其功能

病毒微小RNA (microRNA, miRNA)是新发现的一类miRNA. 它通过诱导mRNA切割降解、翻译抑制或其他机制调节宿主细胞和/或病毒自身靶基因的表达, 改变宿主细胞的生命活动或病毒自身复制, 从而对抗和逃避宿主免疫监视, 达到保护病毒自身的目的. 寻找病毒miRNA分子、作用靶标基因, 以及鉴定其生物学功能已成为研究的新热点. 本文回顾了病毒miRNA的研究历史, 分析了它在基因组中分布特点、生物学功能、作用机制以及病毒miRNA与其他生物miRNA的异同点, 最后展望了病毒miRNA的研究方向和在疾病防治中的应用前景. 随着病毒miRNA的鉴定和功能的深入研究必将促进相关领域的发展, 尤其为病毒病的控制带来新的思路和方法.     

Toll样受体家族的研究为何升温

Toll样受体家族是新近发现的跨膜信号受体家族 ,它在进化上高度保守 .它不仅是天然免疫的重要受体 ,同时也为建立获得免疫提供了条件 .Toll样受体的发现和功能研究将使人们对宿主 -病原体相互作用的认识提高到一个崭新的水平 ,为了解与感染有关的免疫现象 ,如炎症、自身免疫病、天然免疫与获得免疫的关系等 ,提供了深入思考的素材 .     

植物膜蛋白的囊泡转运及调控机制的研究进展

膜蛋白的囊泡转运对维持植物的生长发育、细胞内外的物质交换、细胞识别、免疫应答、信号转导等生物学过程具有重要的生理学意义.近年来,随着超分辨显微技术和蛋白标记方法的更新和进步,对膜蛋白转运相关机制的研究也取得了很大进展.尽管当前对囊泡转运机制的研究手段或技术方法有很多,但关于膜蛋白囊泡转运途径及其研究技术方法缺少系统的总结.本综述首先介绍了膜蛋白囊泡转运所涉及的相关细胞器,全面总结了植物膜蛋白的不同囊泡转运途径,并在此基础上,系统概括了研究植物囊泡转运所使用的化学方法和突变体;最后,展望了植物膜蛋白囊泡转运途径中的研究前景,以期为了解和阐明植物体如何感知及适应环境的调控机制提供一定的思路和见解.