大家好，给大家介绍一下，这是科研的“女朋友”，@细胞自噬

自噬（autophagy）是细胞内利用溶酶体将衰老受损细胞器降解为氨基酸等营养物质，供细胞重复利用的过程。不仅在维持生物体稳态上发挥作用，还参与多种疾病的发生与发展。它与衰老、肿瘤、神经退行性疾病、心脑血管疾病、糖尿病等息息相关。近年来细胞自噬已成为医学和生物学研究的一大热点，国家自然基金申请的万金油。今天我们就探讨一下如何“套路”这个科研的“女朋友”。

细胞自噬过程：

细胞接受自噬诱导信号后在胞浆中形成碗状的双层膜结构—吞噬泡，吞噬泡不断延伸收口，并将胞浆内所有物质囊括在内，此时形成的球状结构被称为自噬体。自噬体与溶酶体融合形成自噬溶酶体，其内膜以及膜内物质均被降解，氨基酸等产物供细胞重新利用。细胞自噬的调节是一个多步骤的极其复杂的过程，主要是通过mTOR信号通路、Beclin-1信号通路、P53信号通路三条途径来进行调控的。

自噬发生相关信号分子介绍：

自噬信号激活
mTOR是是一个丝/苏氨酸蛋白激酶，能接受多种上游信号，自噬诱导发生的过程主要是通过Class I PI3K、MAPK 抑制自噬信号， AMPK，P53促进自噬信号调控mTOR信号通路引起的。

吞噬泡形成

mTOR与AMPK可催化 ULK1 （酵母Atg1的人类细胞同源物）的磷酸化，ULK1 一直以来都被认为是自噬的一个关键调控因子，磷酸化的ULK1可以促进自噬信号的转导。

UVRAG作为正调控子，抗凋亡因子bcl-2作为负调控子，Beclin1被认为是接受自噬信号的守门人，三者共同参与组成ClassⅢPI3 复合物调控自噬信号转导和吞噬泡的形成。

自噬体形成

Atg 基因通过 Atg12-Atg5 和 LC3-II （Atg8-II） 复合物调控吞噬泡形成自噬体。LC3是自噬标志物，自噬形成时， LC3-I会酶解掉一小段多肽，转变为LC3-II形成自噬体，LC3-II/I比值的大小可估计自噬水平的高低。

如何套路细胞自噬：

①提出猜想：临床样本收集；细胞、组织样品高通量测序、基因芯片等方法，结合生物信息学分析基因、miRNA、lncRNA、circRNA（研究热点必备）表达差异、蛋白表达差异，结合自噬相关信号的表达，筛选表达差异基因。

②验证猜想：收集样本进行QPCR、WB验证目标基因与调节自噬相关基因（如ULK1、Beclin1、Atg等）表达情况。同时通过临床检测、病理等手段进一步验证该目标分子与疾病临床指标的关联性。

③基因功能研究：构建目标基因过表达/低表达动物疾病模型或细胞模型，通过透射电镜观察自噬体形成、GFP-LC3(或mRFP-GFP-LC3)荧光指示结合WB检测LC3-II/I比值大小验证自噬水平高低，细胞生物学技术、分子生物学技术、病理等手段验证目的基因调控自噬发生引起细胞或动物水平的生物学功能（增殖、凋亡、侵袭等）的改变。

④分子机制研究：CHIP提取目标基因蛋白验证是否直接调控自噬基因；RNA-pulldown手段提取miRNA、lncRNA、circRNA等，WB验证其是否结合自噬基因。Luciferase验证目的基因通过何种途径调控自噬引起疾病发生。

⑤临床意义：动物疾病模型，利用自噬诱导剂、自噬抑制剂构建或通过慢病毒调控Atg、Beclin1等基因的表达，监测自噬变化以及疾病发生情况。

注：正常情况下的自噬具有促细胞生存的功能， 但是过多的自噬会导致自噬性细胞死亡， 所以细胞自噬是需要动态监控的过程，设置多个检测时间点尤为重要。

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