自噬是一種維持細胞穩態的多功能降解系統,胞質物質被隔離在雙膜自噬體中,隨后被輸送到溶酶體,在溶酶體中被分解。自噬體的成熟的機制包括關鍵成分的翻譯后修飾、細胞膜上肌磷脂類脂的空間分布、RAB蛋白動態以及溶酶體的生物發生和功能等。自噬體成熟受損與各種人類疾病的發病機制有關,包括神經退行性疾病、癌癥和肌病。
在本篇文章中,YanG.Zhao等人討論了自噬小體成熟的機制和調控,這些機制與一些人類的疾病相關,充分了解這些機制有助于以調控機制為靶點治療相關疾病。
最近的研究表明,介導自噬小體成熟的機制,如SNARE復合體組裝、系鏈募集和RAB蛋白動態,是受到嚴格控制的,并對營養可用性和應激條件高度敏感。干擾這些過程會導致受損細胞器的積累和有毒蛋白質的聚集,也可能阻礙內吞運輸。因此,自噬小體成熟受損與各種人類疾病的發病機制有關,包括神經退行性疾病、癌癥和肌病。在這篇綜述中,研究人員概述了對驅動和調節自噬小體成熟的分子機制的理解的最新進展。并進一步討論了自噬小體成熟受損與神經變性、肌肉疾病和癌癥發病機制之間的因果關系。最后,研究人員提供了如何自噬體成熟可以治療靶向對抗疾病的見解。
SNAREs,tethers和RAB蛋白介導自噬體的成熟
自噬體的成熟是自噬途徑的一個重要步驟,它確保了降解自噬體的形成。闡明自噬體成熟缺陷和自噬體溶酶體系統功能失調的潛在機制是人們了解各種人類疾病發病機制的關鍵。通過調節SNAREs、栓系物及其調節物以及溶酶體的生物發生和功能靶向自噬體成熟,為治療這些疾病提供了有效的策略。需要可靠地監測體內自噬通量的生物標志物和方法來檢查自噬活性的時間變化,并評估針對自噬小體成熟的干預措施。最近發展了幾種方法作為可靠的人體自噬生物標志物。分析外周血單個核細胞的自噬通量用于測定人血樣中的自噬活性。正電子發射斷層攝影術可以與缺氧示蹤劑一起使用,以關聯腫瘤中的缺氧和自噬,并通過使用與自噬底物結合的正電子發射斷層攝影配體來測量組織中特異性自噬底物的水平。生物液體中特定分子的水平也可以用來確定組織中的自噬通量。然而,這些方法效率不高,并且只能適用于選定的細胞或組織。
綜述所述,為了篩選靶向自噬的藥物,迫切需要可靠、高通量的臨床生物標志物,通過識別組織特異性循環自噬副產物和開發用于成像技術的通量探針來測量自噬活性。
原始出處:Yan G Zhao 1, Patrice Codogno,et al.Machinery, regulation and pathophysiological implications of autophagosome maturation.2021 Jul 23 Nat Rev Mol Cell Biol.DOI: 10.1038/s41580-021-00392-4
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