1 高级科普细胞自噬的定义：
- 细胞自噬，这个词来自希腊单词auto-，意思是“自己的”，以及phagein，意思是“吃”。简单的说，细胞自噬就是“吃掉自己”的意思。
- 细胞自噬，就是细胞自发的把自己细胞之内的细胞器都喂给溶酶体。
- 细胞自噬，是真核生物中进化保守的对细胞内物质进行周转的重要过程。该过程中一些损坏的蛋白或细胞器被双层膜结构的自噬小泡包裹后，送入溶酶体(动物）或液泡（酵母和植物）中进行降解，并得以循环利用。
2 细胞自噬是怎样发生及验证的？
在20世纪60年代，当时研究者们提出了细胞自噬这一概念，并且首次观察到，细胞内成分包裹在膜中形成囊状结构，并运输到一个负责回收利用的小隔间溶酶体里，从而降解这些成分。
直到20世纪90年代早期，大隅良典做了一系列精妙的实验，利用面包酵母定位了细胞自噬的关键基因，之后进一步阐释了酵母细胞自噬背后的机理，并证明人类细胞也遵循类似的巧妙机制。
大隅良典的发现是人类理解细胞如何循环利用自身物质的典范。他的发现为理解诸多生化过程，例如适应饥饿以及对感染的免疫应答—中细胞自噬的重要性打开了一扇窗。细胞自噬基因突变会导致疾病，在严重的疾病包括癌症以及神经系统疾病中都包含了细胞自噬过程。
3 什么是细胞器- 溶酶体- 自噬体？
20世纪50年代中期，科学家观察到细胞里的一个新的专门“小隔间”- 细胞器，它包含消化蛋白质，碳水化合物和脂质的酶。这个专门隔间被称作“溶酶体”，相当于降解细胞成分的工作站。比利时科学家克里斯汀·德·迪夫（Christian de Duve）在1974年因为溶酶体和过氧化物酶体的发现，被授予诺贝尔生理学或医学奖。
60年代的新观察表明，在溶酶体内部有时可以找到大量的细胞内部物质，乃至整个的细胞器。因此，细胞似乎有将大量的物质传输进溶酶体的策略。进一步的生化和显微分析发现，有一种新型的囊泡负责运输细胞货物进入溶酶体进行降解，发现溶酶体的科学家迪夫，创造了自噬（auotophagy）这个词来描述这一过程，这种新的囊泡被命名为自噬体。
我们的细胞有不同的细胞“小隔间”，承担不同的作用。溶酶体就是这样一种隔间，里面有用于消化细胞内容物的消化酶。人们在细胞内又观察到了一种新型的囊泡，叫做自噬体。自噬体形成的时候，逐渐吞没细胞内容物，例如受损的蛋白质和细胞器，然后它与溶酶体相融，其中的内容被降解成更小的物质成分，这一过程为细胞提供了自我更新所需的营养和材料，这是所有活细胞的核心功能之一。
4 一般性的了解一下细胞自噬的形式？
细胞自噬主要有3种形式：
- 微自噬：指溶酶体或者液泡内膜直接内陷底物包裹并降解的过程；
- 巨自噬：在其过程中，底物蛋白被一种双层膜的结构（粗面内质网的无核糖体附着区脱落的双层膜）包裹后形成直径约400~900纳米 大小的自噬小泡，接着自噬小泡的外膜与溶酶体膜或者液泡膜融合，释放包裹底物蛋白的泡状结构到溶酶体或者液泡中，并最终在一系列水解酶的作用下将其降解，将这种进入溶酶体或者液泡腔中的泡状结构称为自噬小体。
- 介导自噬：在动物细胞衰老反应过程中，往往发生分子伴侣介导的自噬过程，保存必须的组成细胞结构的蛋白和其他材料。
5 了解与细胞自噬相关的诱导剂和*制剂抑**。
- 诱导剂
(1) Bredeldin A / Thapsigargin / Tunicamycin ：模拟内质网应激；
(2) Carbamazepine/ L-690，330/ Lithium Chloride（氯化锂）：IMPase *制剂抑**（即Inositol monophosphatase，肌醇单磷酸酶）；
(3) Earle's平衡盐溶液：制造饥饿；
(4) N-Acetyl-D-sphingosine（C2-ceramide）：Class I PI3K Pathway*制剂抑**；
(5) Rapamycin：mTOR*制剂抑**；
(6) Xestospongin B/C：IP3R阻滞剂；
- *制剂抑**
(1) 3-Methyladenine（3-MA）：（Class III PI3K） hVps34 *制剂抑**；
(2) Bafilomycin A1：质子泵*制剂抑**；
(3) Hydroxychloroquine（羟氯喹）：Lysosomal lumen alkalizer（溶酶体腔碱化剂）；
（4）除了选用上述工具药外，一般还需结合遗传学技术对自噬相关基因进行干预：包括反义RNA干扰技术（Knockdown）、突变株筛选、外源基因导入等。
- 观察检测
细胞经诱导或抑制后，需对自噬过程进行观察和检测，常用的策略和技术有：
（1）观察自噬体的形成：由于自噬体属于亚细胞结构，普通光镜下看不到，因此，直接观察自噬体需在透射电镜下；
（2）在荧光显微镜下采用GFP-LC3融合蛋白来示踪自噬形成：自噬形成时，GFP-LC3融合蛋白转位至自噬体膜，在荧光显微镜下形成多个明亮的绿色荧光斑点，一个斑点相当于一个自噬体，可以通过计数来评价自噬活性的高低；
（3）利用Western Blot检测LC3-II/I比值的变化以评价自噬形成：LC3-II/I比值的大小可估计自噬水平的高低；
（4）检测长寿蛋白的批量降解：非特异性的；
（5）用MDC（Monodansylcadaverine，单丹磺酰尸胺）染色：包括自噬体，所有酸性液泡都被染色，非特异性的；
（6）用CellTrackerTM Green染色：主要用于双染色，但其能染所有的液泡，非特异性的。
（7）在研究自噬相关蛋白时，需对其进行定位：由于自噬体与溶酶体、线粒体、内质网、高尔基体关系密切，为了区别，常用到一些示踪蛋白在荧光显微镜下来共定位：
Lamp-2：溶酶体膜蛋白，可用于监测自噬体与溶酶体融合；
LysoTrackerTM 探针：有红或蓝色可选，显示所有酸性液泡；
pDsRed2-mito：载体，转染后表达一个融合蛋白（红色荧光蛋白+线粒体基质定位信号），
可用来检测线粒体被自噬掉的程度（Mitophagy）；
MitoTraker探针：特异性显示活的线粒体，荧光在经过固定后还能保留；
Hsp60：定位与线粒体基质，细胞死亡时不会被释放；
Calreticulin（钙网织蛋白）：内质网腔 。
6 自噬的临床意义
细胞自噬与细胞凋亡、细胞衰老一样，是十分重要的生物学现象，参与生物的发育、生长等多种过程，自噬机制调节各类骨组织细胞增殖、分化与成熟, 同时在各种骨类疾病发生发展过程中扮演重要角色。
7 下面介绍《中国组织工程研究》杂志2015年以来出版的关于细胞自噬与各种骨类疾病发生发展的相关性。
《中国组织工程研究》杂志近年来出版的自噬与骨相关研究的文章：
# 激素性股骨头缺血坏死中PI3K/Akt/mTOR信号通路对自噬的调控
李云隆; 赵振群; 刘万林
中国组织工程研究 2019 *载下**583
# 自噬基因在骨关节炎软骨细胞凋亡过程中的保护和平衡效应
刘利国; 徐超; 伊力哈木·托合提
中国组织工程研究 2015 *载下**577
# 去血清饥饿条件下肌卫星细胞增殖及自噬蛋白LC3、Beclin1的表达
刘通; 于佳妮; 刘悦; 陈欢; 邝伟川; 王小寅; 张淑静; 江烨; 邱晓佳; 文希
中国组织工程研究 2019-02-25 *载下**361
# 激素性股骨头缺血性坏死发病机制中的细胞自噬
孟晨阳; 刘万林; 白锐; 赵振群
中国组织工程研究 2017 *载下**333
# 自噬与软骨细胞生存及软骨损伤
张谢卓; 徐超; 伊力哈木·托合提
中国组织工程研究 2015 *载下**318
# 姜黄素对脂多糖诱导炎症致软骨细胞凋亡及增殖能力的影响
李亚楠; 倪娟; 方禹舜; 李涛; 谈鸿飞; 张青松
中国组织工程研究 2018 *载下**266
# 3-甲基腺嘌呤调控自噬基因Beclin1可降低模型兔激素性股骨头缺血坏死的发生与发展
孙亮; 刘万林; 娜日松; 赵振群
中国组织工程研究 2019 *载下**222
# 自噬介导的高强度间歇运动对中年大鼠骨骼肌质量和有氧运动能力随时间变化的影响
崔新雯; 张一民; 汪赞; 孔振兴
中国组织工程研究 2018 *载下**206
# 力学因素对细胞自噬的影响
桂金鹏 江静怡; 张灵玉; 纳静; 樊瑜波; 郑丽沙
中国组织工程研究 2017 *载下**188
# miRNA-140靶向结合自噬相关基因ULK1的验证
卢岩岩; 姚楠; 许学猛; 刘文刚; 蔡大可; 黄丹娥; 赵传喜; 陈国材
中国组织工程研究 2018 *载下**184
# 运动调控骨自噬中长链非编码RNA的作用机制
杨康; 陈祥和; 赵仁清; 余慧琳; 张宪亮; 卜文倩
中国组织工程研究 2019 *载下**165
# 基于雌激素受体研究氯化锂干预成骨细胞的分化及自噬
付殷; 孙贵才; 陈水林; 樊祥伟; 彭宇飞
中国组织工程研究 2019 *载下**159
# 细胞自噬与肌腱病的靶向自噬途径
朱前拯; 高福强; 林朋; 孙伟
中国组织工程研究 2019 *载下**132
# Omi/Beclin-1通路在离心运动致骨骼肌自噬中的作用
雷槟恺; 孙君志; 赵晓琴; 丁海丽; 刘永; 王瑞元; 李俊平
中国组织工程研究 2018 *载下**130
# 跨膜蛋白208可影响人软骨细胞的自噬和线粒体功能
李翔; 孟志超; 焦阳; 于兵孝; 塔拉提百克·买买提居马; 曹永平
中国组织工程研究 2019 *载下**124
# 人牙髓炎及根尖周炎病损组织中自噬相关蛋白微管相关蛋白1轻链3B的表达
马金宝; 王倩; 董明; 白桦
中国组织工程研究 2019 *载下**102
# 人黄韧带细胞骨化发生过程中的自噬
许国峰; 李学斌; 唐一钒; 赵寅; 周盛源; 陈雄生; 贾连顺
中国组织工程研究 2020 *载下**73
# 自噬介导运动改善2型糖尿病骨代谢紊乱的作用机制
陆鹏程; 陈祥和; 杨康; 余慧琳; 刘波
中国组织工程研究 2020 *载下**27
# 细胞自噬在骨肉瘤中的作用机制
李时斌; 章晓云; 张璇
中国组织工程研究 2020 *载下**26
# 炎症性肠病的自噬与表观遗传修饰
郭娅静; 黄艳; 施茵
中国组织工程研究 2020 *载下**23
# MicroRNA影响椎间盘退变过程的研究进展及可发展空间
胡宝阳; 杨学军
中国组织工程研究 2020 *载下**17
