Nature 拳頭綜述丨2003网站太阳集团王立明等人全面彙總微自噬的研究進展,為微自噬相關疾病治療提供重要參考

時間:2022年09月28日 10:43 點擊: 字體大小:

近日我校2003网站太阳集团王立明教授和美國密歇根大學Daniel J. Klionsky教授和澳門大學的沈漢明教授聯合在Nature Reviews Molecular Cell Biology雜志上發表微自噬相關綜述文章全面總結了微自噬的研究進展為微自噬相關疾病治療提供重要參考。


文章題目為:The emerging mechanisms and functions of microautophagy,文章中首先全面深入地總結了近年來有關微自噬的研究進展,重點介紹了多種形式的選擇性微自噬(selective microautophagy),并詳細讨論了微自噬的分子調控機制,微自噬與巨自噬的區别與聯系,以及微自噬與人類重大疾病(例如癌症和神經退行性疾病)發生和進展的關系。

微自噬指的是通過溶酶體或晚期内吞體[二者融合形成内吞溶酶體(endolysosome)]直接吞噬降解内含物的過程,其主要有三種方式:溶酶體膜突起、溶酶體膜内陷和晚期内吞體膜内陷。根據被降解底物是否有特異性,微自噬也可以分為非選擇性微自噬(non-selective microautophagy)和選擇性微自噬(selective microautophagy)。

到目前為止,哺乳動物非選擇性微自噬的研究仍然非常薄弱,分子機制和生理病理功能遠未明确。然而,近年來,人們對于選擇性微自噬的研究取得了一定的進展。本文全面總結了已經報道的一系列選擇性微自噬類型,包括微線粒體自噬(micromitophagy)、微内質網自噬(microreticulophagy)、微細胞核自噬(micronucleophagy)、微溶酶體自噬(microlysophagy)、微脂噬(microlipophagy)、内吞體微自噬(endosomal microautophagyeMI)以及微蛋白質自噬(microproteophagy;作者首次命名)。

哺乳動物的選擇性微自噬通路

在酵母中,微自噬的分子調控機制已經得到廣泛研究。但在哺乳動物細胞中,微自噬的确切調控機制在很大程度上仍不清楚。目前,對微自噬的分子調控機制的研究主要集中于底物識别(cargo recognition)以及底物吞噬和降解(cargo engulfment and degradation)兩個過程。其中泛素化和ATG8ylation在微自噬的底物識别過程中發揮了重要作用,而SNARE複合體、 ESCRTs複合體以及膜接觸位點(membrane contact sites)和mTORTFEB參與了底物的吞噬和降解過程。另外,MVBsmultivesicular body)也通過多種途徑參與微自噬的調控。

微自噬具有多種生物學功能,其中包括蛋白質質量控制、細胞器重塑、神經元突觸傳遞和胚胎發生等。不同類型的選擇性微自噬功能障礙與多種人類疾病的發生發展密切相關,其中以兩種衰老相關疾病,神經退行性疾病和癌症的最為典型。

相對于巨自噬和CMAchaperone-mediated autophagy)的研究,微自噬的研究還處于起步階段,有很多具有挑戰性的基本問題沒有被探究和回答。例如,不同類型的選擇性微自噬的受體(receptors)尚未确定,也不清楚這些受體行使其功能時是否依賴泛素,是否會随底物一起被降解,微自噬和巨自噬是否利用相同或不同的受體來實現特定細胞器的周轉;微自噬的底物運輸到内吞溶酶體的分子機制還遠未明确等。因此,我們急需更加深入地研究微自噬的分子調控機制和生理病理功能。這些知識将會為自噬和溶酶體生物醫學的研究打開一個新的窗口,更重要的是将為微自噬相關疾病的治療提供新的機遇!

Nature Reviews Molecular Cell Biology》是國際公認生命醫學領域的頂級期刊,影響因子高達114分,期刊主要刊載分子生物學、細胞生物學等研究方向的學術論文。2003网站太阳集团為該論文的第一單位,王立明教授為第一作者。研究工作得到了國家自然科學基金等項目的支持。

作者簡介:

王立明于2018年獲得新加坡國立大學博士學位,自2018年9月至2021年10月在新加坡國立大學從事博士後研究,2021年11月受聘于2003网站太阳集团,任教授/博士生導師,入選2003网站太阳集团嶽麓學者計劃,主要研究方向為自噬、線粒體自噬、線粒體穩态的分子機制及其在腫瘤、神經退行性疾病等多種人類重大疾病中的功能;篩選鑒定自噬、線粒體自噬的新型調控劑,開發相關小分子藥物提供。共發表SCI論文25篇,研究成果主要發表在Nature Reviews Molecular Cell Biology、 Cell Research、Trends in Biochemical Science、Autophagy、Acta Pharmaceutica Sinica B和Redox Biology等國際期刊。主持國家自然科學基金面上項目1項、新加坡Swee-Liew Wadsworth研究基金1項。誠摯歡迎生命科學、基礎醫學以及相關交叉學科背景的優秀碩/博生加入,熱烈歡迎博士後加盟合作。


原文鍊接:

https://www.nature.com/articles/s41580-022-00529-z