细胞冷应激中的作用

 

这些研究阐明了自噬的新功能, 开辟了新的研究方向, 也给了我们将自噬运用于低温胁迫研究的灵感。本文对自噬的特异基因LC3进行标记, 通过检测自噬小体特有的LC3II自噬荧光点监测自噬出现的时间与强度。随后, 将HeLa细胞放置于不同温度的低温培养箱中进行培养, 模拟自然界中的急性冷刺激。

 

在这种急性冷刺激下, HeLa细胞出现了不同程度的自噬荧光点聚集, 证实了低温可以诱导细胞产生自噬, 且温度越低, 出现自噬的时间越早, 出现的自噬程度越强。结合细胞低温下的存活率结果, 发现细胞自噬状态与细胞存活状态之间密切相关, 在低温胁迫下, 细胞先启动自噬, 当细胞内的自噬慢慢减弱并开始消失时, 细胞开始出现死亡。

 

为了确定在低温胁迫下, 细胞内自噬所担当的角色, 使用 Bafilomycin A1阻断了细胞自噬。自噬阻断后, 低温胁迫下的细胞提前开始死亡, 且细胞的存活率较未阻断的细胞出现显著性下调。这证明了细胞受到急性冷刺激时, 自噬可以保护细胞, 维持细胞的存活, 而这种保护开始减弱时, 细胞便开始死亡。

 

为了深入了解低温下自噬保护细胞的可能机制, 根据文献资料, 测定了细胞内的ROS。在低温下, 细胞内的ROS出现显著上调, Bafilomycin A1阻断了细胞内的自噬后, 细胞内的ROS处于更高的水平。这些结果说明, 细胞在受到急性冷刺激后, 通过自噬来清除受损的线粒体, 进而影响细胞内的ROS 水平。而低温诱导的自噬对细胞内ROS水平的影响可能参与了对细胞的保护作用, 其细节仍有待进一步研究。