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華東理工大學(xué)
乳酸調(diào)控細(xì)胞自噬機(jī)制研究獲進(jìn)展
作者：張雙虎 李晨陽(yáng) 來源：中國(guó)科學(xué)報(bào) 
山東拓普生物工程有限公司  http://www.jlkcpj.cn
近日，華東理工大學(xué)藥學(xué)院、生物反應(yīng)器工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員程俠衛(wèi)、趙玉政、楊弋等人在細(xì)胞自噬的調(diào)控機(jī)制研究方面取得新進(jìn)展，相關(guān)研究在《科學(xué)進(jìn)展》上發(fā)表。
細(xì)胞自噬是真核生物對(duì)細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)進(jìn)行周轉(zhuǎn)的重要過程。自噬在生理和病理過程中起著重要的作用，包括對(duì)代謝應(yīng)激的適應(yīng)、蛋白質(zhì)聚集物和受損細(xì)胞器的清除、胚胎著床前發(fā)育、衰老、神經(jīng)退行性疾病、腫瘤的發(fā)生發(fā)展等。細(xì)胞自噬調(diào)控及其在生理和病理中的作用一直是該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
在該項(xiàng)研究中，研究人員通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，一種激酶（ULK1）通過磷酸化乳酸脫氫酶A（LDHA）來增強(qiáng)其活性，促進(jìn)乳酸分泌。乳酸在�；�轉(zhuǎn)移酶的催化下介導(dǎo)III型磷脂酰肌醇激酶（Vps34）賴氨酸進(jìn)行乳酸化修飾。Vps34乳酸化修飾顯著促進(jìn)其復(fù)合物亞基的相互作用，提高其激酶活性，進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞自噬發(fā)生和內(nèi)體-溶酶體降解途徑。
此外，本研究通過小鼠肌肉運(yùn)動(dòng)模型和臨床腫瘤樣本闡釋了Vps34乳酸化對(duì)肌肉運(yùn)動(dòng)穩(wěn)態(tài)和腫瘤進(jìn)展的作用。在生理狀態(tài)下，劇烈運(yùn)動(dòng)過程中肌肉發(fā)生乳酸化，提高肌肉組織細(xì)胞自噬水平，維持肌肉組織在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的穩(wěn)態(tài)。在病理狀態(tài)下，腫瘤組織有氧糖酵解產(chǎn)生的高水平乳酸作為信號(hào)分子，通過調(diào)節(jié)其乳酸化，提高腫瘤細(xì)胞自噬，促進(jìn)腫瘤進(jìn)展。
綜上所述，該研究成果闡明了ULK1磷酸化調(diào)節(jié)LDHA活性的分子機(jī)制，闡明了乳酸介導(dǎo)的Vps34對(duì)細(xì)胞自噬和內(nèi)體-溶酶體降解途徑的影響，揭示了Vps34乳酸化對(duì)肌肉運(yùn)動(dòng)穩(wěn)態(tài)和腫瘤進(jìn)展的影響，整合了糖酵解調(diào)控途徑和細(xì)胞自噬調(diào)控途徑，顯示了高等哺乳動(dòng)物細(xì)胞自噬調(diào)控的多元化和復(fù)雜性。
相關(guān)論文信息：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adg4993
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