研究显示，自噬细胞器限制口腔大小以调节细胞清除

自噬，字面意思是“自我吞噬”，是一个细胞清理过程，可以保持我们的身体处于良好状态，但过度的自噬可能是一件好事

现在，魏茨曼科学研究所的研究人员发现了一种饮食控制设备&mdash；一种防止自噬机制的嘴张开过多，防止它吃掉眼前的一切的东西。这项研究发表在《发育细胞》杂志上

“我们发现的机制使自噬能够吞噬尽可能多的受损物质，但不能吞噬更多，”魏兹曼生物分子科学系的Zvulun Elazar教授说，他是该研究团队的负责人

自噬的专长是去除大型结构，如受损的蛋白质聚集体或细胞器部分。在饥饿等极端情况下，它可以降解零碎的随机细胞材料，为细胞提供必要的构建块，以正确维护其正在进行的重要过程

由于自噬对许多身体系统至关重要，尤其是对维持不再分裂的长寿细胞（如神经元）至关重要，因此这种细胞内务管理的缺陷可能导致多种疾病。众所周知，自噬缺陷会导致帕金森氏症和其他神经退行性疾病中神经元的死亡

随着年龄的增长，自噬的减少也被认为会增加包括癌症在内的疾病的风险。更好地了解调节自噬的机制可能有助于开发新的疗法，但简单地增强自噬可能并不总是最好的解决方案

“例如，在癌症中，自噬是一把双刃剑，”Elazar解释道。“自噬不足会导致自由基的积累，这会导致癌症，但癌症肿瘤依赖自噬生存。”

Elazar实验室由博士生Oren Shatz领导的这项新研究试图确定身体如何调节自噬。由于细胞的需求不断变化，自噬机制&mdash；一种称为自噬体的细胞器&mdash；每次都是从头开始构建的，一旦完成任务就会分解

自噬体前体结构的膜，称为吞噬体，吞噬要去除的物质，并将其拖到“垃圾堆”，即溶酶体，在那里被降解

一些吞噬体以非选择性的方式吞下任何挡住它们去路的东西。对其他人来说，进食是高度选择性的，在这种情况下，蛋白质会帮助他们进食，将特定的结构引导到嘴里

到目前为止，公认的观点是，在这两种情况下，吞噬体的嘴都会张开，狼吞虎咽地吃掉任何需要吃的东西。Weizmann对酵母进行的研究结果表明，这一观点与普通自噬体的真实饮食习惯相去甚远

Shatz说：“我们发现了一种控制吞噬体开口的机制。”。“这在非选择性自噬的情况下尤其重要，这是潜在的危险，因为它可能会错误地从内部吃掉整个细胞。”

最新揭示的机制确保了在非选择性的自噬中，自噬体无法张开大颚吞下其路径上的一切。相反，当膜开始构建时，其开口的大小是有限的&mdash；从而限制了可以吞咽的东西&mdash；即使膜本身继续生长、膨胀直到捕获到足够的去除材料

因此，与经典观点相反，吞噬体的形状不像茶杯&mdash；也就是说，嘴巴占据了他们的整个周长&mdash；但更像一个双耳瓶，这是古希腊花瓶中最常见的形状，边缘像脖子一样窄

无论“花瓶”有多大，开口都会一直保持狭窄，直到自噬体履行其职责并再次被分解。换句话说，自噬体不是贪食的食客，而是一个精致的食客，“食物”通过扩散进入

研究人员进一步表明，即使在选择性自噬中，通过挑选危险物质的蛋白质来确保额外的谨慎，吞噬体也不会不受控制地张开嘴。开口的大小由相同的机制调节，即使它最终比非选择性过程中更宽

最终，在这两种类型的自噬中，无论是选择性的还是非选择性的，一旦细胞器吞噬了它的填充物，这种机制就会被拆除，从而关闭开口，密封膜，让吞噬的物质在里面被消化

Shatz及其同事随后揭示了这种控制机制的分子细节。它涉及两种主要的蛋白质复合物：一种叫Atg24-Atg20，它使开口更大，另一种叫Atg2-Atg18，它使它更紧

发现这两种复合物的活性通过与PI3P的相互作用来协调，PI3P是一种公认的自噬信号化学物质：这两种配合物竞争与PI3P分子的结合，PI3P分子充当粘合垫

在确定了这些主要参与者后，科学家们表明，他们可以根据需要操纵它们来扩大或缩小吞噬体开口的大小

研究过程中取得的一些复杂进展使这些发现成为可能。特别是，Shatz开发了增强Atg24-Atg20复合物活性和降低Atg2-Atg18复合物活性的方法，而不是像分子细胞生物学中常见的那样过表达或完全敲除它们的基因

此外，他和他的同事开发了一种创新的方法，在同一实验中用不同的颜色标记几种蛋白质

这项研究的发现有助于深入了解自噬，未来可能会为医学应用开辟道路。Elazar说：“如果你想修理一辆汽车，你需要了解它的零件以及它们的确切功能。”。“同样，我们需要对自噬机制有一个详细的了解，以便有一天能够将它们调整到我们身体中合适的水平。”