细胞废物处理

细胞废物处理，自噬和溶酶体相互作用，执行基本功能，如降解受损的蛋白质分子（损害细胞功能），并将产生的组成部分（如氨基酸）重新引入代谢系统。众所周知，这种循环过程可以使细胞保持年轻，并且可以防止蛋白质聚集，预防神经退行性疾病。

研究人员利用星形胶质细胞观察脱水细胞在分子水平上发生的情况，星形胶质细胞是大脑中协助神经细胞工作的星形细胞：在脱水的情况下，离子转运体NHE7（它通常位于细胞内部，保护细胞与外界隔绝的限制性质膜）从细胞内部转位。这导致钠离子涌入细胞，间接增加了细胞溶胶中钙的含量。钙水平的升高反过来激活一种叫做TFEB的转录因子，它最终打开自噬和溶酶体基因。换句话说，这个系统是由离子转运体NHE7启动的，由渗透胁迫触发。

反实验揭示了这一途径对人类健康的重要性：当研究人员去除信号通路的一个组成部分，如转运体NHE7或转录因子TFEB时，在渗透胁迫条件下聚集在星形胶质细胞中的蛋白质分子；它们不能被分解。在这项研究中，这一现象被证实适用于synuclein（一种在帕金森病中起作用的蛋白质）等成分的形成。


另一个有趣的观点是，通过X染色体遗传导致的男孩智力缺陷，可能是由于NHE7基因的突变。研究人员怀疑，这种疾病的机制与现在所描述的降解机制有关。如果只有NHE7蛋白这一开关有缺陷，就可以尝试用另一种方式打开通路。”细胞生物学家和神经治疗研究人员Haucke解释说：“在实践中，修复一个基因缺陷是非常困难的，也是极其昂贵的，但是在药理学上影响NHE7蛋白或使用其他刺激物，如亚精胺作为食物补充剂来开启这些患者的自噬系统，应该是不难实现的。”