酮体刺激伴侣介导的自噬

分子伴侣介导的自噬是一种选择性的溶酶体蛋白降解过程，在高等生物中，在长期饥饿条件下以及在细胞培养中通过去除血清被激活。酮体由三种化合物（β-羟基丁酸酯、乙酰乙酸和丙酮）组成，它们在饥饿期间循环，特别是在长期饥饿期间。美国马萨诸塞州波士顿塔夫茨大学医学院分子和细胞生理学系的研究人员研究了酮体诱导自噬的假说。他们发现，生理浓度的β-羟丁酸在有血清和无血清的培养基中诱导细胞的蛋白质水解，而乙酰乙酸仅在有血清的培养基中诱导细胞的蛋白质水解。从Β-羟丁酸处理的细胞中分离出的溶酶体显示出降解甘油醛-3-磷酸脱氢酶和核糖核酸酶A（自噬的底物）的能力增强。在没有血清的培养基中培养的细胞中分离出的溶酶体也表明，当反应补充Β-羟丁酸时，降解甘油醛-3-磷酸脱氢酶和核糖核酸酶A的能力增强。这种处理不影响溶酶体相关膜蛋白2a或溶酶体热休克同源蛋白70kda的水平，这两种蛋白是自噬的限速蛋白。然而，用Β-羟丁酸预处理甘油醛-3-磷酸和核糖核酸酶A会增加它们被分离的溶酶体降解的速率。用Β-羟丁酸预处理的溶酶体没有显示出蛋白质水解的增加，这表明Β-羟丁酸作用于底物以增加它们的蛋白质水解速率。用氧印迹分析法检测蛋白质上羰基的形成，这是蛋白质氧化的一个常见标志，我们发现用Β-羟丁酸处理底物会增加它们的氧化。甘油（另一种在长期饥饿期间增加循环的化合物）和丁醇或丁酮（与Β-羟丁酸密切相关的化合物）对自噬都没有影响。酮体对自噬的诱导可能是长期饥饿时激活自噬的重要生理机制。