自噬在疾病中发挥作用？

自噬是真核细胞中高度保守的过程，通常是溶酶体或液泡的自我消化以及细胞内容物的降解和回收。“自噬”一词源于希腊语中“吃”（“phagy”）和“自己”（“auto”），指的是溶酶体降解途径的的自我消化。自噬的分子机制最早是在作为模式系统的出芽酿酒酵母中发现的，适用于所有真核生物，但不包括任何原核生物。自噬作用对维持细胞体内平衡和能量平衡至关重要。尽管通常在基础条件下较少发生，但是自噬可以被多种生理刺激，如营养不足、缺氧、内质网应激以及免疫和激素刺激，从而显着上调。越来越多的证据表明自噬过程中的功能失常，会发生在许多临床相关的疾病中，包括癌症、神经退行性疾病、糖尿病、自身免疫病和心血管疾病。更深入了解自噬活性的好处和潜在后果，有助于开发自噬靶向疗法。Enzo Life Sciences可为您自噬研究提供广泛的研究工具。  

不同自噬的亚型根据其所降解的细胞内容物（cargo）来区分。大自噬(macroautophagy)，是研究最为广泛的一种自噬，降解细胞质和细胞器的大部分。非选择性自噬不断发生，能有效诱导压力反应，如饥饿。另外，特定种类亚基的选择性自噬，如蛋白聚集体、细胞器或入侵的病毒和细菌，有特定的适配器可通过自噬体膜识别靶标。其他形式的自噬，包括通过向内折叠溶酶体膜而直接吞没细胞质内容物的微自噬(microautophagy)，以及分子伴侣介导的自噬（CMA）。在CMA中，通过与一个分子伴侣复合物结合，有特定识别信号的蛋白质直接移位到溶酶体中。

除了最初是作为激素和饥饿反应的特征，自噬还有更广泛的生物学作用，包括细胞器重塑、蛋白质和细胞器质量控制、预防基因毒性压力、抑制肿瘤、消灭病原体、免疫和炎症调节、母体DNA遗传、代谢和细胞生存。尽管自噬是一个降解的通路，它也参与生物合成和分泌过程。因为自噬在许多重要的细胞功能过程中起到基础性的作用，所以自噬功能的障碍与多种人类的疾病相关也就不足为奇了。错误折叠的蛋白质往往会形成对细胞有毒害的聚集体。Enzo的PROTEOSTAT^® Protein Aggregation Assay可对可见和亚可见颗粒的蛋白聚集体进行定量分析。细胞通过自噬来解决这个问题。随着从2000年初以来发表文献的显著增加，这个领域已成为生物医学中热门的研究之一。此外，诺贝尔委员会将2016年诺贝尔生理学或医学奖授予自噬研究也是对这一突破的认可。

自噬独特之处到底在哪里呢?答案就在自噬体大小和细胞内容物选择的灵活性。自噬可以促进大量物质的降解得到多种底物，在应对大范围的营养不足时，使细胞能够快速高效的生成可回收利用材料。此外，在复杂的真核细胞中维持内稳态的重要过程中，无论是随机还是有针对性的，自噬是能降解整个细胞器的唯一的途径。这个过程有效确保质量控制机制，对于抵消老龄化的负面影响是至关重要的。自噬破坏与帕金森病、2型糖尿病和其他在老年群体中发生的疾病有关联。细胞死亡自噬基因的突变可以引起遗传性疾病。自噬机制被扰乱也与癌症有关。肿瘤微环境是缺氧的，可观察到癌细胞中自噬水平升高。目前各种疾病中关于自噬的靶向药物也在进一步的研发之中。

自噬是一个动态的、多步的过程，包括自噬小体的形成、自吞噬泡形成、以及通常表示为自噬流的自噬降解底物。自噬小体的形成，是双层膜囊泡吞噬胞质组份到溶酶体进行降解和回收，是自噬的指标。在自噬活动中，胞质形式的微管连接蛋白1轻链（LC3 I）被脂质化并转移到自噬小体。LC3 II，LC3的脂质化形式，与自噬小体膜连接，让LC3的转换成为自噬小体形成的先决条件。通常进行WB，以LC3B或SQSTM1/p62的表达量来监测自噬流，通过自噬流测其他项目。然而这种方法费时、费力并且结果往往会因不同的实验设置而难以解释。因此需要一个能标记最少量染色溶酶体和核内体的自噬组分的强有力的方法，Enzo发明了CYTO-ID^®荧光染料，这是一个用来检测自噬的新颖的方法。我们的CYTO-ID^® Autophagy Detection Kit无需转染、可定量分析，用于活细胞内自噬监测和评估自噬流。此外，我们还提供SCREEN-WELL^® Autophagy Library，包含94种特定的可诱导或抑制自噬活动的化合物。这是一中研究在细胞内和体外实验种促进或抑制自噬分子的有用的工具。

对选择性自噬相关基因鉴定的新进展表明，这个基因在很多人类疾病中发生了突变，特别是癌症和神经退行性疾病，这为疾病治疗的发展提供了广阔前景。Enzo Life Sciences为您细胞分析研究需要提供一系列的产品。同行相助，Enzo支持科学家对改变自噬活动的优势和潜在风险进行深入的研究。有进一步的需要，敬请查看我们的技术文章Tools for Studying Cell Death and Monitoring Autophagy in Live Cells Without Transfection或联系Enzo在中国的代理商富士胶片和光。

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哪些是研究心血管疾病各种不同的生物标志物！

心血管疾病（CVD）是美国的头号杀手，每年导致60万人死亡，并在医疗保健和生产力方面造成超2千亿美元的损失。

CVD涵盖了一系列疾病，如心脏病、心肌梗塞、中风、心力衰竭、心律不齐和瓣膜问题。高血压，高胆固醇，吸烟和肥胖会增加罹患CVD的风险。同时心脏病也包括许多影响心脏和血管的问题。

CVD的类型

1）冠状动脉疾病（CAD）是最常见的心脏病类型。在正常的血液流动过程中，动脉将含氧的血液从心脏输送到身体的其他部位，也为心脏本身提供血液（另请参阅往期技术笔记信息图-心血管系统：惊人的机械）。血管壁的厚度和弹性足以承受血液被泵至其所需要去的部位的血压。然而，有时脂蛋白（即胆固醇）会结合在血管壁上，生成斑块或脂肪条纹。这些沉积物尤其在动脉沿多个方向分岔的分支点上普遍出现。随着动脉粥样硬化的发展，斑块被人体的免疫系统浸润，识别出动脉壁上不需要的外来物质。巨噬细胞识别并吸收动脉壁上的脂质，自身变成脂肪，甚至显得像泡沫，因此被称为“泡沫细胞”。大量堆积的脂质和炎性细胞影响动脉血管壁的塑性，并且最终会大到阻碍血液流动，或其中的一部分与主体分离并卡在更远的上游，如同大量的碎片阻塞了河流，随即导致中风或心脏病发作。

2) 心肌梗塞，也称作心脏病发作，在心肌组织中的细胞处于应激或由于缺氧或缺乏营养而死亡时发生。这种供应不足是由于血液循环障碍，通常是由阻塞引起的。心脏病发作常见的症状有、手臂或胸部紧绷或疼痛、恶心、呼吸急促、冷汗、疲劳和头晕眼花。

3) 中风 在通向大脑的血管受损的时候发作。这可能是动脉粥样硬化引起的血栓或斑块阻塞（即缺血性中风）或高压下血管破裂（即出血性中风）导致的。中风的常见症状包括面部一侧下垂或麻木、一侧手臂无力、口齿不清。尽早辨出这些症状并求医可以减少中风造成的损伤，提高康复的成功率。

4) 心力衰竭 在心脏仍在跳动但心脏的泵动不能有效地使血液通往全身的时候发作。心力衰竭的症状包括进行普通的日常活动时呼吸急促、躺下时呼吸困难、体重增加和（或）四肢或胃部肿胀、总体上感觉疲累或虚弱。一种身体在整体上没有得到足够支持其正常运作的氧气的迹象。

5) 心律不齐 在心脏跳动的节律失常的时候发作。这是由于心跳过快、过慢或时间间隔异常。心律不齐的一种介入治疗手段是起搏器，即是一个通过外科置入胸内、发送电信号使心脏在合适的时间跳动的设备。

CVD研究的生物标志物

心脏病通常可能是隐蔽的，或直到威胁生命的症状显现才被检测到。无创的血液测试在确定什么人需要预防介入时非常关键，由此催生了CVD生物标志物化验的鉴定和开发（表1）。

表1.常见的CVD生物标志物

一般的化验对象是血液中胆固醇水平，因为动脉壁的脂质沉积是心血管障碍的常见原因。完整的脂质板将测量血液中的有益胆固醇——高密度脂蛋白（HDL）、有害胆固醇——低密度脂蛋白（LDL）、总胆固醇和甘油三酸酯。这些化验通常在隔夜禁食后进行以达到最准确的结果。健康的胆固醇水平为总胆固醇小于200 mg/dL，LDL小于130 mg/dL，男性HDL大于40 mg/dL，女性HDL大于50mg/dL，甘油三酸酯小于150 mg/dL。向胆固醇水平不理想的患者建议健康的生活方式和（或）开具降胆固醇的他汀类药物处方。

C反应蛋白(CRP) 由肝脏产生，是全身性炎症和组织损伤的标志物。在早期的动脉粥样硬化阶段的炎性细胞因子，会将CRP的合成提高至1000倍，然而它们通常不会存在于健康的血管内。由此，血清内的CRP水平可作为炎症的指标和动脉粥样硬化、心肌梗塞和总体CVD的预测指标。CRP以5个亚基五聚体（pCRP）的形式或独立单体（mCRP）的形式存在。五聚体pCRP可以结合氧化的LDL、促进泡沫细胞形成，并上调动脉粥样硬化斑块中的内皮细胞粘附分子。此外，pCRP向mCRP的分离促进凝血、血栓症。Enzo C-reactive Protein (human) ELISA kit 检测人血清或血浆中的CRP，可作为有价值的工具研究这些有害途径的激活。

另一个动脉粥样硬化和CVD的早期标志物是脂蛋白相关的磷脂酶A2（LP-PLA₂），也称作血小板活化因子乙酰水解酶(PAF-AH)。LP-PLA₂由巨噬细胞和泡沫细胞产生，在动脉粥样硬化斑块中水平升高、形成破裂病灶，与未来的心脏病和中风高度相关。LP-PLA₂通过磷脂酰胆碱的水解参与了LDL的氧化，使其成为动脉粥样硬化的良好早期标记。Enzo Plaqpro^® Lp-PLA₂ Assay 是通过比色法检测Lp-PLA₂活性（图1) ，结果可在任何能够在405 nm（以520 nm校正）下读取的分析仪器上获得，包括吸光度96板酶标仪（#ENZ-INS-A96）。

图 1  Enzo Plaqpro^® Lp-PLA₂ Assay的原理

神经酰胺 是在各种组织中由饱和脂肪和鞘氨醇合成的各种长度的鞘脂。血浆中的神经酰胺水平在动脉粥样硬化、高血压、心力衰竭以及具有胰岛素抵抗（2型糖尿病的标志）的个体中升高。神经酰胺Cer16:0, Cer18:0, and Cer24:1与更高风险罹患CVD和胰岛素抵抗相关。在血浆中，液相色谱串联质谱（LC-MS/MS）能检测不同长度的神经酰胺。降低神经酰胺的方法包括锻炼、控制热量摄入、服用降胆固醇的他汀类药物或前蛋白转化酶枯草杆菌蛋白酶/激肽释放酶9型（PCSK9）抑制剂。

神经酰胺和鞘脂代谢研究相关的产品列表，请见文末“相关产品”。

血压升高是CVD的重要危险因素。血压相关的两种生物标志物是脑利钠肽（BNP）和精氨酸加压素（AVP）。

BNP最初从猪脑中分离，但也会由心脏分泌，以防疾病引起的损伤。当心肌细胞处于被压迫时，BNP升高，然而低水平的BNP甚至是确定未发生心力衰竭的更好选项。分泌的proBNP前体被切割成多个片段，包括一段活性C端片段和一段非活性的N端片段（NT-proBNP）。这些片段可以被Enzo BNP Fragment ELISA kit测量到。BNP通过协助消除钠、排泄体液和放松血管来降低血压和心脏负担。

精氨酸加压素 (AVP) 是在大脑下丘脑中合成并储存在垂体中的一种肽。 AVP是一种抗利尿剂，可通过作用于肾小管以增加液体的重吸收和血容量来调节血压。AVP升高和高血压、心力衰竭相关。这种神经肽可以通过一种用于检测血浆、血清和组织培养基中精氨酸8-加压素的高灵敏度试剂盒Arg8-Vasopressin ELISA Kit测量。

前文提及的生物标志物有助于确定现在或将来的CVD罹患风险，然而肌钙蛋白才是心脏病发作研究的最佳标志物。肌钙蛋白的主要功能是抑制心肌中的肌动球蛋白ATPase活性。肌钙蛋白I 位于心肌的肌动蛋白丝上，在心脏病发作后被分泌到血液循环中。因为梗塞发生后其他的生物标志物恢复正常水平时，它仍会在血液中存在很长一段时间，所以肌钙蛋白I是心脏病研究的理想生物标志物Troponin I (human) ELISA kit是夹心法ELISA，能检测血浆或血清中肌钙蛋白I的水平，检测灵敏度最低至0.38 ng/mL（图2）。

图 2  Troponin I (human) ELISA kit的标准曲线示例

设计您的CVD检测方法?

Enzo提供助力您的CVD研究中设计检测实验的工具。SCREEN-WELL^® 心脏毒理化合物库包含130种化合物，可提供100 μL/孔或500 μL/孔两种规格。这些化合物有明确的多种心脏毒性，包括离子通道阻塞、线粒体毒性、心律不齐、纤维化，可用于预测毒理学筛选和检测方法的开发。应用报导使用诱导多能干细胞（iPSC）进行化合物对心肌细胞的生理影响的多参数体外评估 描述了配合使用心脏毒理化合物库和成人干细胞来源的心肌细胞建立的检测方法，用于确定候选药物对心肌细胞收缩率和搏动模式的影响。

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◆相关产品

神经酰胺和鞘脂代谢研究相关的产品

※上述试剂仅供实验研究用，不可用作医药品、食品、临床诊断等。

2017模式动物与重大疾病动物模型研究与应用研讨会

　　模式生物，因其自身的代谢系统等系统与人类相似、易于培养和观察等优点，所以临床研究人员选择了模式生物来进行疾病相关研究。2017年3月24日-3月25日由上海生物谷举办的“2017年模式动物与重大疾病动物模型研究与应用研讨会”以模式生物为出发点，从多领域研讨和展示模式动物相关理念与产品，属于动物医学和生命科学的一次盛会。上海金畔生物科技有限公司也将在本次研讨会与客户交流、接触，除现场展出产品外，还会由专业人员现场咨询解答。

　　地址：上海市徐汇区肇嘉浜路500号上海好望角大饭店（岳阳路口）【7号地铁肇嘉浜路站东行700米】

届时将展出:

◆小鼠精子冻存版块

　　由日本Cosmo Bio出品的小鼠精子冻存液和体外受精培养基，可保证保证和促进实验小鼠精子的冷冻保存效果，并能提高体外受精率。是冻存小鼠精子、预孵培养、体外受精的高性能试剂。

　　小鼠精子冻存液和体外受精培养基

◆实验动物生化检测版块

　　目前LabAssay™系列有白蛋白与球蛋白比值检测试剂盒、肌氨酸酐定量检测试剂盒、葡萄糖定量检测试剂盒、游离脂肪酸定量检测试剂盒、磷脂定量检测试剂盒、甘油三酯定量检测试剂盒、碱性磷酸酶定量检测试剂盒、胆固醇定量检测试剂盒、尿酸定量检测试剂盒共9种试剂盒可供选择。

　　代谢疾病相关Labassay系列检测试剂盒

◆自身免疫性疾病版块

　　自身免疫性疾病是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病。其中对系统性红斑性狼疮（SLE）患者的血清进行定量检测IgG型抗DNA抗体对SLE更具诊疗参考价值。NK细胞抑制剂可与NK细胞发生特异性结合，从而抑制NK细胞非特异性杀伤靶细胞的活性。适用于器官移植，自身免疫疾病等研究。

　　Shibayagi 抗dsDNA抗体检测用ELISA Kit

　　NK细胞抑制剂

◆神经退行性疾病版块

　　β-Amyloid ELISA 试剂盒

　　阿尔茨海默症，其特征是在大脑神经细胞中存在老年斑和神经元纤维缠结，老年斑的主要组成蛋白是 β- 淀粉样多肽（Amyloid Peptide, Aβ）40 和 42(43)，本产品可检测与阿尔茨海默病相关的淀粉样蛋白β蛋白质（1-40）以及淀粉样蛋白β蛋白质（1-42）的高灵敏度ELISA试剂盒。出现了 Aβ42 而没有出现 Aβ40 是阿 尔茨海默症的早期特征；出现了 Aβ40，尤其是在成熟老年斑的中心部分出现则代表进入阿尔茨海默症的晚期阶段。

　　小胶质细胞Iba1标签抗体

　　iba1小胶质细胞抗体

◆活体转染

　　使用 “AteloGene™ Local Use”，局部给药，给药后，会在体内形成局部凝胶，保持siRNA停留在给药部位。使用“AteloGene™ Systemic Use”，通过尾静脉注射，全身给药。 给药后，不会在体内形成凝胶，尾静脉注射，通过血液循环，siRNA被有效的输送到全身。

　　AteloGene^® siRNA活体转染试剂盒

◆外泌体研究

　　外泌体分离用单克隆抗体 Anti CD9，CD63，CD81

　　Exosome外泌体提取试剂盒

◆大型模式动物研究

　　斑马鱼定向排列培养板

　　mR1ECM（大鼠胚胎体外培养）

诚邀各位莅临参观指导。