溶酶体研究进展

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1、溶酶体研究进展溶酶体的研究进展摘要：溶酶体是动物细胞中重要的细胞器，其存在的完整性与动物生理病理均密切相关。溶酶体是真核细胞屮为单层膜所包围的细胞质结构,内部pH4〜5,含丰富的水解酶，具有细胞内的消化功能。新形成的初级溶酶体经过与多种其他结构反复融合，形成具有多种形态的有膜小泡，并对包裹在其中的分子进行消化。因此，溶酶体具有溶解或消化的功能，为细胞内的消化器官。关键词：溶酶体；细胞器；生命活动-AjL.—一、刖吞溶酶体(Lysosome)于20世纪50年代被发现，经过半个世纪的研究，发现其在动物大多数门中存在。植物的液泡也可被认为是一种溶酶体。单细胞的原生动物也

2、具有与高等动物十分相似的溶酶体，其功能是作为细胞内的消化管道。只冇原核生物没冇溶酶体。典型的细胞中含冇约数百个溶酶体，直径介于几百纳米至几个微米之间，在不同的细胞类型中，其数量和形态有很大差异，即使在同一种细胞中，其大小、形态也不尽相同(异质性细胞器)。利用密度梯度离心可分离出较高纯度的溶酶体，通过对酸性磷酸酶的组织化学染色，可进行光镜和电镜观察，目前还可以利用免疫亲和抗体或荧光染料进行原位观察。二、溶酶体的结构与功能溶酶体最外层为单层脂膜,7~10nm丿乳其磷脂成分与质膜接近，而与其他细胞器膜组成不同，这可能是由于质膜与溶酶体膜融合的结果。一般认为，溶酶体膜主要

3、是从高尔基体出芽生成,再与细胞内的吞噬泡融合。鞘磷脂可通过胆固醇与膜紧密结合稳定溶酶体，可能是其与胆固醇结合影响了膜的流动性,形成了有利于膜稳定的结构。溶酶体膜与细胞其他膜结构上的不同之处在于溶酶体膜上有V型H+・ATPase,通过水解ATP将质子转运到溶酶体内，以维持其酸性环境濮上含有多种转运蛋白，可将有待降解的生物大分了转运进溶酶体,并将水解的产物转运出去;膜内表面含有大量糖链，可以防止其被水解酶水解，膜外表面带负电荷，主要为唾液酸，可能与膜融合的识别有关。溶酶体内部pH比胞液的pH低大约2个单位，该酸性环境不仅有利于维持其水解酶活性，还有利于催化酶的水解过程

4、。碱性物质可以升高溶酶体内的pH,抑制其对蛋白质的降解。低pH也是多种牛物大分子跨溶酶体膜转运的调控因素之一，溶酶体的大多数转运体系都对跨膜pH梯度敏感。溶酶体的质子漏岀(质子梯度改变)会影响其他离子的通透平衡，进而影响溶酶体的渗透稳定性。此外,V型H+・ATPase抑制剂(BafilomycinA或ConcanamycinAl)可引起凋亡，而F型H+-ATPase抑制剂寡霉素(Oligomycin)则无此作用。溶酶体内Ca2+含量约为400umol,比胞液的浓度高很多，升高溶酶体内pH可以使其Ca2+浓度下降，因此溶酶体也被认为是细胞内的钙库。GPN通过选择性渗

5、透膨胀，使溶酶体通透,细胞内Ca2+浓度上升了近10倍。该现象是否会对细胞的钙离子信号途径产生影响尚有待进一步研究。此外，溶酶体膜可保证其内部金属离子的富集，这些金属离子如Fe3+产牛的自由基可加速溶酶体内物质的降解。溶酶体内含有约60种水解酶，大多是糖蛋白。可溶性的酶多以阴离子复合形式存在，结合性酶多以水溶性多聚阳离子复合形式结合于带负电的膜上（在溶酶体内低于pH5的环境下）,并不水解所结合的膜脂分子/旦酸性鞘磷脂酶除外。许多癌细胞的溶酶体酶含量增高可能与侵害组织有关。在老年有机体的细胞屮，溶酶体酶含量增高，以去除有缺陷的蛋白质。溶酶体内的蛋白水解酶（Cathe

6、psin）是研究最为深入的水解酶。根据其不同水解位点，可分为B、C、H、F、K、L、0、S、V、W、X（半胱氨酸）和D、E（天冬氨酸）及G（丝氨酸）等。它们均为酸性水解酶/旦在中性条件下也具有部分活性。Cathepsins均以酶原形式合成，可被其他蛋口水解酶活化,或在酸性条件下口水解活化。活化的CathepsinB和L在溶酶体屮浓度高达1mmol/L,占其蛋白含量的20%o这些水解酶不仅参与了溶酶体内部的蛋白水解活动，其释放到胞液中或分泌到细胞外会引发各种细胞病变，进而对机体产生广泛影响。传统上认为溶酶体的功能就是消化各种生物大分子，包括各种病原微生物，如巨噬细胞

7、的溶酶体可将吞噬进来的病菌或异源物质隔离并消化。后来，逐渐发现了溶酶体的其他重要功能。在动物发育、衰老及组织更新过程中,细胞通过溶酶体发生的自吞噬作用，可将蛋白及细胞器消化。在胞吞过程中，溶酶体参与了胆固醇的代谢和受体的内化等重要细胞活动。一些细胞中的溶酶体除了具备典型溶酶体的生物学功能外，还承担着存储、转运和分泌一些生物物质的功能”因而被称为分泌型溶酶体（secretorylysosome）'如黑色素细胞分泌黑色素，破骨细胞对骨组织的再吸收,自然杀伤细胞向靶细胞分泌蛋白水解酶，巨噬细胞和B淋巴细胞的抗原呈递等。研究还发现，溶酶体参与了受钙离子调控的细胞膜修复。三

8、、溶酶体完