自噬是一个重要的帮助细胞平衡新陈代谢,回收物质和处理环境压力的自我吞噬的过程。细胞外的压力因素比如病原体感染,低氧,营养匮乏或者活性氧自由基等都可以激活自噬。然而,我们对自噬过程在应对细胞机械结构改变方面的功能和机制还知之甚少。细胞构架变化引发的自噬现象最典型的例子是“Detachment-induced autophagy”,即细胞与胞外基质解离而诱发的自噬过程,其产生可有效阻断细胞脱离引起的失巢凋亡,被认为是促进上皮来源肿瘤细胞转移的重要机制之一。关于细胞解离诱发的自噬虽然已有多项报道,但大多局限于体外细胞或组织培养系统,缺乏对活体对象的在体内生理条件下的研究和机制探索。在本论文中,我们运用线虫表皮细胞层为研究模型,系统性地检测各类上皮细胞支撑结构的损坏对自噬过程的激活作用。我们一一破坏了这些协助维持上皮支撑结构的蛋白,并且利用LGG-1::GFP,SQST-1::GFP或者自噬相关基因的表达作为资料解析自噬活性的变化。这些结果出人意料的显示,顶膜或者底膜上皮细胞从细胞外基质的脱落,或者上皮细胞的崩溃并不会诱发自噬。只有基底膜结构的破坏或者下方肌肉细胞的破坏会诱发上皮细胞一个明显的自噬反应。从细胞层面上寻找细胞自噬的诱因,我们发现结构损伤诱发的自噬与线粒体,溶酶体,内质网,高尔基体和内吞小体等线虫上皮细胞的膜细胞器等细胞器的变化无关;通过RNA干扰以及空间共定位分析我们发现上皮细胞的自噬不是线粒体自噬;接下来我们通过HSP-4::GFP这种线虫内质网应激反应的报告系统,排除了上皮细胞内蛋白质的错误折叠引起了细胞自噬。根据之前的研究报道,我们预测很可能上皮细胞自噬的发生是由于紧贴上皮细胞下部的肌肉张力的变化导致的。验证假设时,我们利用muscimol这种神经递质抑制剂的药物让线虫体壁肌肉持续舒张,结果我们发现在线虫体壁肌肉持续舒张的情况下,上皮细胞产生了一个明显的完整的自噬激活情况。随后我们利用RNAi干扰的方法敲降了半桥粒基底膜蛋白基因let-805,结果发现半桥粒底膜蛋白LET-805的破坏会很大程度的阻断muscimol诱发的自噬。因此,我们认为半桥粒基底膜蛋白LET-805很可能是自噬信号从下方向上皮细胞传递的关键蛋白。此外,上皮细胞基底膜结构的破坏诱发的自噬似乎对于细胞具有负面影响,因为通过基因突变阻断这种自噬可以延长寿命。综上所述,我们认为线虫上皮支撑结构缺失诱发的自噬是由于下方肌肉信号张力的改变,而且可能经过半桥粒底膜蛋白LET-805向上皮细胞传递,另外上皮支撑结构缺失会一定程度的缩减线虫的寿命。本项研究有助于我们更好的了解在活体条件下自噬与细胞,组织损伤之间的关系,细胞解离诱发的自噬的激活,调控机制及生理意义。