自噬

自噬是一個涉及到細胞自身結構透過溶酶體機制，負責將受損的細胞器、錯誤折疊的蛋白及其他大分子物質等運送至溶酶體降解並再利用的進化保守過程。自噬是廣泛存在於真核細胞的現象，並且可分為巨自噬、微自噬和分子伴侶介導的自噬三大類。這是一個受到緊密調控的步驟，此步驟是細胞生長、發育與穩態中的常規步驟，幫助細胞產物在合成、降解以及接下來的迴圈中保持一個平衡狀態。目前已有多份研究表明自噬在許多細胞的分化程序中被不同程度地觸發，例如參與血管生成、成骨分化、脂肪生成、神經發生等過程。自噬效應的發生取決於自噬流過程是否完成，而自噬流的意思是自噬的完整動態過程，包括自噬體形成、自噬體與溶酶體融合及後續內含物的降解和回收。命名為“自噬”是由比利時化學家克里斯汀·德·迪夫在1963年發現的。當代的自噬研究是1990年代酵母的研究人員透過識別的自噬相關基因而被推動。其中之一人，日本科學家大隅良典因“對細胞自噬機制的發現”獲得2016年度的諾貝爾生理學或醫學獎。歷史.1962年1月，美國洛克菲勒醫學研究院的基思·R·波特和其學生Thomas Ashford報導了新增胰高血糖素後，大鼠肝細胞中的溶酶體數量增加，並且發現一些向細胞中心移位的溶酶體，包含著線粒體等細胞器的成分。Porter和Ashford錯誤地將資料解釋為溶酶體的形成過程，不認為溶酶體是像線粒體一樣存在於細胞質中的細胞器，並且將觀察到的水解酶理解為是由產生的水解酶。1963年，赫魯班一起證實胰高血糖素誘發的自噬是由溶酶體介導的，並且在1967年連續發表兩篇文章，他也由此成為第一位報道溶酶體參與細胞內自噬的科學家。這是首次確定溶酶體是細胞內自噬的部位。1974年德迪夫發現細胞內結構及功能性器官，即溶酶體和過氧物酶體，而與另外兩位科學家共享了該年度的諾貝爾生理學或醫學獎。在1990年代，幾組科學家使用發芽酵母獨立地發現了自噬相關基因。值得注意的是，大隅良典。2003年，有研究人員提出了統一的命名法，即使用ATG表示自噬基因。21世紀初，自噬研究領域經歷快速的發展。ATG基因的知識為科學家提供了更方便的工具，以分析自噬在人類健康和疾病中的功能。1999年，貝絲·萊文，該蛋白在細胞系中顯示飢餓誘導的位點特異性片段化，而的降解是一種可用於評估哺乳類動物細胞中自噬通量的代謝酶。巨自噬作用、和由自噬相關基因及其相關酶介導。巨自噬作用細分為本體自噬和選擇性自噬。在選擇性自噬中，又細分為、脂自噬作用、過氧化物酶體自噬作用、葉綠體自噬作用及核糖體自噬作用等。分子生物學.屬於絲氨酸/蘇氨酸類蛋白激酶的ATG1/ULK1是啟動自噬作用的關鍵蛋白激酶。自噬的初始階段主要是誘導自噬和形成自噬膜，然而自噬膜的形成需要自噬前體的形成。Beclin1-Vps34復合體是哺乳動物自噬的核心復合物。AtG4參與自噬泡的形成，而UVRAG作用於自噬泡成熟及其運輸過程，Rubicon負調節其功能。誘導自噬後，在Atg14-Vps15-mVps34復合物作用下，啟動膜泡的成核反應，進一步結合Atg21和Atg24，形成前自噬體。自噬膜泡進一步擴張並包繞底物，最終形成自噬體。Atg12-Atg5復合物系統和LC3-Ⅱ-磷脂醯乙醇胺復合物系統均是泛素化系統，參與著自噬體的形成。目前已知蛋白會誘導鑲嵌有LC3的自噬體到溶酶體，將其吞噬並清除，與底物結合的p62也能被蛋白水解酶降解，而細胞內的微管骨架其實也會將自噬體運輸到溶酶體，水解酶在二者融合降解自噬體內容物，Rab7及等因子參與此過程。目前已知Rab7與膜泡表面的脂分子尾部作用進行定位，而UVRAG則活化Rab7，將囊泡運送到靶位點。自噬過程通常涉及兩種泛素樣偶聯反應，以維持吞噬體的擴充套件。第1種反應發生在LC3 (酵母Atg8在哺乳動物中的同源物)，LC3對溶酶體的形成是必需的。Atg4切割LC3獲得彌散胞質狀態的LC3-Ⅰ，LC3-Ⅰ其後與磷脂醯乙醇胺偶聯，以形成膜結合狀態的LC3-Ⅱ，LC3-Ⅱ其後定位於自噬體膜。Atg5-Atg12-Atg16L1復合物與前自噬體膜相關聯，透過協助招募LC3延長它們的伸長。隨著吞噬細胞擴大並接近閉合，Atg5-Atg12-Atg16L1復合物從外膜解離，而LC3-Ⅱ仍然與完成的自噬體結合。除此之外，mAtg9是核心Atg蛋白中唯一確定的多次跨膜蛋白，吞噬細胞的延伸也由mAtg9輔助。第2種反應則是在與Atg5共軛後，Atg16L1與偶聯物Atg12-Atg5結合，形成一個對吞噬細胞成熟至關重要的Atg5-Atg12-Atg16L1復合物。功能.營養不足.自噬在各種細胞功能中都發揮作用。營養不足會導致高水平的自噬，降解不需要的蛋白質，並且回收氨基酸，以合成對細胞生存至關重要的蛋白質。在高等真核生物中，自噬作用因動物在出生後切斷了來自胎盤的食物供應而被響應。自噬能力降低的突變酵母細胞會在營養缺乏的情況下迅速消失。對APG突變體的研究表明，在飢餓條件下，透過自噬體進行的自噬對於液泡中的蛋白質降解是必不可少的，並且酵母中至少有15個APG基因參與自噬。營養素介導的自噬涉及一種稱為ATG7的基因，因為小鼠研究表明，APG7缺陷型小鼠有著飢餓引起的自噬。異種吞噬.在微生物學中，是指感染性顆粒的自噬性降解。細胞自噬機制在先天免疫中發揮重要作用。結核桿菌等細胞內的病原體被靶向降解，當中的細胞機制和調控機制與靶向線粒體降解的機制相同 。這是內共生學說的進一步證據。儘管某些細菌會阻止吞噬體成熟為降解的細胞器，稱為，但是這個過程通常會導致由侵入性微生物帶來的破壞。感染.水皰性口炎病毒是由自噬體從胞質溶膠中吸收並轉移到內體中，並且在那裡透過檢測單鏈核糖核酸。在類鐸受體被啟用後，細胞內訊號級聯反應就會開始，導致幹擾素和其他抗病毒細胞因子的誘導。部分病毒和細菌破壞了自噬途徑，以促進自身複製。半乳凝素8已經被鑑定為細胞內的「危險受體」，能夠啟動針對細胞內病原體的自噬。當半乳凝素8與受損的液泡結合時，它會募集等自噬受體，導致自噬體的形成和細菌的降解 。修復機制.自噬可以降解受損的細胞器、細胞膜和蛋白質，而抵制自噬作用被認為是造成受損細胞蓄積和衰老的其中一個主要原因。自噬和自噬調節劑參與溶酶體損傷的反應，通常由和等指導，半乳凝素-8負責募集。和NDP52等受體，並直接影響mTOR和AMPK的活性，而mTOR和AMPK分別抑制和啟用自噬作用程式性細胞死亡.程式性細胞死亡的過程相對應。其中一個問題，是步入死亡過程的細胞中，其自噬的活性是導致其死亡的原因，還是為了防止細胞死亡的一個嘗試。迄今為止，形態學和組織化學研究並未證明自噬過程與細胞死亡之間存在因果關係。最近有論據認為，垂死細胞中的自噬活性可能是一種生存機制。對昆蟲變態的研究表明，細胞經歷了一種PCD形式，這種形式與其他形式截然不同。這些已被提議作為自噬作用使細胞死亡的例子 。最近的藥理和生化研究表明，有助細胞生存或致死的自噬可以透過應激期間，尤其是病毒感染後，調控訊號的型別和程度來區分 。然而尚未在病毒系統之外觀察到這些發現。影響自噬的因素及其影響.窄譜中波紫外線.窄譜中波紫外線可以促進正常黑素細胞發生自噬，使用穿透式電子顯微鏡觀察有關細胞時，發現隨著NB⁃UVB照射劑量的增大，黑素細胞中的黑素小體會增多，而細胞質內出現較多單層膜空泡狀的自噬溶酶體，以及較少的雙層膜自噬體。有研究人員結合他們的研究結果及以往的研究報道，推測NB⁃UVB透過上調黑素細胞自噬水平的途徑，促進黑素細胞存活，並且可以在白癜風治療中發揮作用。懸浮粒子.2013年，首次報道暴露於PM2.5可以提高A549細胞內的活性氧簇生成，並且促進自噬啟用及抑制細胞成活，呈濃度和時間依賴性。2014年，有研究證實暴露於PM2.5不僅可以透過死亡受體途徑和線粒體途徑誘導A549細胞凋亡，同時可以誘導A549細胞發生自噬性細胞死亡，並且發現二者存在互動作用。2015年，有研究發現，PM2.5透過AMPK的訊號通路，誘導產生自噬體及表達自噬相關蛋白，透過mTOR訊號通路抑制細胞自噬，而與MAPK訊號通路沒有明顯的相關性。進一步的研究更顯示，暴露於高劑量PM2.5可以促進人類肺上皮細胞BEAS-2B的自噬功能障礙。和運動之關聯.自噬對於基礎的體內平衡至關重要，並且在運動過程中保持肌肉穩定狀態也非常重要。對小鼠的研究表明，自噬對於不斷變化的營養和能量需求至關重要，特別是透過蛋白質進行分解代謝的代謝途徑。2012年，由進行的一項研究中，測試了具有磷酸化位點突變的小鼠驗證此理論。實驗結果顯示，這些小鼠在急性運動中，表現出耐力下降和葡萄糖代謝改變的情況。另一項則研究表明，膠原蛋白VI基因敲除小鼠的骨骼肌纖維因自噬作用不足而顯示變性的跡象，導致線粒體受損和細胞死亡 。運動誘導的自噬未能成功，然而在運動後以人為的方式進行自噬作用時，可以防止受損的細胞器在缺乏的肌肉纖維中積累，並且保持細胞穩態。兩項研究均表明自噬可能有助於運動的有益代謝作用，並且在維持運動過程中的肌肉穩態，尤其是在膠原VI纖維中至關重要。波恩大學細胞生物學研究所的研究表明，收縮肌肉會誘發，CASA是在機械張力下維持肌肉肌節必需的。CASA分子伴侶複合物識別機械損傷的細胞骨架成分，並且透過蛋白依賴性自噬途徑，將這些細胞骨架成分引導至溶酶體進行處理。這是維持肌肉活動必需的。炎症與自噬之間的相互作用.自噬調節劑控制炎症調節劑，反之亦然。脊椎動物細胞通常會啟用炎症，以增強免疫系統處理感染的能力，並且啟動恢復組織結構和功能的過程 ，故而至關重要的是將去除細胞和細菌碎片的機制與調節炎症的主要因素結合起來：溶酶體在自噬過程中對細胞成分的降解，可以回收重要的分子，並且產生及積聚物質來幫助細胞應對不斷變化的微環境。控制炎症和自噬的蛋白質形成了一個對組織功能至關重要的網路，而該網路在癌症中失調：在癌細胞中，異常表達及突變的蛋白質增加細胞存活，對保護惡性細胞的蛋白水解系統「重新連線」網路的依賴性。這使癌細胞容易受到自噬調節劑的幹預。臨床意義.骨關節炎.由於自噬隨著年齡的增長而下降，是骨關節炎的主要危險因素，因此自噬在該疾病發展中的作用得到重視。在人類和小鼠的關節軟骨中，參與自噬的蛋白質都隨著年齡的增長而減少。經培養的軟骨外植體，其機械損傷也會減少自噬蛋白。自噬在正常的軟骨中會不斷被啟用，但會隨著年齡的增長而受到損害，並且先於軟骨細胞死亡和出現結構受到破壞的現象。因此，自噬參與了關節的正常保護過程。炎症性腸病.炎症性腸病是由易感基因、環境和免疫系統之間一系列的相互作用所導致的慢性且易復發的消化系統疾病，包括潰瘍性結腸炎和克隆氏症等。功能失調的自噬被認為是炎症性腸病的發病因素。臨床上廣泛使用的炎症性腸病治療劑與自噬均密切相關，均能誘導細胞自噬的發生，包括類固醇、5-氨基水楊酸及硫銼嘌呤等。尼古丁目前已被用作潰瘍性結腸炎患者的治療劑，咀嚼尼古丁口香糖可以有效控制輕度及中度結腸炎的病症。經尼古丁處理後，細胞內雙層自噬泡及自噬小體的數量明顯增高。尼古丁誘導自噬的分子機制可能與內質網應激相關，或者可能與mTOR訊號通路相關。目前已有不少研究證實尼古丁與內質網應激存在密切關係，因為他們發現尼古丁上調GRP78/BIP的表達水平，並且直接誘導內質網應激，上調內質網應激標誌物PERK、等的表達或磷酸化修飾。對低濃度尼古丁的研究有助於開發調節自噬治療潰瘍性結腸炎的新治療靶點。牙周炎.自噬能促進感染細胞對病原體和毒素的清除，抵抗細菌的入侵。然而，等牙周細菌則可逃避自噬分子的識別，幹擾自噬體形成，阻止自噬體和溶酶體融合，甚至可以在自噬體中生存和增殖，利用其中的蛋白質等物質為自身生存提供能量。目前的研究雖提示自噬與牙周炎相關，但沒有充分的證據證實自噬在牙周炎中的作用是保護作用還是病理作用。因為有研究發現牙周炎患者相較於健康人群的外周血單核細胞中，自噬基因表達量更高，而自噬作用被抑制後，出現了細胞存活率降低及凋亡細胞比例增加的情況，表明自噬在牙周炎中的保護作用。然而，有研究得出相反的結果，表明自噬在牙周炎中的病理作用。敗血癥及其併發症.敗血癥是感染誘導的失調性宿主免疫反應。目前已知自噬在敗血癥進展與器官功能障礙的發生中具有一定保護作用，故而是一個值得研究的治療靶點。大量促炎因子及聚集的白細胞透過炎症訊號通路，誘導組織細胞內出現內質網應激及線粒體損傷等，繼而誘發保護性自噬反應，以包裹損傷的細胞器，限制損傷訊號的擴散。敗血癥時，肝細胞代謝狀態會出現改變，肝細胞透過自噬來分解胞內有機物，並且產生小分子，以維持代謝需要，而分解的產物又可有負反饋的作用，減弱自噬作用的程度。由於一氧化碳能夠增強肺部組織的自噬水平，所以有學者發表了了關於吸入低濃度一氧化碳，以治療敗血癥引致的肺部損傷的報道。結核病.自噬參與到宿主細胞清除胞內致病菌的免疫應答中。結核分枝桿菌是一種胞內寄生菌，目前發現自噬有利於清除結核桿菌。在結核的免疫應答中，γ-干擾素不僅可直接加速巨噬細胞透過MHC-Ⅱ呈遞抗原的作用；還可調控巨噬細胞表達"IRGM"，繼而促進巨噬細胞內產生大量的自噬體，啟動巨噬細胞的自噬作用。基因型分析發現，"IRGM"的某些基因型與分支桿菌的易感性明顯相關，提示了"IRGM"基因在抗結核自噬中起到關鍵性作用。除此之外，自噬也參與獲得性免疫，例如加工抗原並透過MHC-Ⅱ的呈遞。與此同時，一些結核桿菌的亞群也會進化出一些機制阻礙宿主細胞對其的自噬作用，達到免疫逃避的效果；有些結核桿菌可透過募集並聚合肌動蛋白以逃避泛肽化；而另一些結核桿菌則“丟卒保帥”的策略，主動脫去被泛肽化的細胞壁；這些策略都能使結核桿菌達到從吞噬體中逃離的效果。自噬可以增強一線抗結核藥物，例如異煙肼和吡嗪醯胺的作用。癌症.當調節細胞分化的幾種不同途徑被幹擾時，通常會發生癌症。自噬在癌症中起著重要作用，既可以預防癌症，也可以促進癌症的發展。自噬可透過促進已飢餓或透過自噬降解凋亡介體的腫瘤細胞的存活，促進癌症的發展。自噬在癌症中的作用已得到高度研究和審查，目前已知自噬既是腫瘤抑制因子，又是腫瘤細胞存活的因素，然而根據幾種模型，自噬更可能被用作抑癌劑。在自噬的後期階段使用氯喹等抑製劑，會增加被抗腫瘤藥殺死的癌細胞數量。但是對於自噬作用和癌症的因果關係，以目前的研究結果顯示，尚未明瞭，有可能是自噬基因的突變造成癌症，也可能為癌症使得自噬基因的突變，或甚至互為因果關係，還有待後續研究。。帕金森氏病.帕金森氏病是一種神經退化性疾病，可以肇因於黑質的多巴胺性神經元退化。帕金森氏病的特徵是在受影響的神經元中，包含著細胞無法分解的，其以的形式堆積，故而帕金森氏病被視為一種突觸核蛋白病變。自噬途徑的失調和調節自噬的等位基因的突變被認為會引起神經退化性疾​​病。自噬對神經元的生存至關重要。如果沒有有效的自噬作用，神經元會聚集遍在蛋白化的蛋白質聚集體並降解。蛋白質是已被泛素標記以降解的蛋白質。突觸核蛋白等位基因的突變導致溶酶體pH值升高和水解酶抑制。由實驗結果可知，溶酶體降解能力降低。該疾病涉及多種基因突變，包括功能喪失和Parkin 。這些基因的功能喪失可能導致線粒體積累和蛋白質聚集體受損，而不是導致細胞變性。線粒體參與帕金森氏病。在特發性帕金森氏病中，該病通常是由線粒體功能異常、細胞氧化應激、自噬作用的改變和蛋白質聚集引起的，並會導致線粒體腫脹和去極化。阿茲海默症.阿茲海默症是一種普遍流行於老年群體，並且以記憶、行為及學習功能障礙為主要特徵的神經退行性疾病。自噬作用的異常是導致阿茲海默症的兩大神經病理改變，即瀰漫於整個大腦皮層的β 澱粉樣蛋白的重要原因。此時的Tau蛋白失去促進微管組裝的生物學活性，並且表現出抗蛋白水解酶的神經毒性。細胞囊泡在正常情況下，透過溶酶體途徑的代謝速率很高，故而產生的Aβ量很少，不會造成Aβ的堆積，然而自噬體轉運異常或溶酶體對自噬體內容物降解效率下降，會導致自噬體堆積、大量Aβ及老年斑的形成。Tau蛋白的兩大代謝途徑是自噬-溶酶體和泛素-蛋白體酶體系統，並且是在自噬受體NDP52的協助下進行清除。自噬作用參與過度表達Tau蛋白和異常磷酸化Tau蛋白的降解，可以降低磷酸化Tau蛋白寡聚體的水平，不過對內源性Tau蛋白則沒有明顯影響，並且發現抑制自噬作用能夠增加Tau蛋白的細胞毒性。自噬在阿茲海默症中的作用具有兩面性。在阿茲海默症早期，由蛋白質損傷和聚集等因素誘發的自噬可以發揮保護作用。如果長時間維持這種狀態，或者溶酶體功能出現異常，就會形成神經元萎縮及細胞死亡等病理改變，所以自噬的平衡十分重要。青光眼.青光眼是一種以和視神經軸突的逐漸喪失為特徵的神經退行性疾病，並且伴有視野敏感性的喪失。目前已知自噬在青光眼的發生中起著重要的作用，並且因為大量的動物實驗研究指出自噬的啟用導致RGCs的凋亡，故而抑制自噬可能是預防青光眼RGCs變性的一個臨床靶點，所以有學者寄望自噬靶向治療能夠成為青光眼視神經退行性疾病的一種治療方法。病毒方面.自噬作為真核細胞早期的保護防禦機制，可以清除等病毒具有快速進化以應對宿主細胞免疫作用的能力，甚至會利用自噬來增強病毒的增殖。在自噬被啟用後，乙肝病毒及丙肝病毒會對自噬體的降解產生抑製作用。HPIV 3病毒會抑制自噬體及溶酶體的融合，阻止自噬體的降解，從而提高病毒的增殖。透過阻斷自噬小體與溶酶體的融合，增加自噬小體的積累，並且促進病毒的複製。有關脊髓灰質炎病毒的研究指出，當自噬體與質膜融合時，自噬體內的病毒離子被釋放。性傳播疾病方面.目前有研究指出自噬在性傳播疾病病原體的在進入宿主細胞後可以啟用自噬，但是又可以逃避或抑制自噬，故而針對有關作用機制的研究或能幫助性傳播疾病的治療和預後，以及新型藥物與疫苗的研發。許多自噬相關基因都是人類免疫缺陷病毒-1感染依賴因子，故而HIV-1的早期複製依賴於自噬。HIV-1許多的病毒蛋白可以透過抑制自噬過程的方式，而在宿主體內持續性複製存活。例如編碼的外膜蛋白、反式啟用因子及負性因子調控蛋白Nef等。淋球菌可以抑制自噬流，增強淋球菌在巨噬細胞中的存活能力，也可以阻礙自噬小體成熟及自噬小體與溶酶體的融合過程，以逃避自噬介導的殺傷作用。砂眼衣原體抑制細胞內溶酶體酶的活性，阻礙晚期自噬小體與自噬小體與溶酶體的融合過程，導致自噬的完整性受到抑制，降低自噬的抗感染作用。除此之外，高危型HPV調節細胞內小分子核糖核酸的水平，影響自噬過程。例如miR-224-3p的高表達減少FIP200的水平，因抑制宿主細胞自噬而促進子宮頸癌的進展。不育症.自噬在精子發生過程中起著重要作用。精原幹細胞中的缺失或受損可引起不可逆性的弱精子症及無精子症等，導致不育症。當遇精原幹細胞到不利環境時，會為了適應代謝條件的變化而進行細胞自噬調節。例如，有研究指出三鄰甲苯基磷酸酯等生殖毒性物質均可使大鼠精原幹細胞的自噬標誌蛋白及LC3-II/LC3-I 比明顯增加，細胞內含有大量退化細胞器的自噬泡顯著增加。而且，精原幹細胞中的自噬作用可以清除錯誤折疊蛋白質，以及受損細胞器，故而對細胞起著保護作用。此外，自噬作用可以促進減數分裂前DNA複製，既為細胞提供氨基酸及核苷酸等，也保證基因遺傳的穩定性。PDLIM1蛋白是一種精子細胞骨架組裝的負調控因子，並且是透過自噬途徑而降解，以維持微管結構的組裝。這對精子形成有著重要作用。然而，有研究指出高脂肪食物可誘導小鼠體內的自噬作用被過度啟用，導致精子生成存在缺陷。抑鬱症.自噬可能參與抑鬱症的發生，有多個證據提示細胞自噬的異常可能參與抑鬱症的發生，例如有研究指出和mTOR 信使核糖核酸水平下降、雙相抑鬱症患者腦內Bcl-2的水平下降，已知Bcl-2是透過與Beclin-1結合從而抑制自噬的發生。自噬對抑鬱症等神經系統疾病的調節作用是正向，抑或負向仍然存有爭議。有研究提示啟用自噬能促進突觸的發展，另一些研究則證實抗抑鬱藥可以透過抑制自噬，發揮抗抑鬱的作用。作為藥物靶標.由於自噬失調與多種疾病的發病機理有關，因此科研人員投入了許多努力來鑑定和表徵可以調節自噬的合成人工合成小分子或天然小分子。例如，巨噬細胞的自噬作用可消滅結核桿菌，對結核病治癒有益。研究人員透過小鼠實驗發現，從東革阿里中提取的巴沙克布明A可誘導巨噬細胞自噬從而控制結核桿菌的增殖。以神經退化性疾病來說，增強自噬作用是非常有展望，但需要擔憂的就是目前的藥物都是依賴於溶體活性，但在此類疾病中，溶體往往已經有功能上缺失了，因此可能對於藥物的作用就沒預期那麼好，所以需要警慎選擇目標疾病和階段才可以使藥物有最大的作用效果。目前自噬調節療法都非選擇性、非特定在自噬作用上，像是mTORC1抑制劑，會抑制其他多種代謝途徑；甚至某些藥物可能同時具有誘導自噬作用和抑制自噬作用。因此未來在藥物標靶研究上，應該專於在特定自噬作用過程上，避免有影響其他細胞生理機能的情況。檢測方法.第一是LC3 turnover實驗，因為單檢測LC3-II的靜態水平並不能夠完全反映細胞內的自噬潮變化，故而需要聯合自噬後期抑制劑如溶酶體抑制劑Bafilomycin A1或CQ，來比較LC3-II在抑制劑加入前後的變化差異。第二是綠色螢光蛋白的抗降解性，透過檢測轉染了GFP-LC3的細胞所產生的GFP片段來評判細胞內自噬水平的變化。第三是以蛋白作為自噬活性指標，經常被科研人員用作自噬水平升高的輔助檢測手段，然而需聯合其他檢測手段進行證實。第四是mRFP-GFP-LC3雙螢光活細胞成像，實時動態監測自噬過程，並且能夠透過顏色變化確定自噬潮水平的高低。第五是使用電子顯微鏡，然而對實驗裝置和實驗者的技能與辨別能力要求較高，有學者推薦進行雙盲實驗來定量細胞中自噬體或自噬溶酶體數量。第六是流式細胞術，可以檢測各個細胞時相的自噬水平，還可以直接計算出螢光強度和陽性細胞百分比，然而在細胞在染色之前，需要使用去垢劑預處理細胞質中的LC3-I。影響因素.第一個主要影響因素是培養基的新鮮程度及血清，防止較高溫度下長時間或不適當儲存而導致的左旋麩醯胺酸降解，並產生氨。目前已知氨會因影響溶酶體的pH值而對自噬潮有明顯的抑製作用，並且透過抑制mTORC1促進自噬。此外，血清也對自噬活性也有顯著影響。第二個主要影響因素是培養基的換液時間，因為培養基換液的目的，就是要減弱培養基及細胞代謝產物，對藥物靶點相關訊號通路本底產生的影響。