خودخواری
تاریخچه

اتوفاژی برای اولین بار توسط کیت آر. پورتر و شاگردش توماس اشفورد در مؤسسه راکفلر مشاهده شد. در ژانویه ۱۹۶۲، آنها افزایش تعداد لیزوزوم‌ها را در سلول‌های کبد موش صحرایی پس از افزودن گلوکاگون گزارش کردند و اینکه برخی از لیزوزوم‌های جابجا شده به سمت مرکز سلول حاوی سایر اندامک‌های سلولی مانند میتوکندری بودند. آنها این را اتولیز به نام کریستین دو دوو و الکس بی. نوویکوف نامیدند. با این حال، پورتر و اشفورد به اشتباه داده‌های خود را به عنوان تشکیل لیزوزوم تفسیر کردند (نادیده گرفتن اندامک‌های از پیش موجود). آنها تصور می‌کردند که لیزوزوم‌ها نمی‌توانند اندامک‌های سلولی باشند، بلکه بخشی از سیتوپلاسم مانند میتوکندری هستند و آنزیم‌های هیدرولیتیک توسط میکروبادی‌ها تولید می‌شوند. در سال ۱۹۶۳، هروبان، اسپارگو و همکارانش شرح دقیق فوق ساختاری از "تخریب سیتوپلاسمی کانونی" را منتشر کردند که به یک مطالعه آلمانی در سال ۱۹۵۵ در مورد جداسازی ناشی از آسیب اشاره داشت. هروبان، اسپارگو و همکارانش سه مرحله پیوسته از بلوغ سیتوپلاسم جداشده به لیزوزوم‌ها را تشخیص دادند و اینکه این فرایند محدود به حالات آسیب نیست که تحت شرایط فیزیولوژیکی برای "استفاده مجدد از مواد سلولی" و "دفع اندامک‌ها" در طول تمایز عمل می‌کنند. دو دوو با الهام از این کشف، این پدیده را "اتوفاژی" نامید. برخلاف پورتر و اشفورد، دو دوو این اصطلاح را به عنوان بخشی از عملکرد لیزوزومی در نظر گرفت در حالی که نقش گلوکاگون را به عنوان یک القاکننده اصلی تخریب سلولی در کبد توصیف می‌کرد. او با شاگردش راسل دتر، ثابت کرد که لیزوزوم‌ها مسئول اتوفاژی ناشی از گلوکاگون هستند. این اولین باری بود که این واقعیت که لیزوزوم‌ها محل اتوفاژی داخل سلولی هستند، ثابت شد.
در دهه ۱۹۹۰، چندین گروه از دانشمندان به طور مستقل ژن‌های مرتبط با اتوفاژی را با استفاده از مخمر جوانه‌زن کشف کردند. به ویژه، یوشینوری اسومی و مایکل توم اتوفاژی غیرانتخابی ناشی از گرسنگی را بررسی کردند؛ در همین حال، دانیل جی. کلیونسکی مسیر هدف‌گیری سیتوپلاسم به واکوئل (CVT) را کشف کرد که نوعی اتوفاژی انتخابی است. آنها به زودی دریافتند که در واقع از زوایای مختلف به یک مسیر اساسی نگاه می‌کنند. در ابتدا، ژن‌های کشف شده توسط این و سایر گروه‌های مخمر، نام‌های مختلفی (APG، AUT، CVT، GSA، PAG، PAZ و PDD) داده شد. در سال ۲۰۰۳، محققان مخمر از نامگذاری یکپارچه برای استفاده از ATG برای نشان دادن ژن‌های اتوفاژی حمایت کردند. جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی سال ۲۰۱۶ به یوشینوری اسومی اهدا شد، اگرچه برخی اشاره کرده‌اند که اگر فقط یک دریافت‌کننده جایزه وجود داشته باشد، باید اسومی باشد، اما این جایزه می‌توانست فراگیرتر باشد.
زمینه تحقیقات اتوفاژی در آغاز قرن بیست و یکم رشد سریعی را تجربه کرد. دانش ژن‌های ATG ابزارهای راحت‌تری را برای دانشمندان فراهم کرد تا عملکردهای اتوفاژی را در سلامت و بیماری انسان تشریح کنند. در سال ۱۹۹۹، یک کشف برجسته که اتوفاژی را به سرطان مرتبط می‌کرد، توسط گروه بت لوین منتشر شد. تا به امروز، رابطه بین سرطان و اتوفاژی همچنان موضوع اصلی تحقیقات اتوفاژی است. نقش‌های اتوفاژی در تخریب عصبی و دفاع ایمنی نیز توجه قابل توجهی را به خود جلب کرده است. در سال ۲۰۰۳، اولین کنفرانس تحقیقاتی گوردون در مورد اتوفاژی در واترویل برگزار شد. در سال ۲۰۰۵، دانیل جی کلیونسکی اتوفاژی، یک مجله علمی اختصاص داده شده به این زمینه را راه‌اندازی کرد. اولین سمپوزیوم کیستون در مورد اتوفاژی در سال ۲۰۰۷ در مونتری برگزار شد. در سال ۲۰۰۸، کارول ای مرسر یک پروتئین فیوژن BHMT (GST-BHMT) ایجاد کرد، که نشان داد قطعه‌قطعه شدن خاص سایت ناشی از گرسنگی در رده‌های سلولی دارد. تخریب بتائین هموسیستئین متیل ترانسفراز (BHMT)، یک آنزیم متابولیک، می‌تواند برای ارزیابی شار اتوفاژی در سلول‌های پستانداران استفاده شود.
ماکرو، میکرو و اتوفاژی با واسطه شپرون توسط ژن‌های مرتبط با اتوفاژی و آنزیم‌های مرتبط با آنها انجام می‌شود. ماکرواتوفاژی سپس به اتوفاژی حجیم و انتخابی تقسیم می‌شود. در اتوفاژی انتخابی، اتوفاژی اندامک‌ها وجود دارد؛ میتوفاژی، لیپوفاژی، پگزوفاژی، کلروفاژی، ریبوفاژی و غیره.
ماکرواتوفاژی مسیر اصلی است که عمدتاً برای ریشه‌کن کردن اندامک‌های سلولی آسیب‌دیده یا پروتئین‌های استفاده‌نشده استفاده می‌شود. ابتدا فاگوفور ماده‌ای را که نیاز به تخریب دارد، در بر می‌گیرد، که یک غشای دوگانه به نام اتوفاگوزوم در اطراف اندامک نشان‌دار شده برای تخریب تشکیل می‌دهد. سپس اتوفاگوزوم از طریق سیتوپلاسم سلول به یک لیزوزوم در پستانداران یا واکوئل در مخمر و گیاهان حرکت می‌کند، و این دو اندامک با هم ادغام می‌شوند. در داخل لیزوزوم/واکوئل، محتویات اتوفاگوزوم از طریق هیدرولاز اسیدی لیزوزومی تخریب می‌شوند.
میکرواتوفاژی، از طرف دیگر، شامل بلع مستقیم مواد سیتوپلاسمی به داخل لیزوزوم است. این امر از طریق فرورفتگی، به معنای تاشدگی رو به داخل غشای لیزوزومی، یا برآمدگی سلولی رخ می‌دهد.
اتوفاژی با واسطه شپرون، یا CMA، یک مسیر بسیار پیچیده و خاص است، که شامل شناسایی توسط کمپلکس حاوی hsc70 است. این بدان معناست که یک پروتئین باید حاوی محل شناسایی برای این کمپلکس hsc70 باشد که به آن اجازه می‌دهد به این شپرون متصل شود و کمپلکس CMA- سوبسترا/شپرون را تشکیل دهد. سپس این کمپلکس به پروتئین متصل به غشای لیزوزومی حرکت می‌کند که گیرنده CMA را تشخیص داده و به آن متصل می‌شود. پس از شناسایی، پروتئین سوبسترا باز شده و با کمک شپرون لیزوزومی hsc70 از غشای لیزوزوم عبور می‌کند. CMA به طور قابل توجهی با سایر انواع اتوفاژی متفاوت است زیرا مواد پروتئینی را به صورت تک به تک منتقل می‌کند و در مورد اینکه چه موادی از سد لیزوزومی عبور می‌کنند بسیار انتخابی است.
میتوفاژی تخریب انتخابی میتوکندری توسط اتوفاژی است. اغلب برای میتوکندری‌های معیوب پس از آسیب یا استرس رخ می‌دهد. میتوفاژی گردش میتوکندری‌ها را تقویت می‌کند و از تجمع میتوکندری‌های ناکارآمد که می‌تواند منجر به تخریب سلولی شود، جلوگیری می‌کند. این فرایند توسط Atg32 (در مخمر) و NIX و تنظیم‌کننده آن BNIP3 در پستانداران انجام می‌شود. میتوفاژی توسط پروتئین‌های PINK1 و پارکین تنظیم می‌شود. وقوع میتوفاژی محدود به میتوکندری‌های آسیب‌دیده نیست، بلکه شامل میتوکندری‌های سالم نیز می‌شود.
لیپوفاژی تخریب لیپیدها توسط اتوفاژی است، عملکردی که نشان داده شده است هم در سلول‌های حیوانی و هم در سلول‌های قارچی وجود دارد. با این حال، نقش لیپوفاژی در سلول‌های گیاهی هنوز مبهم است. در لیپوفاژی، هدف ساختارهای لیپیدی به نام قطره لیپیدی (LDs)، "اندامک‌های" کروی با هسته‌ای عمدتاً از تری آسیل گلیسرول‌ها (TAGs) و یک لایه منفرد از فسفولیپیدها و پروتئین‌های غشایی هستند. در سلول‌های حیوانی، مسیر اصلی لیپوفاژی از طریق بلع LDs توسط فاگوفور، ماکرواتوفاژی است. از سوی دیگر، در سلول‌های قارچی، میکرولیپوفاژی مسیر اصلی را تشکیل می‌دهد و به ویژه در مخمر جوانه‌زن ساکارومایسس سرویزیه به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته است. لیپوفاژی برای اولین بار در موش‌ها کشف و در سال ۲۰۰۹ منتشر شد.