高尔基体（Golgi apparatus）是真核细胞内重要的膜性细胞器，是蛋白质和脂质加工、修饰、分选及运输的重要场所，在维持细胞稳态过程中发挥关键作用。近年来研究发现，高尔基体并非稳定不变，而是能够根据营养状态、感染及环境刺激不断发生动态重塑。高尔基体选择性自噬（Golgiphagy）作为重要的细胞器质量控制机制，通过自噬-溶酶体途径降解受损或多余的高尔基体组分，从而维持细胞稳态。然而，由于长期缺乏能够在活体组织中动态监测Golgiphagy的遗传工具，目前人们对于Golgiphagy在不同组织和生理病理状态下的调控规律仍了解有限。
近日，浙江大学国际健康医学研究院孙启明教授团队在国际期刊 Journal of Cell Biology 发表题为 Visualizing the Golgi apparatus and Golgiphagy in vivo 的研究论文。该研究建立了两种基于双荧光报告系统的遗传小鼠模型，实现了对活体组织中高尔基体动态变化及Golgiphagy过程的时空可视化，并揭示了Golgiphagy在不同组织、细胞类型以及病理应激环境中的差异化调控模式。
研究团队基于串联荧光蛋白（mRFP-eGFP）构建高尔基体示踪系统。当高尔基体处于正常状态时，探针同时呈现红、绿双荧光；当高尔基体进入溶酶体发生降解时，由于GFP在酸性环境中被淬灭，仅保留RFP信号，因此可利用RFP+/GFP−信号定量监测Golgiphagy。经过探针优化及体内验证，研究人员成功构建了组成型Golgi-TRG小鼠，并进一步开发了Cre依赖型CA-Golgi-TRG小鼠，实现了不同组织、不同细胞类型以及特定时间窗口内Golgiphagy的精准检测。
利用该模型，研究人员系统绘制了体内Golgiphagy图谱。结果发现，不同组织之间存在明显异质性：肾脏近端小管细胞表现出更高水平的Golgiphagy，小脑神经元的Golgiphagy活性也明显高于皮层神经元，提示高尔基体质量控制具有显著的组织和细胞类型特异性。
进一步研究发现，Golgiphagy能够响应不同生理和病理刺激。在禁食条件下，肝脏Golgiphagy显著增强；在脂多糖（LPS）诱导的炎症模型中，肝脏、脾脏均出现Golgiphagy活性升高，提示高尔基体自噬可能参与代谢应激和炎症反应过程中细胞器稳态的维持。
综上，本研究建立了可用于活体监测高尔基体结构及Golgiphagy动态变化的遗传工具，实现了不同组织、细胞类型及应激条件下Golgiphagy的可视化分析，为深入研究高尔基体质量控制及其在代谢疾病、炎症疾病和神经系统疾病中的作用提供了新的研究平台。
浙江大学国际健康医学研究院孙启明课题组博士后赵鹏伟博士（已出站，现就职于宁波大学附属第一医院）、张梦媛博士和丁荣彬博士为论文共同第一作者，孙启明教授、桑永娟博士后和张玲玲博士为论文通讯作者。该研究得到浙江大学医学院刘伟教授、中国科学院生物物理所张宏教授、武汉大学医学院崔逸仙教授等支持和帮助。
原文链接：https://doi.org/10.1083/jcb.202508151
制版人：十一
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