综述：巨胞饮作用的分子机制与调控

这篇综述系统阐述了巨胞饮作用（Macropinocytosis）的分子机制与调控网络，聚焦于其进化保守性及在营养摄取（如Dictyostelium和癌细胞）、抗原呈递等生理病理过程中的作用。文章详细解析了由肌动蛋白（actin）聚合驱动的膜突起形成、巨胞饮体（macropinosomes）成熟及内溶酶体运输过程，并揭示了Ras/Rac、PIP3 、Scar/WAVE复合体等关键调控因子。同时探讨了其与细胞迁移的资源竞争关系，为相关疾病治疗提供新视角。

　　

引言

巨胞饮作用是一种进化保守的非选择性胞吞途径，通过形成直径0.2–5 μm的巨胞饮体（macropinosomes）摄取胞外液体及溶质。从社会性阿米巴Dictyostelium discoideum到哺乳动物细胞，这一过程在营养获取、抗原采样及膜修复中发挥关键作用。病原体常劫持该机制入侵宿主，而癌细胞则依赖其 scavenge 胞外营养。

巨胞饮体形成

巨胞饮体形成始于质膜信号微域的激活，这些微域富含PIP₃
和活性Ras/Rac GTP酶。在Dictyostelium中，活细胞3D成像显示，Scar/WAVE复合体被招募至微域外围形成环状结构，促进肌动蛋白（actin）聚合，驱动膜突起形成杯状结构（macropinocytic cups）。闭合后，巨胞饮体进入成熟阶段，其表面迅速招募CYRI-A负调控RAC1，解聚actin骨架。

巨胞饮体成熟

新形成的巨胞饮体经历体积收缩和内容物浓缩，随后通过内溶酶体系统运输。早期阶段涉及Rab5和VPS34介导的膜组分回收，晚期则与溶酶体融合降解内容物。值得注意的是，某些细胞类型会将不可降解物质通过胞吐排出。

代谢调控

巨胞饮活性受生长因子、缺氧和营养水平动态调控。例如，Dictyostelium在氨基酸匮乏时增强巨胞饮以获取营养，而癌细胞通过劫持该通路支持其增殖需求。

与细胞迁移的互作

巨胞饮与迁移共享核心调控机制（如Rac/PIP₃
信号），但二者存在资源竞争。细胞通过平衡肌动蛋白流动和膜组分分配，协调这两种互斥的生理过程。

结论

尽管近年研究揭示了巨胞饮的保守调控网络，其时空精确性调控及在疾病中的靶向干预仍是未来方向。跨物种比较将有助于解析其进化适应性及治疗潜力。