《Current Opinion in Plant Biology》：The crosstalk of autophagy and metabolism in plants
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植物中的自噬通过降解不需要的细胞器和受损的细胞质组分，促进细胞长寿和营养回收。这一过程对植物耐受胁迫和营养管理至关重要。在所有植物器官中，自噬在维持细胞稳态方面发挥关键作用，自噬缺陷会导致严重的代谢紊乱。反之，代谢信号在多个层面上调控自噬活性。在此，我们综述了自噬在不同组织层
植物中的自噬通过降解不需要的细胞器和受损的细胞质组分，促进细胞长寿和营养回收。这一过程对植物耐受胁迫和营养管理至关重要。在所有植物器官中，自噬在维持细胞稳态方面发挥关键作用，自噬缺陷会导致严重的代谢紊乱。反之，代谢信号在多个层面上调控自噬活性。在此，我们综述了自噬在不同组织层次上如何促进营养管理，以及代谢如何跨植物器官调节自噬。
引言
植物在营养回收方面效率极高。由于植物是固着生物，内部资源的再利用——尤其是来源于大分子物质的资源——对其生存至关重要。在衰老过程中，巨自噬协调细胞器的逐步解体，促进营养回收并将其转运至生长组织，从而防止细胞过早死亡。在胁迫或营养饥饿条件下，这些回收过程进一步上调并增强。高效的氮回收和再动员在作物育种中尤为重要，因为它们显著影响产量和籽粒品质。
在本综述中，我们总结了巨自噬在调控植物代谢、发育和衰老方面的最新进展。我们还探讨了植物代谢如何调节自噬活性，以及破坏自噬的精确调控如何影响长寿和衰老。
章节摘要
植物自噬机制
巨自噬的功能是将细胞质组分（包括完整的或碎片化的膜结合细胞器）递送至液泡进行降解和营养回收，特别是在胁迫条件下和植物衰老过程中。它在细胞质中启动，通过形成称为吞噬体的双层膜结构 [1]。从内质网和质膜动员的脂质 [2] 促进吞噬体膜扩张。该膜随后
非选择性自噬还是选择性自噬？
非选择性自噬被认为是在不区分的情况下降解细胞质的随机部分，但相关文献记载仍然稀缺且难以捉摸。非选择性自噬的生物学意义值得质疑，因为它会导致细胞严重紊乱和细胞死亡——然而，在营养饥饿条件下，将自噬突变体与野生型（WT）植物进行比较时并未观察到这种现象。因此，更有可能的情况是，在营养饥饿条件下自噬是选择性的，针对特定
自噬和代谢紧密关联于细胞器质量控制
已知植物自噬缺陷会严重干扰初级代谢和次级代谢。由于自噬参与线粒体和叶绿体的质量控制，自噬突变体中糖类、花青素、脂质和氨基酸的含量发生显著变化 [1]。这些突变体中的激素代谢也普遍失衡 [41]。
自噬与能量代谢之间的联系不仅依赖于自噬在营养回收和可利用性方面的作用
拟南芥自噬调控中的新参与者
虽然自噬对代谢影响显著，但代谢本身也调控自噬，代谢物感知途径与自噬调控之间已建立了若干联系。SnRK1和TOR是能量和营养胁迫响应的两个核心调节因子，它们调控自噬（图3），[42]。在营养胁迫下，SnRK1通过磷酸化和抑制TOR以及磷酸化和激活ATG1、ATG8和FREE1来诱导自噬 [1]。
自噬与叶片衰老：营养可利用性的战略匹配
在衰老组织和胁迫条件下，自噬通量与升高的氧化胁迫和细胞损伤同步增加。受损细胞器和蛋白质聚集物的清除解释了自噬如何促进细胞长寿。与此同时，细胞物质的回收——连同废物清除——促进了营养回收和潜在的再动员。自噬依赖性营养再动员已在拟南芥中使用同位素标记和脉冲追踪
植物自噬中尚存的未知领域
过去几年中，关于自噬在植物生理学中作用的研究显著加强。尽管如此，仍有几个关键问题——未知领域——尚未得到解答。例如，不同器官或细胞类型中自噬体的生物发生过程仍需进一步研究 [70]。除了已知特征明确的ATG18、ATG2和ATG9的作用外，新证据表明脂质转运蛋白（如ORP家族的蛋白，例如ORP2A；[20]）参与自噬。
结论：植物自噬是细胞稳态和生存的重要机制
巨自噬是一种基本过程，它维持细胞稳态、管理胁迫响应并回收营养。通过复杂的ATG蛋白网络，这一机制选择性地降解细胞质组分，确保细胞在不利条件下和衰老过程中生存，以精确调节维持关键和重要细胞机制以及降解细胞质物质用于营养再动员。最新进展突出了新的参与者
利益冲突声明
作者声明，他们不存在任何已知的可能影响本文所报告工作的竞争性经济利益或个人关系。
致谢
我们感谢ANR（法国国家研究局）提供的ANR-24-CE13-0787资金支持以及为JRD提供的薪酬支持。IJPB受益于Saclay植物科学-SPS（ANR-17-EUR-0007）的支持。
Jaishri Rubina Das|Louis Lambret|Anne Marmagne|Céline Masclaux-Daubresse
