自溶 (生物學)

自溶（英語：Autolysis），即自身溶解，俗稱自我消化，指的是細胞被自己的酶分解而被毀滅。它也可以指酶被同樣的酶的另一個分子消化的過程。

腎的組織病理學表現為自溶，其他方面無明顯變化。中央有一個腎小球，被腎小管包圍。

該詞源於希臘語αὐτο-(「自我」)和λύσις(「分裂」)。

自溶的機理

自溶在正常存活的成年生物體中並不常見，其通常發生在壞死組織中。這是因為在壞死組織中，酶作用在了通常不作為底物的細胞成分。自溶由呼吸衰竭和隨後氧化磷酸化的失敗觸發，然後由細胞溶酶體釋放消化酶到細胞質開始。這些酶因細胞停止活動而被動地釋放出來。由於高能分子的可用性和隨後的缺失，這導致細胞缺乏維持細胞完整性和維持穩態所需的分子，從而導致細胞的生化運作發生顯著變化。如果在細胞的分餾後把細胞器存儲在冰冷等張的緩衝液中，單個細胞的細胞器的自溶可以減少。

屍檢時甲狀腺實質的組織病理學可見自溶性改變，甲狀腺濾泡細胞脫落進入濾泡。

在被稱為氧化磷酸化的一系列生化反應中，分子氧作為終端電子受體，最終負責ATP的合成，ATP是其他熱力學不利的細胞過程的主要能量來源。分子氧無法傳遞到細胞，導致代謝轉變為厭氧糖酵解。其中葡萄糖被轉化為丙酮酸，低效地產生ATP。糖酵解的ATP產率比氧化磷酸化低，並產生酸性副產物，降低細胞的pH值。

有限的ATP合成損害了許多細胞運輸機制，這些機制利用ATP驅動能量不利的過程，將離子和分子運輸穿過細胞膜。例如，細胞的膜電位是由鈉鉀atp酶泵維持的。由於鈉離子在細胞內積聚，鉀離子通過離子通道丟失，泵故障導致膜電位的損失。膜電位的喪失促使鈣離子進入細胞，隨後在滲透壓的驅動下，水也進入細胞。水瀦留、離子變化和細胞酸化會破壞膜結合的細胞內結構，包括溶酶體和過氧化物酶體。

溶酶體是膜結合的細胞器，通常含有廣泛的酶，能夠水解多糖、蛋白質、核酸、脂質、磷酸酰基酯和硫酸鹽。這個過程需要酶和底物通過單一的胞內膜進行區隔和分離，以防止對其他胞內成分的不必要破壞。在正常情況下，細胞的分子機制通過調節胞質pH免受溶酶體酶活性的影響。溶酶體水解酶的活性在中等酸性pH值為5時達到最佳，這比周圍胞質中更基本的平均pH值7.2要酸性得多。然而，糖酵解產物的積累降低了細胞的pH值，降低了這種保護作用。此外，細胞內因水瀦留而損壞的溶酶體膜會將溶酶體酶釋放到細胞質中。由於胞質pH值降低，這些酶很可能是活躍的，因此可以自由地利用細胞成分作為底物。

過氧化物酶體通常負責分解脂質，特別是長鏈脂肪酸。在缺乏活躍的電子傳遞鏈和相關的細胞過程的情況下，在脂質分解中沒有代謝夥伴來還原等價物。在自溶方面，過氧化物酶體為脂肪酸和活性氧提供了分解代謝潛力，當過氧化物酶體膜被水瀦留和其他分解代謝酶消化破壞時，它們被釋放到細胞質中。

應用

在傷口的治癒過程中，自溶清創術可以是一個有用的過程。這種方法分解和液化死亡的組織，以便它可以被洗掉或被血流攜帶走。 現代的傷口敷料可以幫助保持傷口濕潤，並促進治療進程。

在食品行業中，自溶是指通過各種酶的作用殺死酵母細胞並促進其細胞分解的過程。產生的自溶酵母可用作調味品或風味增強劑。對於酵母提取物來說，當這一過程由添加鹽觸發時，被稱為質壁分離。

在釀造發酵飲料中，當葡萄漿或麥芽汁在酒渣中放置時間過長時，可能會發生自溶現象。在啤酒釀造期間，自溶會產生異味。在葡萄酒的釀造中，人們通常不希望出現自溶，但在最高品質的香檳中，這是創造風味和口感不可缺少的一個組成部分。

另見

• 程序性細胞死亡
• 維吉麥