自噬（autophagy=self-eating）意为自体吞噬，是真核细胞在自噬相关基因（autophagy related gene，Atg）的调控下利用溶酶体降解自身细胞质蛋白和受损细胞器的过程。

在生理条件下，细胞自噬活性通常较低。但在饥饿、缺氧和疾病等刺激下自噬活性会显著上调。另外，自噬抑制也与某些疾病相关，如癌症、神经退行性疾病和传染病等。鉴于细胞自噬与不同的生理和病理生理过程之间存在紧密联系，故科学工作者需要选择理想的自噬检测方法。细胞经自噬诱导或抑制后，常用的观察和检测方法有∶

透射电镜法

自噬体属于亚细胞结构，普通光镜下看不到，直接在透射电镜下观察自噬不同阶段的形态变化是一种非常直接的方法。自噬各阶段的形态学特征见表1；透射电镜下自噬小体和自噬溶酶体的形态见图1。

表1. 自噬各阶段的形态学特征

图1. 透射电镜下自噬小体（单箭头）和自噬溶酶体（双箭头）形态（Noboru, Mizushima et al. Cell, 2010）

荧光显微镜法

LC3（light chain 3）全称MAP1LC3 (microtubule-associated proteins light chain 3)，贯穿整个自噬过程，是目前公认的自噬标记物。哺乳动物中的LC3与酵母中的自噬相关蛋白Apg8/Aut7/Atg8具有同源性。哺乳动物的LC3可分为三种：LC3A、LC3B和LC3C。其中，LC3B应用最为广泛。

LC3蛋白合成后在其羧基端被Atg4剪切掉C端5肽，暴露甘氨酸残基，产生细胞浆定位的LC3-I。在自噬过程中，LC3-I会被包括Atg7和Atg3在内的泛素样体系修饰和加工，与磷脂酰乙醇胺（PE）相偶联，形成LC3-II并定位于自噬体内外膜上。自噬体和溶酶体融合后，外膜上的LC3-II被Atg4切割，产生LC3-I循环利用；内膜上的LC3-II被溶酶体酶降解，导致自噬溶酶体中LC3含量很低（图2）。因此，科研工作者可以通过荧光显微镜观察内源性LC3或GFP-LC3，即可实现对自噬发生的检测。

图2. LC3在自噬发生中的路径(Kiriyama, Y et al. International Electronic Conference on Medicinal Chemistry，2016)

GFP-LC3单荧光和mCherry-GFP-LC3双荧光指示系统

自噬形成时，GFP-LC3或mCherry-GFP-LC3融合蛋白转移至自噬体膜，在荧光显微镜下形成多个明亮的绿色或黄色荧光斑点。当自噬溶酶体形成后，酸性的溶酶体环境使GFP荧光淬灭，而mCherry荧光不受影响，自噬溶酶体呈现红色荧光（图3）。因此，科研工作者可以通过LC3荧光指示系统来监测自噬流。

图3. LC3自噬双标系统追踪自噬流不同阶段（Hansen T E, Johansen T. BMC Biology, 2011）