不依赖全部核心自噬相关（ATG）蛋白而形成微管相关蛋白1轻链3（MAP1LC3/LC3）阳性结构的过程，正在非经典自噬（NCA）中被逐步揭示。虽然LC3在内溶酶体膜上的脂化修饰已得到充分表征，但其他膜来源的参与以及调控其他形式NCA中LC3脂化的机制仍知之甚少。

2025年12月8日，中山大学李民独立通讯在Autophagy 在线发表题为Trans-Golgi network-associated noncanonical autophagy depends on the V-ATPase-ATG16L1 axis and mediates IL1B secretion的研究论文。该研究证实了LC3脂化发生在高尔基体反面膜囊（TGN）平台上。与经典自噬体不同，这些LC3阳性结构不与溶酶体融合，也无法降解长寿命蛋白质。此外，研究发现功能性的液泡型H+转运ATP酶（V-ATPase）-ATG16L1轴对于TGN相关的NCA至关重要。

值得注意的是，在此过程中，V-ATPase的胞质侧V1复合体（而非溶酶体来源的V1复合体）在TGN上组装，并对进一步诱导NCA起着关键作用。最终，研究发现这种TGN相关的NCA能有效增强白细胞介素-1β（IL-1β）的分泌，且该过程不依赖于gasdermin（GSDM）介导的孔道形成。因此，除了已知的内溶酶体相关NCA，作者鉴定出一种由V-ATPase-ATG16L1轴介导的、独特的TGN相关NCA形式。此类NCA可能作为IL-1β胞外分泌的一种蛋白质转运途径，揭示了高尔基体来源的NCA与炎症细胞因子释放之间的关联机制。

巨自噬/自噬（以下简称自噬）是一种进化上保守的维持细胞稳态的过程。自噬-溶酶体途径包括起始、成核、延伸、成熟和降解等步骤。构成整个自噬通路的一组必需蛋白包括ULK1（unc-51样自噬激活激酶1）复合体（涉及ULK1/ULK2、RB1CC1/FIP200、ATG13和ATG101）、III类磷脂酰肌醇3-激酶复合体I（涉及BECN1 [beclin 1]、PIK3C3/VPS34、PIK3R4/p150、ATG14和NRBF2）、ATG9、WIPIs-ATG2A/ATG2B复合体以及泛素样LC3结合系统（涉及LC3、ATG3、ATG4、ATG5、ATG7、ATG10、ATG12和ATG16L1）。

与双层膜的自噬体不同，在非经典自噬中可形成多种类型的非经典LC3阳性结构，包括LC3相关吞噬作用、LC3相关内吞作用以及巨胞饮作用。这些非经典自噬过程也被定义为ATG8s与单层膜的结合。现有研究揭示了非经典自噬/ATG8s与单层膜结合在降解病原体等货物以及介导人类健康中蛋白质运输的非经典分泌等方面发挥关键作用。

尽管向溶酶体运输以进行降解是长期以来关于LC3阳性结构命运的共识，但近期报道表明，LC3阳性结构也可将约30种蛋白质递送至细胞内位点或细胞外囊泡。上述主要类型的非经典自噬由多种环境因素和生理信号诱导。此外，作者及其他研究组发现一些新化合物可促进非经典自噬形成，例如AMDE-1、氯硝柳胺、氯化铵、羰基氰化物间氯苯腙、离子载体、不饱和脂肪酸（油酸盐）和氯喹。参与非经典自噬的自噬相关基因表现出区别于经典自噬的特征。ATG8s与单层膜结合通常靶向内溶酶体系统进行ATG8结合。

然而，非经典自噬是否可发生于其他膜结构或平台并最终与溶酶体融合，目前尚不清楚。对不同类型非经典自噬的详细结构特性和平台的发现，可能推动对其生物发生机制的理解。

模式机理图（图片源自Autophagy ）

大多数非经典自噬需要泛素样ATG16L1结合系统，因此其功能依赖于LC3脂化。ATG16L1可分为三个主要结构域：N端结构域、包含卷曲螺旋区的中间结构域以及C端WD40重复序列结构域。ATG16L1的N端ATG5结合域、中间WIPI2结合域（氨基酸207-229）和RB1CC1结合域（氨基酸230-242）对于经典自噬不可或缺，而多种非经典自噬则需要WD40重复序列结构域（氨基酸320-607）。

此外，已有报道称，在异源自噬、LC3相关吞噬作用以及其他内溶酶体非经典自噬中，V-ATP酶可与ATG16L1的WD40重复序列结构域相互作用。巴弗洛霉素A1等化学物质以及沙门氏菌效应蛋白SopF等病原体效应物，可直接破坏V-ATP酶亚基的组装，或通过ADP-核糖基化ATP6V0C的Gln124位点阻碍ATG16L1向V-ATP酶的募集，从而阻断在这些V-ATP酶阳性膜上非经典自噬的起始。

综上所述，V-ATP酶亚基的组装和ATG16L1的募集对于LC3与吞噬体和内溶酶体膜的结合均不可或缺。然而，这一机制是否也参与起始于其他膜来源的非经典自噬，及其独特的生物学功能，仍有待进一步研究和验证。

真核细胞中的大多数分泌蛋白通过常规的内质网-高尔基体分泌途径进行运输，由信号肽和囊泡运输引导。然而，越来越多的证据表明，许多缺乏信号肽的胞质蛋白可通过非经典蛋白质分泌途径分泌，IL1B便是其中之一。在I型非经典蛋白质分泌中，前体IL1B在炎症小体激活后被CASP1切割，并通过GSDMD形成的孔在细胞焦亡过程中释放。在III型非经典蛋白质分泌中，LC3阳性囊泡是IL1B运输和分泌的核心，且该过程可能独立于细胞死亡发生。

然而，许多研究并未明确区分这些LC3阳性囊泡是源自经典自噬还是非经典自噬，这凸显了一个亟待进一步研究的关键空白。

本研究从约1600种美国食品药品监督管理局批准的药物中筛选出约2.9%（47种化合物），发现其可诱导不依赖于RB1CC1的非经典自噬。在这些化合物中，六氯酚、沙利霉素和硝唑尼特可在新的平台——反式高尔基体网络上诱导LC3脂化，而非在溶酶体上。

作者还发现，V-ATP酶-ATG16L1轴对于反式高尔基体网络相关的非经典自噬不可或缺。此外，ATG16L1的WD40重复序列结构域对于其与V-ATP酶的相互作用至关重要，该结构域同样能够介导反式高尔基体网络相关的非经典自噬，表明它可能是ATG16L1诱导不同类型非经典自噬所需的通用结构域。

进一步分析显示，这些化合物在多种检测中具有共同特征，可通过触发反式高尔基体网络相关的非经典自噬来调节IL1B分泌，这揭示了一种不同的细胞外蛋白质递送途径。