2009年4月，北京生命科学研究所张宏实验室在国际期刊《Autophagy》上在线发表两篇重要研究论文，系统揭示了线虫（C. elegans）早期胚胎发育过程中，体细胞如何通过选择性自噬（autophagy）清除残留在胞质中的母源性P颗粒组分，并鉴定了关键调控基因epg-1的功能。这些工作为理解自噬在多细胞生物中的生理作用提供了新见解。
在第一篇文章中（标题：选择性自噬降解线虫体细胞中母源性生殖系P颗粒组分），研究团队指出，在早期胚胎分裂过程中，残留在体细胞胞质中、具有聚集倾向的P颗粒组分PGL-1和PGL-3通过自噬途径被特异性清除。研究发现，包括VPS-34/BEC-1复合体在内的自噬相关蛋白功能缺失会导致体细胞中PGL-1和PGL-3异常聚集形成PGL颗粒，而该聚集过程依赖于SEPA-1的介导。这一选择性自噬降解蛋白聚合物的机制在线虫发育中具有重要的生理意义。
该文章的第一作者为赵玉，其他作者包括田娥，通讯作者为张宏博士。研究得到了科技部863项目的资助，全部工作在北京生命科学研究所完成。
在第二篇文章中（标题：epg-1在自噬调控过程中发挥作用，可能编码一种高度分化的Atg13同源物），研究人员以线虫为模型，分离并鉴定了一个新基因——epg-1，发现其在自噬过程中发挥关键作用。epg-1功能缺失会导致线虫胚胎体细胞中P颗粒降解缺陷，且这种P颗粒的形成依赖于SEPA-1的功能。此外，epg-1缺失还会引发一系列与自噬相关的缺陷，包括蛋白聚集物降解受抑、有毒离子通道变异体引起的接触神经元退化抑制减弱，以及饥饿条件下线虫生存时间缩短等。epg-1编码的蛋白与酵母自噬相关蛋白Atg13具有序列同源性，且其表达模式与Atg1同源物UNC-51相似。体外实验证实EPG-1能与UNC-51直接相互作用。该研究证明了在线虫自噬过程中，EPG-1充当Atg13的功能，与UNC-51共同调控自噬的启动，表明多细胞生物中自噬蛋白的功能同源物可介导与酵母相当的自噬机制。
该文章的第一作者为田娥，其他作者包括王付欣、韩敬华，通讯作者为张宏博士。研究同样由科技部863项目资助，在北京生命科学研究所完成。
核心学术观点：这两项工作首次在线虫中阐明了母源性P颗粒的选择性自噬降解机制，并鉴定了epg-1作为Atg13的功能同源物在自噬中起关键作用，为多细胞生物中自噬的分子机制研究奠定了基础。后续研究进一步揭示了SEPA-1、EPG家族等蛋白在选择性自噬中的调控网络，推动了自噬领域向多细胞生物体层面的深入发展。
参考文献：Zhao Y, Tian E, Zhang H. Selective autophagic degradation of maternally-derived germline P granule components in somatic cells in C. elegans. Autophagy. 2009;5(5):652-656. ; Tian E, Wang F, Han J, Zhang H. epg-1 functions in autophagy-regulated processes and may encode a highly divergent Atg13 homolog in C. elegans. Autophagy. 2009;5(5):657-665.