4.细胞自噬在肝脏疾病中的研究进展

［７］
孙广涛，陈皓，邱伟华．自噬在肝癌中的 表达及相关机制研究进展．中华实验外 科杂志，２０１０，２７：６７９－６８０．
Ｙｏｕ Ｍ，Ｍａｔｓｕｍｏｔｏ Ｍ，Ｐａｃｏｌｄ ＣＭ，ｅｔ ａ１． Ｔｈｅ ｒｏｌｅ ｏｆ ＡＭＰ—ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｐｒｏｔｅｉｎ ｋｉｎａｓｅ ｏｆ ｅｔｈａｎｏｌ ｉｎ ｔｈｅ ｌｉｖｅｒ．Ｇａｓ—
一、细胞自噬的定义及过程
自噬是广泛存在于真核细胞内的一 种溶酶体依赖性降解途径，它可以调节 细胞内长寿命蛋白和细胞器的降解，降 解产物可被细胞重新利用。根据底物进 入溶酶体途径的不同可以将自噬分为３ 种类型：微自噬、巨自噬和分子伴侣介导 的自噬。在微自噬形成中，溶酶体膜自 身变形，包裹吞噬底物进行降解加工。 巨自噬的形成与微自噬不同，其底物被 非溶酶体来源的双层膜结构包裹，即自 噬泡，然后由自噬泡将其携带到溶酶体
［８１
ｉｎ ｔｈｅ ａｃｔｉｏｎ
ｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌｏｇｙ，２００４，１２７：１７９８—１８０８．
［９］
Ａｐｌｉｎ Ａ，Ｊａｓｉｏｎｏｗｓｋｉ Ｔ，Ｔｕｔｆｌｅ ＤＬ，ｅｌ ａ１． Ｃｙｔｏｓｋｅｌｅｔａｌ ｅｌｅｍｅｎｔｓ
ａｒｅ
ｒｅｑｕｉｒｅｄ ｏｆ
ｆｏｒ ｔｈｅ
ｆｏｒｍａｔｉｏｎ
４６６．
ａｎｄ
ｍａｔｕｒａｔｉｏｎ
中降解加工，是真核生物细胞代谢过程
中的主要方式胆－。在分子伴侣介导的自 噬中，底物选择性的结合于溶酶体膜表
ＤＯＩ：１０．３７６０／ｃｍａ＋ｊ．ｉｓｓｎ．１００１舶３０．２０１２．
１０．０８４
基金项目：国家自然科学基金资助项目 （８１ １７２３２６、３０８７２５１１）；上海市自然科学基金 资助项目（１０ＺＲｌ４１９４００） 作者单位：２０００２５上海交通大学医学院 附属瑞金医院普外科上海消化外科研究所 通信作者：邱伟华，Ｅｍａｉｌ：ｄｒｑｗｈ２００３＠ｙａ—
ａｕｔｏｐｈａｇｉｃ
ｖａｃｕｏｌｅｓ．Ｊ Ｃｅｌｌ Ｐｈｙｓｉｏｌ，１９９２，１５２：４５８—
［１０］Ｋｃｊｃｈｌ ａｎｄ
［３］Ｄｏｒｏａｒｔ
ａｎｄ
ＭＣ，Ｅｓｐｏｓｆｉ
ＤＤ，Ｓｅｂａｇｂ
Ｍ，ｅｔ ａｌ，
Ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｔ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｎｅｃｒｏｓｉｓ，ａｐｏｐｔｏｓｉｓ， ａｕｔｏｐｈａｇｙ ｉｎ ｉｓｃｈｅｍｉｃ ｐｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｄ
ｈｕｍａｎ ｌｉｖｅｒｓ ｆｏｒｍｅｒｌｙ ｔｒｅａｔｅｄ ｂｙ ｃｈｅｍｏｔｂｅｒ－ ａｐｙ．Ｊ Ｈｅｐａｔｏｌ，２００９，５１：８８１－８８９．
［１］Ｔｓｕｃｅｉｌｓ Ｓ，Ｅｓｕｍｉ Ｈ．Ａｕｔｏｐｈ－ ２ Ｍｉｚｕｓｈｉｍａ Ｎ，Ｌｅｖｉｎｅ Ｂ，Ｃｕｅｒｖｏ ＡＭ，ｅｔ ａ１． Ａｕｔｏｐｈａｇｙ ｆｉｇｈｔｓ ｄｉｓｅａｓｅ ｔｈｒｏｕｇｈ ｃｅｌｌｕｌａｒ ｓｅｌｆ－ｄｉｇｅｓｔｉｏｎ．Ｎａｔｕｒｅ，２００８，４５ ｌ：１０６９— １０７５．
噬机制可能无法辨认ＨＣＶ。（２）ＨＣＶ感
染的肝细胞内，自噬溶酶体是缺乏的，这 表明ＨＣＶ有可能阻止自噬体向自噬溶 酶体的转化。（３）有研究结果证实在
ＨＣＶ
ＲＮＡ转运及翻译的过程中，某些自
噬相关蛋白是必须的，这表明ＨＣＶ可能 把自噬相关的某些物质用于自身复制， 从而抑制了自噬对病毒的清除。 ＨＢＶ感染同样可以引起肝细胞内自 噬泡的增加，ＨＢＶ编码蛋白ＨＢｘ起着重 要作用。与ＨＣＶ不同的是，ＨＢＶ并不阻 碍自噬体向自噬溶酶体的转化。感染 ＨＢＶ致肝癌风险为非感染者的１００倍以 上【引。 四、自噬与ｄｌ—ＡＴ缺乏性肝病 理１一ＡＴ缺乏性肝病是常染色体隐性 方式遗传伴等显性表达的代谢性肝脏疾 病。ｄ１一ＡＴ缺乏能导致肝炎、肝硬化和 肝癌的发生。ｄＩ—ＡＴ缺乏性肝病的病理 机制还不是很清楚，ｄ１一ＡＴ缺乏会引起 变异蛋白集合体取代野生型蛋白积聚在 细胞内质网内，严重影响细胞功能。细 胞主要通过蛋白酶体和自噬两种途径将 其降解，前者主要作用于可溶性变异蛋 白集合体，后者主要作用于难溶性变异 蛋白集合体Ｍ Ｊ。 ｏｔｌ—ＡＴ缺乏通过何种机制诱导自噬 目前还未完全了解。在ｃｔｌ．ＡＴ缺乏患者 的肝细胞内检测到Ｇ蛋白调节子１６ （ＲＧＳｌ６）表达水平明显增加，ＲＧＳｌ６与 自噬抑制性蛋白Ｇ蛋白异三聚体（Ｇｉ３） 合并调节其功能，这表明ＲＧＳｌ６可能是 自噬抑制因子。 五、自噬与乙醇性肝病 长期太量乙醇摄人可以引起多种肝 脏疾病，包括脂肪肝、肝纤维化、肝硬化 和乙醇性肝炎等。研究结果表明乙醇会 抑制肝细胞内自噬。乙醇性脂肪肝患者 肝细胞内检测到大量Ｍａｌｌｏｒｙ．Ｄｅｎｋ小 体，它存在于细胞质中，主要成分为细胞 角蛋自８和１８。由于在自噬泡中发现有 细胞角蛋白８和１８，而且用雷帕霉素人 工诱导自噬可以降低细胞内Ｍａｌｌｏｒｙ— Ｄｅｎｋ小体含量，由此认为自噬参与Ｍａｌ． １０ｒｙ—Ｄｅｎｋ小体的降解，从而进一步推论 Ｍａｌｌｏｒｙ—Ｄｅｎｋ小体的大量形成是由自噬
ｈｏｏ．ｃｏｒｎ．
万方数据
・２０９８・
史堡塞墅处珏苤查兰！！！生！Ｑ旦筮！！鲞箜！Ｑ塑ｇ！垫』垦翌！！臻：Ｑ！！！！里！Ｑ！兰：！！！：垫：盟！：！壁 内的自噬水平低于相应的正常细胞内的 自噬水平。１…。肿瘤的发生被认为与自噬 功能失调有关。近年来，研究证实了自噬 对肝细胞性肝癌（ＨＣＣ）有抑制作用。首 先，自噬相关基因Ｂｅｃｌｉｎ一１为杂合的、不 能正常表达的小鼠，更容易患肝细胞性肝 癌；人工敲除Ｂｅｃｌｉｎ一１后的小鼠，感染 ＨＢＶ后，肝细胞更容易发生恶变。其次， 与正常肝细胞比较，肝癌细胞内自噬特 异性相关基因（Ａｔ９５、ＡＴＧ７和Ｂｅｃｌｉｎ一１） 的表达以及自噬活性是降低的。第三， 恶性程度高的肝癌细胞和肿瘤复发后的 ＨＣＣ组织内自噬水平明显低于恶性程度 低的细胞或组织。 肝癌细胞内自噬降低的机制尚未明 确阐明，最近研究结果表明可能与跨膜 糖蛋白ＨＡｂｌ８Ｇ／ＣＤｌ４７的高表达有 关【１”。我们课题组的前期研究结果显 示自噬的诱导和功能与肝癌细胞对索拉 菲尼靶向治疗和奥沙利铂化疗耐药机制 密切相关Ｈ“。此外，肿瘤微环境和ＴＡＣＥ 治疗常导致肝癌组织内存在较为明显的 缺血缺氧状态，此时自噬是肝癌细胞代偿 性异常增殖的重要机制，因此自噬在肝癌 中表达和调控机制的研究，能够为肝硬化 和肝癌的治疗提供新的思路。 八、结语 自噬的作用有两面性，一方面它可 以保护细胞，另一方面，它在一定的条件 下又可以导致细胞死亡。在各种肝脏疾 病中，自噬更多表现出对细胞的保护作 用。随着对自噬的机制及其功能全面而 深入的研究，在自噬水平上探索肝脏疾 病的治疗策略有着广阔的前景。 参考文献
水平降低引起的。 自噬水平降低引起Ｍａｌｌｏｒｙ—Ｄｅｎｋ小 体积聚的机制可能有两种：第一，ＡＭＰＫ 引起的自噬可以为细胞提供能量而促进 细胞生存一ｊ，乙醇降低肝细胞内ＡＭＰＫ 的活性’８ Ｊ，这会激活ｍＴＯＲ通路，进而抑 制自噬；第二，乙醇干扰细胞微管和微丝 系统，两者在自噬泡的形成和运输以及 融合过程中都有重要作用’９。１…。此外， 乙醇还会直接损伤线粒体，细胞能量利 用障碍，最终导致细胞死亡。 六、自噬与非乙醇性脂肪性肝病 目前对于自噬在肝细胞脂类代谢中 的作用已有一定了解…Ｊ。除了脂肪酶 处理脂质外，自噬还能通过一种被称作 巨噬脂的方式处理加工细胞内脂质。自 噬泡捕获部分或整个脂滴，将其运送到 溶酶体，脂滴在溶酶体内被降解为脂肪 酸。与脂肪细胞比较，肝细胞内脂肪酶 含量较低，然而可以快速处理大量脂类 物质，应该与上述旁路的作用有关。 巨噬脂的作用效率是随着脂质含量 的变化而变化的。研究结果证实，当细 胞内脂质含量短时期内迅速提高时，自 噬水平也快速提高，将大量脂质降解为 脂肪酸，用于氧化产能或其他用途。敲 除自噬特异性相关基因ＡＴＧ７抑制自噬 活性后的小鼠肝细胞内脂质含量比敲除 前明显增加。 然而在基因型为ｏｂ／ｏｂ以及有胰岛 素抵抗的肥胖小鼠体内，随着脂质水平 的提高，肝细胞内的自噬水平是降低的。 在肥胖小鼠体内，内质网功能常会受到 营养和能量过剩的影响，人工诱导自噬 表达后，内质网功能会逐渐恢复正常，机 体对胰岛素的敏感性也会提高，由此可 见自噬与肝细胞脂类代谢关系密切。 七、自噬与肝细胞性肝癌 早在１９７７年，人们就发现肿瘤细胞
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・２０９７・
・综述・
细胞自噬在肝脏疾病中的研究进展
佟辉杨卫平邱伟华
细胞自噬又称细胞自我消化，在细胞 生长、分化、存活以及维持机体稳态中起 着重要作用…。最近的研究结果表明．在 多种肝脏疾病中均有自噬的参与。在肝 脏缺血再灌注损伤过程中，自噬有保肝作 用，而在急性肝损伤过程中，自噬可能有 保护和损害双重作用。在肝炎病毒Ｂ或 Ｃ感染过程中，病毒可以诱导自噬增加， 还可以逃逸自噬对病毒自身的清除。在 ０Ｌｌ抗胰蛋白酶（ｄ１一ＡＴ）缺乏性肝病患者 中，细胞内质网内出现ｑ１一ＡＴ突变ｚ基因 （ＡＴＺ）的积聚，进而出现变异蛋白体的积 聚，从而激活旨在消除ＡＴＺ的自噬反应。 在乙醇肝患者中，肝细胞内自噬水平是降 低的，可能与细胞内腺苷单磷酸盐蛋白激 酶（ＡＭＰＫ）的缺乏有关。在肥胖、脂肪肝 患者体虑，肝细胞自噬是有缺陷的。提高 自噬水平可能有助于肝细胞性肝癌的治 疗。目前对自噬的确切生物学功能及其 调控机制尚未完全明了，现探讨肝脏疾病 与自噬的关系ｉ 面的受体，进而进入溶酶体腔中降解加 工。 自噬过程首先是内质网、线粒体等 来源的膜结构脱落，形成分隔膜包饶在 细胞质中底物周围形成自噬体。然后， 自噬体外膜与溶酶体融合形成自噬溶酶 体，进而降解加工底物。底物被降解加 工后形成的氨基酸等小分子物质重新返 回细胞质中，用于循环利用或产生能量。 二、自噬在肝脏缺血再灌注和急性 肝损伤过程中的作用 在肝移植、肝外伤、休克及选择性肝 脏切除术过程中都会发生缺血再灌注对 肝脏的损伤。通过对自噬特异性标志物 ＬＣ３一ＩＩ的检测，发现在肝脏缺血再灌注 后，自噬水平明显增加∞Ｊ。临床人工营 造缺血再灌注条件后，患者的治疗效果 有所提高，表明自噬水平的增加可以抑 制肝细胞的死亡。 内皮细胞是肝脏组织中对缺血缺氧 反应最敏感的细胞，然而至今没有一项 研究结果明确揭示内皮细胞自噬水平在 各种条件下的变化曲线，这限制了在缺 血再灌注条件下对自噬作用的认知。 在神经性厌食导致的急性肝损伤患 者肝细胞内，自噬可能具有保护和损害 细胞的双重作用。在患者体质量下降前 期，代偿的肝功能提示自噬可以抵御营 养缺乏对肝细胞的损害；当患者体质量 指数下降到１３或更低时，肝细胞则出现 明显的自噬性死亡（又称Ⅱ型程序性细 胞死亡）。 三、自噬与病毒性肝炎 除了生理状态下维持机体稳态外， 自噬还被发现具有一定的适应性固有免 疫应答功能。研究结果证实丙型肝炎病 毒（ＨＣＶ）和乙型肝炎病毒（ＨＢＶ）在保护 自身的过程中会对自噬产生抑制作 用‘…。 通过对自噬特异性标志物ＬＣ３、自 噬相关基因５（Ａｔ疹）、Ｂｅｃｌｉｒ；一１的检测， 发现在被ＨＣＶ感染的肝细胞内有大量 的自噬泡产生，然而这种增加的自噬并 不能有效清除病毒。ＨＣＶ可能通过３种 途径逃逸自噬：（１）自噬泡内没有或仅有 极少量的ＨＣＶ相关蛋白存在，这表明自