馮 磊

河南大學(xué)第一附屬醫(yī)院感染性疾病科 475000

自噬現(xiàn)象是一種對(duì)受損或多余細(xì)胞器進(jìn)行自我消化過程，依賴于溶酶體的降解系統(tǒng)，一方面，可促進(jìn)細(xì)胞代謝物的清除、重建細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生長與分化，是細(xì)胞的一種生存防御機(jī)制，在疾病的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮了重要的作用，通過細(xì)胞自噬既促進(jìn)了細(xì)胞的存活，在特定條件下也可誘導(dǎo)細(xì)胞的凋亡，在疾病發(fā)生發(fā)展中具有雙重作用。近年來，越來越多的研究表明自噬和肝臟疾病的關(guān)系密切，本文就近年來細(xì)胞自噬在肝臟疾病中的雙重作用進(jìn)行綜述。

1 概述

自噬現(xiàn)象是細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的特定物質(zhì)被運(yùn)到溶酶體進(jìn)行“自我消化”的過程，早在1963年Duve 因研究溶酶體而獲諾貝爾獎(jiǎng)首次提出了“自噬”的概念，根據(jù)自噬發(fā)生機(jī)制和功能的不同，自噬被分為大自噬、小自噬和分子伴侶介導(dǎo)的自噬三種[1]：大自噬是最主要的作用方式，主要用于降解受損的細(xì)胞器和蛋白分子，始于被降解的對(duì)象周圍雙層自噬膜的形成（也被稱為隔離膜），自噬膜最終閉合形成囊泡，稱為自噬體，最終和溶酶體膜融合，是自噬體內(nèi)的吞噬物被溶酶體降解；相反地，小自噬則是通過溶酶體膜的內(nèi)陷與突起形成管泡狀結(jié)構(gòu)，將一部分細(xì)胞質(zhì)吞噬消化；而分子伴侶介導(dǎo)的自噬則直接通過分子伴侶特異性地識(shí)別靶蛋白并將其轉(zhuǎn)運(yùn)至溶酶體進(jìn)行講解。其中大自噬是普遍存在的作用方式，指代通常所說的自噬，早期的自噬可發(fā)揮抗凋亡、促進(jìn)細(xì)胞存活的作用，而隨著時(shí)間的延長，持續(xù)的自噬則會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞死亡。在不同階段，自噬扮演者不同的角色，發(fā)揮著雙重作用。

2 自噬和肝病的關(guān)系

2.1 自噬和病毒性肝炎

現(xiàn)有的研究揭示出自噬與在HBV 感染中具有雙重作用，一方面，有研究表表明自噬可促進(jìn)HBV 復(fù)制，HBV 的X 蛋白（HBX）是一種能調(diào)節(jié)病毒復(fù)制的蛋白，有研究發(fā)現(xiàn)，HBX 介導(dǎo)的自噬依賴于III 型PI3K-Beclin-1 信號(hào)通路，HBX 能抑制Beclin-1 和Bcl-2 的結(jié)合，從而使HBV 逃避宿主的免疫攻擊[2]，腫瘤壞死因子超家族10（tumor necrosis factor superfamily member 10, TNFSF10）參與促進(jìn)細(xì)胞凋亡和病毒感染，許多病毒可以通過調(diào)節(jié)TNFSF10 手提信號(hào)來逃避抗病毒免疫攻擊，導(dǎo)致持續(xù)病毒感染。研究發(fā)現(xiàn)，HBX 介導(dǎo)的自噬通過對(duì)TNFSF10 死亡受體的降解進(jìn)而逃避免疫系統(tǒng)的清除，造成病毒的慢性持續(xù)感染，相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，在CHB 患者的肝組織以及HBX 轉(zhuǎn)染的細(xì)胞系中，TNFSF10 表達(dá)都明顯降低[3]。

另一方面，一些途徑誘導(dǎo)的自噬對(duì)HBV 的復(fù)制發(fā)揮抑制作用，腺苷-磷酸激活的蛋白激酶（AMPK）在剝奪營養(yǎng)、缺氧、應(yīng)激等條件下參與自噬的誘導(dǎo)，維持細(xì)胞能量的平衡，研究發(fā)現(xiàn)，HBV 在氧化應(yīng)激反應(yīng)中可激活A(yù)MPK，誘導(dǎo)自噬并阻止HBV 的復(fù)制[4]。調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞（Treg）具有負(fù)向免疫調(diào)節(jié)作用，抑制細(xì)胞免疫及炎癥反應(yīng)，具有活躍的自噬活性，Treg 持續(xù)表達(dá)Toll 樣受體TLR2、TLR4 及晚期糖基化終產(chǎn)物受體（RAGE）等，高遷移率族蛋白1（HMGB1）作為一種經(jīng)典的損傷相關(guān)模式分子，是這些受體的內(nèi)源性配體，進(jìn)而調(diào)節(jié)Treg 的自噬，慢性HBV 感染者中，HMGB1 高度表達(dá)，患者外周血Treg 比健康對(duì)照具有更高的自噬活性，而中和抗體阻斷后可顯著降低自噬活性，說明HMGB1 誘導(dǎo)的Treg 自噬對(duì)于維持Treg 的功能非常關(guān)鍵[5]。

2.2 自噬和肝纖維化

肝纖維化普遍發(fā)生在感染、藥物、免疫因素參與的肝病中，是各種慢性肝臟疾病導(dǎo)致的過度創(chuàng)傷—修復(fù)的過程[6]，從四氯化碳CCL4 誘導(dǎo)肝纖維化的鼠肝中分離出的HSC 中的自噬小體明顯增多，同樣的現(xiàn)象可以在形成肝纖維化的肝組織中以及HBV 慢性感染者的肝組織中發(fā)現(xiàn)[7]。

細(xì)胞自噬可促進(jìn)HSC 的活化及肝纖維化，研究發(fā)現(xiàn)，給予自噬抑制劑巴弗洛霉素或氯喹等可在體外有效抑制實(shí)驗(yàn)小鼠及人HSC 的活化程度，檢測(cè)纖維細(xì)胞活化標(biāo)志物肌動(dòng)蛋白α2、原骨膠原1α1 的mRNA 水平明顯減少，免疫組化檢測(cè)到肌動(dòng)蛋白α-SMA 水平下降，HSC 增殖程度也明顯降低，而停止抑制劑后，HSC 重新啟動(dòng)活化，說明抑制自噬可以有效減少HSC 的活化，進(jìn)而影響肝纖維化的過程[8]。用CCl4 等誘導(dǎo)不表達(dá)Atg7 的轉(zhuǎn)基因小鼠，檢測(cè)α-SMA、膠原蛋白1 相對(duì)于表達(dá)Atg7 的小鼠明顯減少，二者肝損傷程度近似，而纖維化程度輕于后者，說明纖維化程度受自噬水平影響，并非簡單地由肝細(xì)胞損傷引起[7]。

另一方面，自噬的抗炎作用可抑制肝纖維化的發(fā)展，自噬促進(jìn)單核細(xì)胞分化為巨噬細(xì)胞，而巨噬細(xì)胞可吞噬炎癥介質(zhì)從而防止其過度釋放，抑制巨噬細(xì)胞的自噬則可使炎癥介質(zhì)IL-1α 和IL-1β 分泌增加，IL-1α 和IL-1β 可旁分泌促進(jìn)纖維細(xì)胞的活性，說明自噬促進(jìn)巨噬細(xì)胞的轉(zhuǎn)化是對(duì)肝細(xì)胞損傷的一種保護(hù)，有助于發(fā)揮抗纖維化的作用。抑制樹突狀細(xì)胞的自噬可促進(jìn)γδT 細(xì)胞分泌IL-17[9]，而自噬基因缺失的轉(zhuǎn)基因小鼠則出現(xiàn)炎癥反應(yīng)增強(qiáng)，導(dǎo)致IL-17 增加，IL-17A/STAT 信號(hào)通路通過抑制肝細(xì)胞自噬而促進(jìn)肝纖維化。此外，自噬可通過清除錯(cuò)誤的蛋白質(zhì)、脂類和受損的線粒體等途徑來維持肝細(xì)胞能量供應(yīng)、降低氧化應(yīng)激和脂質(zhì)過氧化損傷的發(fā)生。

2.3 自噬和肝臟腫瘤

肝癌的發(fā)生是一個(gè)多因素、多環(huán)節(jié)的復(fù)雜過程，自噬在肝癌中的作用的研究已被廣泛地開展，目前研究發(fā)現(xiàn)，在多種人類腫瘤中均存在自噬活性的改變，分別參與肝癌的發(fā)生以及抑制的過程，在不同條件下具有不同的作用，受腫瘤類型、階段、遺傳背景等影響，表現(xiàn)為在特定條件下的雙重作用，一般認(rèn)為，在肝癌初期，細(xì)胞自噬發(fā)揮抑制癌化的作用，隨著細(xì)胞癌變，自噬則逐漸變?yōu)榇侔┑淖饔?，在癌?xì)胞和非癌細(xì)胞中可能發(fā)揮相反的作用[10]。

正常生理情況下，細(xì)胞自噬有利于細(xì)胞保持穩(wěn)定狀態(tài)，在發(fā)生細(xì)胞應(yīng)激時(shí)，細(xì)胞通過自噬從而抑制細(xì)胞癌變。自噬介導(dǎo)的腫瘤抑制功能可以清除受損和衰老的細(xì)胞器，從而防止因積累有毒的氧自由基而導(dǎo)致的基因不穩(wěn)定。Qu 等發(fā)現(xiàn)Beclin-1 單等位基因的缺失會(huì)加速乙型肝炎病毒介導(dǎo)的癌前病變的進(jìn)展，并且Beclin-1（+/-）的小鼠中他們觀察到了肝癌等疾病的發(fā)生，提示自噬的缺陷或能力的衰退可能有利于腫瘤的發(fā)生[11]，多種和腫瘤的發(fā)生都伴有Beclin-1 的缺失，如乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌等，進(jìn)一步證明了早期的自噬有助于抑制腫瘤的發(fā)生。而隨著腫瘤的形成，特別是在腫瘤的生長后期，在腫瘤內(nèi)部癌細(xì)胞營養(yǎng)缺失和低氧等惡劣環(huán)境，細(xì)胞自噬很可能被激活，維持腫瘤細(xì)胞的生存。有研究發(fā)現(xiàn)在細(xì)胞中增加的線粒體裂變可誘導(dǎo)ROS 產(chǎn)生并激活腫瘤細(xì)胞的自噬，發(fā)揮抗凋亡作用，促進(jìn)肝癌細(xì)胞的存活。

總之，近年來對(duì)于自噬的認(rèn)識(shí)已經(jīng)由最初的細(xì)胞水平進(jìn)入到亞細(xì)胞、分子水平，研究揭示出了自噬對(duì)機(jī)體調(diào)節(jié)的雙重作用，自噬既是應(yīng)激條件下細(xì)胞生存的機(jī)制，也在持久的應(yīng)激和損傷中誘導(dǎo)細(xì)胞的凋亡，自噬和肝臟疾病有密切關(guān)系，對(duì)自噬進(jìn)行深入研究，對(duì)于認(rèn)識(shí)肝病以及尋找肝臟疾病的治療靶點(diǎn)具有潛在價(jià)值以臨床應(yīng)用前景。