葉玉琳 江莉婷 高益鳴

上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院口腔科 上海交通大學口腔醫(yī)學院 上海 200025

自噬也稱自我吞噬，是真核細胞共的一種胞內物質經溶酶體降解的過程[1]。自噬參與機體固有和適應性免疫反應，包括胞內病原識別和清除、抗原呈遞、炎性細胞因子分泌、淋巴細胞發(fā)育和免疫調節(jié)等過程。多種自身免疫性疾病的發(fā)生發(fā)展與自噬異常有關[2]。原發(fā)性舍格倫綜合征（primary Sj?gren’s syndrome，pSS）是一種病因不明的慢性全身性自身免疫性疾病，常表現為口干、眼干等癥狀，其病理特征為唾液腺、淚腺等外分泌腺大量淋巴細胞浸潤，常伴導管上皮增生[3-4]。近期的臨床研究及動物模型研究證實：自噬可能參與調控唾液腺的穩(wěn)態(tài)與應激[5-6]，且自噬在唾液腺的急性與慢性應激狀態(tài)表現出不同的作用[6-8]；舍格倫綜合征（Sj?gren’s syndrome，SS）小鼠模型及人類患者腺體內均存在自噬異常，主要為自噬增強[9-17]，一些調節(jié)自噬的藥物可改善SS的炎癥表現[14-15]。本文就自噬在pSS的發(fā)病和治療中的最新研究進展作一簡要綜述。

1 自噬及其調節(jié)機制概述

根據底物及轉運途徑的不同，自噬分為巨自噬、分子伴侶介導的自噬（chaperone-mediated autophagy，CMA）和微自噬[1]。其中，巨自噬是目前研究最多的自噬途徑，以下稱自噬。自噬是部分細胞質基質、細胞器或病原體等胞內物質在溶酶體中降解的過程，涉及復雜的膜動力學[1]。自噬過程中，細胞質的一部分被稱為隔離膜或吞噬泡的薄膜池吞噬，形成的雙層膜囊泡稱為自噬體。自噬體與溶酶體融合釋放一個單層膜囊泡進入溶酶體腔形成自溶體，自溶體消化后的降解產物被運輸回細胞質并循環(huán)利用[18]。

誘導自噬的信號通常來源于不同條件下的各種應激，如內質網應激、氧化應激、異常蛋白質聚集、饑餓、缺氧、細胞器損傷、微生物感染等[18-19]。自噬的過程涉及由進化上保守的自噬相關（autophagy-related，ATG）基因編碼的多個蛋白質復合物的協(xié)調作用[18]。其主要過程如下：生理狀態(tài)下細胞內能量充足時，雷帕霉素靶蛋白復合物1（mechanistic target of rapamycin complex 1，mTORC1）活化從而抑制自噬啟動復合物ULK1/2-RB1CC1-ATG13-ATG101，饑餓狀態(tài)下這種抑制被釋放?；罨腢LK1/2復合物磷酸化磷脂酰肌醇3-激酶（phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K）復合物的組分BECN1-ATG14-p150-VPS34，介導內質網、高爾基體等含跨膜蛋白ATG9的膜性細胞器出芽、成核，而后進一步招募ATG12-ATG5-ATG16L1至隔離膜表面并促進延伸。微管相關蛋白1輕 鏈3（microtubule-associated protein 1 light chain 3，LC3）是獨特的泛素樣蛋白，先被ATG4切割為LC3-I，后依次經ATG7、ATG3、ATG16 L1（分別作為E1酶、E2酶、E3酶）處理后與磷脂酰乙醇胺結合形成脂溶性的LC3-Ⅱ，被招募至隔離膜促進膜擴張、融合形成自噬體[1,18]。哺乳動物LC3有LC3A、LC3B、LC3C亞型，其非脂化和脂化形式通常分別稱為LC3-Ⅰ和LC3-Ⅱ[20]。內吞體分選轉運復合體（endosomal sorting complex required for transport，ESCRT）介導自噬體沿著微管運動與溶酶體融合[1,18]。mTOR、BECN1、ATG5、LC3-Ⅱ等因其作用的不可替代性，常用作自噬研究的標記物或靶標[20]。

2 自噬與正常唾液腺的穩(wěn)態(tài)與應激

唾液腺在口腔健康中起著至關重要的作用，自噬可能參與了唾液腺的分泌功能與穩(wěn)態(tài)維持。為了研究自噬在唾液腺發(fā)育和功能中的作用，Morgan-Bathke等[5]通過條件性敲除小鼠唾液腺腺泡細胞的ATG5基因，構建唾液腺腺泡細胞自噬缺陷模型后發(fā)現，與野生型小鼠相比，模式小鼠的三大唾液腺腺泡細胞在凋亡、增殖及卡巴膽堿誘導的唾液分泌方面沒有差異，即唾液流速和唾液成分保持相似。但4～6周時，唾液腺特異性ATG5失活導致小鼠腺泡細胞中度增大，分泌顆粒滯留，隨著小鼠的生長（6個月和18個月）變得更加明顯，提示自噬至少通過部分調節(jié)唾液腺腺泡細胞生成和分泌的分泌顆粒的大小和數量，在維持唾液腺的形態(tài)和功能中起著重要作用。由于內質網、高爾基體等分泌細胞器參與自噬和分泌顆粒的生物發(fā)生，可能涉及分泌細胞器成熟和通過自噬維持其完整性和質量的獨特和高度專業(yè)化的步驟[21]，由此推測自噬可能是唾液腺腺泡細胞內蛋白質和細胞器穩(wěn)態(tài)調節(jié)的關鍵調節(jié)因子。自噬過程和分泌途徑有許多相似的過程，包括囊泡運輸和膜融合[2]。已有研究[21]發(fā)現，自噬參與并調節(jié)細胞分泌途徑：自噬在組成性分泌、調節(jié)性分泌和非經典的蛋白分泌途徑（unconventional protein secretion，UPS）中可發(fā)揮非降解性的調節(jié)作用?，F已發(fā)現自噬依賴分泌調節(jié)的物質有：白細胞介素（interleukin，IL）-6、IL-1β、IL-18等，還有損傷反應介質、小腸潘氏細胞、血管內皮細胞、破骨細胞、肥大細胞中的分泌顆粒，細胞外基質成分等[22]。類似地，唾液腺腺泡細胞中的分泌顆粒的調節(jié)性分泌可能受到自噬調節(jié)，此猜想有待證實。但自噬激活是一把雙刃劍[19]，在唾液腺不同的應激狀態(tài)下可能發(fā)揮不同的作用。研究[7-8]表明，在頭頸部放療或唾液腺導管結扎后，自噬有助于唾液腺的急性修復，維持腺泡細胞穩(wěn)態(tài)；在持續(xù)的應激條件下，自噬可能促進程序性細胞死亡反應。在不同的微環(huán)境或者刺激條件下，自噬可能通過發(fā)揮不同的作用，平衡唾液腺細胞的凋亡和增殖來幫助應激后的穩(wěn)態(tài)的重建[6]。

3 自噬參與pSS機制的研究進展

來自基因組分析、細胞培養(yǎng)、動物模型和臨床的最新研究表明，自噬在自身免疫性疾病的易感性和進展中起著重要作用[2]。目前已發(fā)現自噬相關基因多態(tài)性與系統(tǒng)性紅斑狼瘡、類風濕性關節(jié)炎、銀屑病和多發(fā)性硬化等相關[2,23]。通過生物信息學分析，發(fā)現早期和晚期pSS患者的自噬狀態(tài)存在差異，提示自噬參與pSS的發(fā)生發(fā)展。

3.1 自噬相關蛋白在pSS腺體的異常表達

自噬相關蛋白是參與自噬體生物發(fā)生的蛋白質，由ATG基因編碼。迄今為止已報道的自噬相關蛋白約有20種，這些“核心”蛋白構成一些功能組：ULK1復合物、PI3K復合物、ATG12-ATG5-ATG16L1復合物、LC3脂化系統(tǒng)，基本可代表自噬體形成過程[18]。

Alessandri等[9]在pSS患者的唇腺中檢測到ATG5和LC3-Ⅱ的表達上調，并通過對CD4、CD8、ATG5和LC3-Ⅱ免疫熒光共定位，進一步證實pSS患者唇腺中自噬的增強，且主要細胞來源為CD4+T淋巴細胞。該研究首次提供了pSS患者唇腺中CD4+T淋巴細胞自噬上調的證據，并且發(fā)現淋巴細胞自噬水平與疾病活動指數、損傷指數[24-25]之間存在明顯的相關性，即LC3-Ⅱ水平與這2個指數評分呈正相關，提示CD4+T淋巴細胞的自噬激活可能啟動自身免疫。該團隊的后續(xù)研究[10]發(fā)現，pSS患者唇腺生發(fā)中心樣結構中浸潤的B、T淋巴細胞自噬上調，可能表明自噬的異常調節(jié)參與了病變內自身免疫過程的發(fā)展和持續(xù)；pSS患者的循環(huán)淋巴細胞中沒有檢測到自噬的激活，進一步證實了該通路的主要作用是在唇腺局部組織水平。侯佳奇等[11]研究發(fā)現，pSS患者唇腺上皮細胞的半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3和LC3-Ⅱ表達明顯增加，其中半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3主要定位于上皮細胞的細胞質，LC3-Ⅱ定位于浸潤的炎性細胞和上皮細胞的細胞核，提示pSS患者唇腺上皮細胞存在更顯著的凋亡和自噬現象。相關性分析提示，pSS患者唇腺上皮細胞的凋亡和自噬程度與局部炎癥程度即自身免疫活化程度呈正相關。動物模型研究也有類似發(fā)現。Du等[12]研究發(fā)現，與7周齡NOD小鼠（SS動物模型）相比，21周齡NOD小鼠頜下腺ATG5和BECN1的表達增加，這表明自噬隨著疾病的進展增加。自噬和凋亡的增強可使唾液腺上皮細胞中的SS相關自身抗原Ro/SSA和La/SSB再分布[26]。

與唾液腺類似，有證據表明SS淚腺中的自噬也升高。Byun等[13]發(fā)現，與非SS干眼相比，SS干眼癥患者淚液和結膜上皮的ATG5和LC3B-Ⅱ/Ⅰ水平明顯升高。結膜上皮的免疫染色顯示，ATG5和LC3B-Ⅱ點狀胞質染色模式在SS干眼患者中增強，在8周齡NOD/LtJ小鼠（SS動物模型）的淚腺中也觀察到相似染色模式，并且在16周齡NOD/LtJ小鼠淚腺中顯著發(fā)展，表明自噬的失調可能與SS干眼癥的發(fā)生發(fā)展有關。該團隊后續(xù)研究[27]證實，淚液中ATG5可作為一種生物標志物在干燥綜合征診斷中應用。Lee等[14]觀察NOD/LtJ小鼠發(fā)現其淚腺在SS臨床和病理特征出現之前已出現自噬誘導：早在5周齡早期，小鼠淚腺即可檢測到ATG5和LC3B-Ⅱ的點狀細胞質染色模式，隨時間推移逐漸增加并在17周時變得突出，小鼠血清抗ATG5水平也從9周齡開始升高，并逐漸升高直至21周。但從9周齡開始，小鼠才表現出淚液分泌量明顯減少并持續(xù)減少；13周時，淚腺組織切片才可觀察到多個白細胞浸潤灶，血清抗Ro抗體水平才顯著升高。

然而Barrera等[15]發(fā)現，在輕度（1個浸潤灶）pSS患者唇腺中自噬水平降低。也有動物實驗[16-17]發(fā)現，SS模型小鼠中唾液腺中自噬和CMA均受到損害。

有關自噬在pSS發(fā)生發(fā)展中的作用和地位還需進一步探索，上述研究突出了細胞自噬作為疾病活動的生物標記物的潛力，并為驗證自噬作為pSS的創(chuàng)新藥物靶點的治療意義提供了新的基礎。

3.2 pSS中自噬與固有免疫及適應性免疫

pSS的發(fā)病依賴于固有免疫和適應性免疫之間復雜的相互作用導致的以自我耐受性喪失為特征的自身免疫爆發(fā)[28]。固有免疫是機體抵抗病原侵襲的第一道防線，執(zhí)行者為多種固有免疫細胞，其效應過程受多種固有免疫分子精細調控；適應性免疫是在固有免疫基礎上，針對特定抗原產生特異性免疫應答，包括B細胞介導的體液免疫和T細胞介導的細胞免疫。自噬與免疫作為重要的維穩(wěn)機制，二者的相互作用在pSS中發(fā)揮了重要作用。

巨噬細胞是固有免疫的主要效應細胞，也是pSS組織病理學病變的重要組成部分，在以重度浸潤為特征的小唾液腺病變中，巨噬細胞水平升高[29]。從病原體識別和吞噬到細胞因子釋放和炎癥反應，自噬參與了巨噬細胞幾乎所有的功能[30]。在pSS患者的唇腺組織中也檢測到專司抗原提呈的樹突狀細胞，在輕度SS病變中，外周血髓樣樹突狀細胞向唾液腺聚集可導致外周血髓樣樹突狀細胞耗竭[31]。自噬參與樹突狀細胞將抗原遞送至細胞表面的組織相容性復合體（histocompatibility complex，MHC）-Ⅱ，激活T細胞，自噬缺陷的樹突狀細胞呈遞抗原的能力受損[32]。促炎細胞因子與自噬之間相互作用，腫瘤壞死因子-α、IL-1α和IL-1β等細胞因子可誘導細胞自噬，而自噬以環(huán)境依賴的方式調節(jié)細胞因子的產生[33]。自噬在固有免疫中仍有“雙刃劍”的作用，自噬水平的變化可增強或降低固有免疫。

外分泌腺大量淋巴細胞浸潤為pSS的主要病理特征，T細胞是pSS中觀察到的免疫病理損傷的主要因素。盡管CD4+T細胞在輕度病變中占優(yōu)勢，但在晚期病變中觀察到的主要細胞類型是B細胞[29]。研究[9-10]表明，pSS唇腺中B、T淋巴細胞自噬增強。自噬是B、T細胞激活所必需的，自噬增強為其提供能量，參與免疫應答[34]。

3.3 自噬與pSS的藥物治療

pSS目前尚無特異性的治療方法，自噬可能是其藥物治療研究的新方向。氯喹和羥氯喹能通過破壞溶酶體酸化來阻斷自噬[35]。一項動物實驗[14]發(fā)現，早期應用氯喹治療可抑制SS進展。值得注意的是，作為治療pSS的臨床一線藥物，糖皮質激素與羥氯喹對自噬的調節(jié)起到相反的作用。地塞米松通過抑制PI3K/Akt/mTOR信號通路誘導自噬[36]。雷帕霉素直接抑制mTOR，是特異性的自噬誘導劑。雷帕霉素滴眼液應用于SS小鼠干眼，可抑制淚腺炎癥，增加淚液分泌，恢復眼表穩(wěn)態(tài)。托法替尼作為Janus激酶抑制劑，可對抗自噬缺陷誘導的IL-6過度表達而抗炎[15]。目前，關于自噬在pSS中的作用機制的研究才剛起步，許多結果尚存爭議，靶向調控自噬從而治療pSS作為新策略也待進一步研究。

綜上所述，pSS唾液腺中自噬相關蛋白表達增加，提示自噬可能參與pSS的發(fā)生發(fā)展，為pSS的研究提供了新方向。然而自噬相關蛋白的表達對應著自噬體形成的過程，并不能代表自噬全過程。自噬通量是指一段時間內自噬的整個過程，包括自噬體的形成到自溶體降解并將降解產物釋放回到細胞質的連續(xù)動態(tài)過程，是反映自噬水平的主要指標[20]?，F有研究缺少對pSS腺體中自噬通量的研究，還需深入研究，這將為揭示自噬在pSS的發(fā)生發(fā)展中的作用機制開辟道路。

利益沖突聲明：作者聲明本文無利益沖突。