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        磷酸酶和張力蛋白同源基因誘導(dǎo)激酶1與糖尿病難愈創(chuàng)面修復(fù)的研究進(jìn)展

        2023-04-05 22:37:22楊嘉琪張培華黃海麗
        中國(guó)全科醫(yī)學(xué) 2023年15期
        關(guān)鍵詞:性反應(yīng)線粒體氧化應(yīng)激

        楊嘉琪,張培華,黃海麗

        糖尿病是一種臨床高發(fā)的慢性代謝性疾病,易伴發(fā)包括血管病變及周?chē)窠?jīng)病變?cè)趦?nèi)的多種并發(fā)癥[1]。慢性難愈創(chuàng)面是糖尿病常見(jiàn)且嚴(yán)重的并發(fā)癥之一,且缺乏有效的治療方式,是導(dǎo)致糖尿病患者截肢率居高不下的主要原因[1-2]。磷酸酶和張力蛋白同源基因誘導(dǎo)激酶1(PINK1)可能通過(guò)調(diào)控線粒體功能以及炎性反應(yīng)、脂質(zhì)代謝等在糖尿病創(chuàng)面修復(fù)過(guò)程中發(fā)揮重要作用。本文就創(chuàng)面修復(fù)的機(jī)制,線粒體功能,PINK1與糖尿病難愈創(chuàng)面三者的關(guān)系,PINK1在創(chuàng)面修復(fù)過(guò)程不同階段中的作用等方面進(jìn)行綜述。

        本文文獻(xiàn)檢索策略:本文以“磷酸酶和張力蛋白同源基因誘導(dǎo)激酶1”“糖尿病難愈創(chuàng)面”“創(chuàng)面修復(fù)”為中文關(guān)鍵詞,以“Phosphatase and tensin homologueinduced putative kinase 1”“PTEN induced putative kinase 1”“PINK1”“diabetic refractory wounds”“wound repair”為英文關(guān)鍵詞檢索PubMed、萬(wàn)方數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)平臺(tái)、中國(guó)知網(wǎng)等數(shù)據(jù)庫(kù),并手工檢索納入文獻(xiàn)的參考文獻(xiàn);檢索時(shí)限為建庫(kù)至2022年5月;閱讀摘要及全文后納入與本文主題相關(guān)的文獻(xiàn),排除信息量太少而無(wú)法有效參考的文獻(xiàn)。

        1 皮膚創(chuàng)面修復(fù)的機(jī)制

        1.1 創(chuàng)面修復(fù)的過(guò)程 創(chuàng)面修復(fù)包括4個(gè)階段:止血期、炎癥期、增生期以及重塑期。止血期自創(chuàng)面產(chǎn)生開(kāi)始,創(chuàng)面處血管收縮并開(kāi)始凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng),血小板在此期間釋放出各種蛋白、細(xì)胞因子、化學(xué)介質(zhì),對(duì)后續(xù)的愈合過(guò)程有重要的調(diào)節(jié)作用[3]。凝血過(guò)程中被招募至創(chuàng)面周?chē)姆蚀蠹?xì)胞、中性粒細(xì)胞及巨噬細(xì)胞相互配合、分工合作,共同清除創(chuàng)面部位的細(xì)菌、失活或壞死的組織并促進(jìn)炎性因子的釋放,為新生肉芽組織提供一個(gè)干凈的場(chǎng)地,炎癥期的進(jìn)展情況直接影響創(chuàng)面愈合的發(fā)展方向[4]。糖尿病創(chuàng)面屬于慢性難愈創(chuàng)面,有研究表明這與過(guò)度的炎性反應(yīng)密切相關(guān)[5]。當(dāng)中性粒細(xì)胞釋放的白介素1和腫瘤壞死因子α(TNF-α)激活成纖維細(xì)胞和上皮細(xì)胞,創(chuàng)面修復(fù)進(jìn)入增殖期。在增殖期,修復(fù)細(xì)胞(角質(zhì)形成細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞)遷移、增殖,基質(zhì)生成和降解,新生血管形成,形成新鮮的肉芽組織[6]。重塑期開(kāi)始于肉芽組織的成分沉積,最終形成瘢痕,完成創(chuàng)面修復(fù)[4]。這些活動(dòng)的組合決定修復(fù)的最終結(jié)果。

        1.2 糖尿病難愈創(chuàng)面的成因 血糖控制不佳、晚期糖基化終末產(chǎn)物(AGEs)蓄積、炎性反應(yīng)加重、氧化應(yīng)激反應(yīng)增加、細(xì)胞凋亡增加、微循環(huán)障礙等多種病理因素均可導(dǎo)致創(chuàng)面難愈,有研究表明高糖環(huán)境誘發(fā)的氧化應(yīng)激可能在延遲創(chuàng)面愈合中發(fā)揮關(guān)鍵作用[7]。糖尿病患者創(chuàng)面局部持續(xù)的高糖環(huán)境經(jīng)過(guò)復(fù)雜的糖基化過(guò)程產(chǎn)生AGEs,蓄積的AGEs與其主要細(xì)胞表面受體——晚期糖基化終產(chǎn)物受體(RAGE)結(jié)合引發(fā)氧化應(yīng)激,加重炎癥,影響細(xì)胞功能和代謝[8]。創(chuàng)面修復(fù)過(guò)程中,中性粒細(xì)胞在炎癥早期釋放適量氧自由基(ROS)清除細(xì)菌及異物[9],吞噬細(xì)胞碎片后迅速凋亡并釋放基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)和彈性蛋白酶等酶,進(jìn)一步消化周?chē)氖軗p細(xì)胞[10]。為防止過(guò)度損傷,巨噬細(xì)胞會(huì)及時(shí)清除凋亡中的中性粒細(xì)胞并由促炎表型M1型向促愈合表型M2型極化,抑制炎癥發(fā)展,促進(jìn)組織再生[11],巨噬細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化是促進(jìn)創(chuàng)面修復(fù)進(jìn)展的重要因素[12]。研究證實(shí),AGEs蓄積會(huì)抑制中性粒細(xì)胞的遷移并促進(jìn)其凋亡,無(wú)法及時(shí)到達(dá)創(chuàng)面基部的中性粒細(xì)胞在創(chuàng)面周?chē)奂T贏GEs的作用下各種炎性因子的表達(dá)上調(diào),ROS、MMP、彈性蛋白酶增加,同時(shí)內(nèi)源性抗氧化酶的表達(dá)被抑制,導(dǎo)致氧化應(yīng)激反應(yīng)增強(qiáng)[8],細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)嚴(yán)重受損[13],促進(jìn)愈合的生長(zhǎng)因子如血小板衍生生長(zhǎng)因子和腫瘤壞死因子-β(TNF-β)減少[14],研究證實(shí)ECM降解平衡異常是創(chuàng)面在炎癥期停滯的主要因素之一[10]。其次,KHANNA等[15]發(fā)現(xiàn)糖尿病小鼠創(chuàng)面處巨噬細(xì)胞清除功能下降,炎癥消除受阻。有研究證實(shí)AGE-RAGE通路阻礙巨噬細(xì)胞表型轉(zhuǎn)換[16],主要分泌促炎因子的M1型巨噬細(xì)胞增多,分泌抗炎因子和促修復(fù)細(xì)胞因子的M2型巨噬細(xì)胞減少,導(dǎo)致修復(fù)細(xì)胞增殖和遷移減少,創(chuàng)面愈合受阻[17]。此外,研究證實(shí)AGEs可能會(huì)惡化糖尿病患者的血糖情況,導(dǎo)致炎性反應(yīng)以及氧化損傷進(jìn)行性加重[18],最終形成糖尿病慢性難愈創(chuàng)面。

        2 線粒體功能與糖尿病難愈創(chuàng)面的關(guān)系

        2.1 2型糖尿病導(dǎo)致脂肪組織線粒體異常 線粒體在細(xì)胞穩(wěn)態(tài)、細(xì)胞凋亡、ROS生成、能量底物代謝中起重要作用[19-20]。線粒體除了作為能量供應(yīng)細(xì)胞器,還可作為能量傳感器。線粒體的穩(wěn)態(tài)常與代謝相關(guān)的疾病密不可分[21]。線粒體可能在難愈創(chuàng)面的形成過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。有研究發(fā)現(xiàn),2型糖尿病患者或db/db小鼠(2型糖尿病動(dòng)物模型)脂肪組織中線粒體表現(xiàn)出功能障礙或減少現(xiàn)象[22-23]。另有研究顯示,與非糖尿病正常體質(zhì)量對(duì)照組相比,肥胖的2型糖尿病患者則會(huì)顯示出異位脂質(zhì)的累積[24],線粒體來(lái)源ROS增加,抗氧化酶下降[25],其中抗氧化酶的減少被證實(shí)會(huì)降低胰島素敏感性[26],加重高血糖狀態(tài),形成惡性循環(huán),加速疾病進(jìn)展。

        2.2 氧化應(yīng)激損害細(xì)胞功能 線粒體是胞內(nèi)ROS的主要來(lái)源,卻也易受ROS引起的氧化損傷影響[27-28],適量的ROS對(duì)于維持細(xì)胞功能是必要的,包括基因表達(dá)、分子信號(hào)傳達(dá)、蛋白質(zhì)翻譯后修飾、控制細(xì)胞的增殖分化,維持細(xì)胞衰老等[29]。過(guò)量的ROS會(huì)導(dǎo)致氧化應(yīng)激損害細(xì)胞生理功能[30]。通常,線粒體具有自限性反饋機(jī)制來(lái)減弱線粒體ROS的產(chǎn)生[31],但AGEs蓄積會(huì)降低內(nèi)源性抗氧化酶的生成,破壞體內(nèi)氧化還原平衡;其次,過(guò)量的ROS會(huì)促進(jìn)線粒體分泌細(xì)胞死亡相關(guān)分子(DAMPs)激發(fā)炎性反應(yīng)[32],線粒體分泌的多種DAMPs導(dǎo)致促炎細(xì)胞因子分泌增加、細(xì)胞代謝改變和炎癥誘導(dǎo)。

        為保證線粒體的健康和穩(wěn)態(tài)、避免細(xì)胞凋亡,線粒體通過(guò)裂變/融合平衡進(jìn)行質(zhì)量控制。多數(shù)損傷線粒體通過(guò)裂變激活自噬進(jìn)行降解,另一部分損傷程度輕的線粒體被選擇性融合進(jìn)健康的線粒體網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行成分再分配,挽救線粒體功能,防止過(guò)度碎片化[33-34]。自噬是一種細(xì)胞自衛(wèi)機(jī)制,分為非選擇性和選擇性,在正常的生理件下,適度的自噬水平有利于維持穩(wěn)定的細(xì)胞內(nèi)環(huán)境和應(yīng)對(duì)不利環(huán)境[35]。因此,在創(chuàng)面修復(fù)過(guò)程中線粒體調(diào)控細(xì)胞凋亡的這一功能較其他功能具有更重要的意義。

        3 PINK1功能

        3.1 PINK1介導(dǎo)線粒體自噬 PINK1是絲氨酸/蘇氨酸激酶家族中的一員。作為線粒體功能障礙的監(jiān)測(cè)器,PINK1能持續(xù)監(jiān)控線粒體狀態(tài),識(shí)別受損線粒體,并啟動(dòng)選擇性自噬程序清除受損線粒體,維持細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)。PINK1主要分布于線粒體外膜,屬于線粒體自噬信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)中的上游因子,與其下游因子E3-泛素連接酶Parkin蛋白一起介導(dǎo)線粒體自噬。首先,PINK1在受損線粒體外膜上活化并蓄積[36],通過(guò)磷酸化附著在線粒體外膜蛋白上的泛素絲氨酸(Ser)65觸發(fā)起始信號(hào)向細(xì)胞傳遞損傷信息[37]。近期研究發(fā)現(xiàn),在PINK1中,Ser228磷酸化是將PINK1轉(zhuǎn)化為泛素激酶的先決條件[38]。隨后Parkin蛋白被選擇性地招募至受損線粒體外膜并被活化以促進(jìn)線粒體自噬[39],并泛素化線粒體外膜上相關(guān)蛋白,活化的Parkin蛋白通過(guò)延長(zhǎng)泛素鏈形成泛素基團(tuán),泛素基團(tuán)結(jié)合自噬受體蛋白,最后通過(guò)自噬適配器形成自噬小體,完成線粒體自噬[40]。在此過(guò)程中,完全活化的Parkin蛋白可以為PINK1提供更多磷酸化底物,又反過(guò)來(lái)募集和活化更多Parkin蛋白,形成正反饋環(huán),從而擴(kuò)大線粒體自噬信號(hào)[41]。此外,研究提出PINK1可以不通過(guò)Parkin蛋白通路直接激活線粒體自噬[41],這表明PINK1可以通過(guò)不同途徑調(diào)控自噬。

        3.2 PINK1其他功能 越來(lái)越多的證據(jù)表明,PINK1通過(guò)除自噬外的其他途徑參與調(diào)控細(xì)胞代謝和活性。ARENA等[42]發(fā)現(xiàn)PINK1能通過(guò)磷酸化Bcl-xL(一種抗凋亡蛋白)的Ser62對(duì)抗氧化損傷引起的細(xì)胞凋亡,其次,該作者在另一篇研究中提出PINK1也可能通過(guò)調(diào)節(jié)Ca2+穩(wěn)態(tài)以增強(qiáng)呼吸鏈功能維持線粒體功能[43];PINK1的下調(diào)導(dǎo)致糖尿病患者體內(nèi)脂滴聚集和線粒體脂肪酸氧化證實(shí)了PINK1能夠影響脂質(zhì)代謝[44];PINK1對(duì)神經(jīng)元有保護(hù)作用,MARTELLA等[45]發(fā)現(xiàn)PINK1能夠提高線粒體對(duì)魚(yú)藤酮等線粒體毒性物質(zhì)的拮抗能力;AKUNDI等[46]發(fā)現(xiàn)PINK1基因敲除的哺乳動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)線粒體碎片化、擴(kuò)大及腫脹等異常形態(tài),部分線粒體伴隨Parkin蛋白募集或去極化,證實(shí)PINK1能夠影響線粒體形態(tài)[47]。

        4 PINK1與2型糖尿病及其難愈創(chuàng)面的關(guān)系

        PINK1突變是帕金森綜合征的主要原因之一[48],但PINK1除神經(jīng)保護(hù)作用外的其他功能正在被逐步挖掘[43]。實(shí)驗(yàn)證實(shí),PINK1介導(dǎo)的線粒體自噬可以通過(guò)影響胰島β細(xì)胞的Ca2+穩(wěn)態(tài)、葡萄糖感知及攝取能力和胰島素抵抗參與糖代謝過(guò)程調(diào)控2型糖尿病[49]。有研究表明,PINK1缺乏是2型糖尿病的潛在發(fā)病因素[50]。BHANSALI等[51]發(fā)現(xiàn),輕度高血糖能上調(diào)線粒體自噬以保證β細(xì)胞功能,中度或高度高血糖會(huì)導(dǎo)致PINK1/Parkin表達(dá)下調(diào)損害線粒體自噬,高血糖誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激造成線粒體功能紊亂及ROS清除功能下降,進(jìn)而導(dǎo)致過(guò)度的炎性反應(yīng)和細(xì)胞修復(fù)能力下降。此外,線粒體自噬的下調(diào)會(huì)促進(jìn)巨噬細(xì)胞向M1型極化[52],進(jìn)一步促進(jìn)炎性反應(yīng)。這些因素與前文所提到的難愈創(chuàng)面的成因高度契合,這證實(shí)PINK1對(duì)糖尿病及其難愈創(chuàng)面存在重要影響作用。

        5 PINK1在創(chuàng)面修復(fù)中的作用

        5.1 PINK1在創(chuàng)面修復(fù)炎性反應(yīng)階段的作用

        5.1.1 PINK1對(duì)抗內(nèi)外界氧化脅迫 2型糖尿病患者的創(chuàng)面在持續(xù)的高糖微環(huán)境下會(huì)產(chǎn)生大量AGEs、TNF-α、脂多糖等因子,增強(qiáng)氧化應(yīng)激反應(yīng)及加重炎性反應(yīng),而這是阻礙愈合的關(guān)鍵原因。過(guò)量的ROS會(huì)破壞抗氧化防御系統(tǒng),引發(fā)氧化應(yīng)激損傷細(xì)胞。研究表明,PINK1可以通過(guò)不同途徑參與對(duì)抗氧化應(yīng)激。第一,為避免過(guò)度的細(xì)胞損傷,PINK1通過(guò)介導(dǎo)選擇性自噬不斷清除產(chǎn)生過(guò)量ROS的異常線粒體。在人腎皮質(zhì)近曲小管上皮細(xì)胞(HK-2)中,當(dāng)PINK1介導(dǎo)的線粒體選擇性自噬減少時(shí),會(huì)導(dǎo)致線粒體ROS(mtROS)產(chǎn)生增多以及DNA氧化損傷,加重造影劑誘發(fā)的急性腎損傷[53]。同樣,在外界高氧誘導(dǎo)下,PINK1的缺乏會(huì)增加肺內(nèi)皮細(xì)胞中線粒體氧化劑和mtROS的產(chǎn)生,加重肺部損傷[54]。以上研究表明PINK1介導(dǎo)自噬能有效對(duì)抗內(nèi)外界氧化損傷。第二,PINK1通過(guò)自噬以外的途徑對(duì)抗氧化應(yīng)激。QASIM等[55]報(bào)道了PINK1可以通過(guò)磷酸化Ser637位點(diǎn)的激肽相關(guān)蛋白1(DRP1)抑制細(xì)胞凋亡,減少在腸缺血再灌注時(shí)期過(guò)量的ROS釋放導(dǎo)致的細(xì)胞損傷。ARENA等[42]發(fā)現(xiàn)PINK1能通過(guò)磷酸化Ser62位點(diǎn)的Bcl-xL對(duì)抗細(xì)胞凋亡。此外,研究發(fā)現(xiàn)的調(diào)控PINK1表達(dá)的上游因子正在逐漸增多,MURATA等[56]對(duì)PINK1 mRNA在脅迫條件下的轉(zhuǎn)錄調(diào)控進(jìn)行研究后提出,Nrf2(一種抗氧化劑轉(zhuǎn)錄因子)能夠上調(diào)人神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞(SH-SY5Y)中PINK1的轉(zhuǎn)錄表達(dá),增強(qiáng)其線粒體保護(hù)作用,提高細(xì)胞存活率。值得注意的是,在不同細(xì)胞譜系中,Nrf2對(duì)PINK1的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)具有差異性。MEI等[57]發(fā)現(xiàn)FOXO3a在生長(zhǎng)因子/血清減少時(shí)調(diào)節(jié)T淋巴細(xì)胞中PINK1的表達(dá)。但在SH-SY5Y細(xì)胞中,Nrf2誘導(dǎo)的PINK1表達(dá)水平遠(yuǎn)高于FOXO3a。

        5.1.2 PINK1介導(dǎo)線粒體自噬抑制NOD樣受體熱蛋白結(jié)構(gòu)域相關(guān)蛋白3(NLRP3)的激活 研究顯示,過(guò)量的mtROS[58]和氧化線粒體DNA(mtDNA)在中性粒細(xì)胞凋亡期間能夠激活NLRP3炎癥小體[59-60]。NLRP3炎癥小體是炎癥體中被研究的最廣泛的一種炎癥復(fù)合體,是激活半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(Caspase-1,細(xì)胞凋亡的主要介質(zhì)之一)的多蛋白復(fù)合物,可誘導(dǎo)促炎細(xì)胞因子白介素1β和白介素18的成熟,也可被多種刺激物激活,并刺激自身免疫的加強(qiáng),強(qiáng)化炎性反應(yīng)[61]。從該角度出發(fā),尋找調(diào)節(jié)NLRP3激活的相關(guān)機(jī)制或能成為防止過(guò)度炎性反應(yīng)的重要突破口。研究顯示,線粒體自噬級(jí)聯(lián)反應(yīng)能夠?qū)⒐δ墚惓5木€粒體清除并降低 mtROS[62];ZHOU 等[63]證實(shí)了 NLRP3 受到自噬的負(fù)性調(diào)節(jié),且PINK1是介導(dǎo)自噬的主要上游因子之一。關(guān)于PINK1調(diào)節(jié)NLRP3炎癥小體激活具體機(jī)制的研究較少,現(xiàn)有的研究以PINK1調(diào)控自噬清除受損線粒體為主要機(jī)制多關(guān)注上游調(diào)節(jié)因素及其相關(guān)疾病。MOUTON-LIGER等[64]將PINK1與免疫細(xì)胞核因子κB(NF-κB)途徑的負(fù)調(diào)節(jié)因子的抗凋亡信號(hào)蛋白20AD(A20)聯(lián)系起來(lái),提出PINK1介導(dǎo)的自噬導(dǎo)致A20的缺失會(huì)誘發(fā)NLRP3炎癥小體在體內(nèi)和體外過(guò)度激活,但這是在神經(jīng)細(xì)胞及骨髓來(lái)源的巨噬細(xì)胞中研究發(fā)現(xiàn)的結(jié)果,難愈創(chuàng)面相關(guān)細(xì)胞的情況是否相同還有待進(jìn)一步研究。PINK1-NLRP3通路與各類疾病相關(guān)聯(lián)的證據(jù)近些年正逐步積累:PINK1介導(dǎo)的自噬通路能夠有效降低mtROS及NLRP3炎癥小體活化,以緩解或防治肝缺血-再灌注損傷[65]、致命的多微生物敗血癥[66]、急性胰腺炎[67]、神經(jīng)炎癥[64]、造影劑誘導(dǎo)的急性腎損傷[53]等涉及身體各個(gè)系統(tǒng)的損傷。以上說(shuō)明PINK1介導(dǎo)的自噬對(duì)NLRP3炎癥小體的抑制對(duì)人體炎癥相關(guān)疾病存在重要且廣泛的保護(hù)作用,但其與糖尿病難愈創(chuàng)面關(guān)系的相關(guān)研究尚且較少。

        5.2 PINK1在創(chuàng)面修復(fù)增生期的作用 創(chuàng)面修復(fù)時(shí),糖尿病患者體內(nèi)的代謝應(yīng)激狀態(tài)會(huì)引發(fā)細(xì)胞線粒體功能異常[68]。研究顯示,高糖微環(huán)境中的AGEs對(duì)人主動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞中的線粒體動(dòng)力學(xué)有顯著影響,通過(guò)促進(jìn)融合和裂變動(dòng)態(tài)平衡向裂變轉(zhuǎn)化,顯著增加線粒體裂變和細(xì)胞凋亡[69]。內(nèi)皮細(xì)胞狀態(tài)異常導(dǎo)致的血管增生障礙是創(chuàng)面修復(fù)增生過(guò)程受阻的重要原因。研究發(fā)現(xiàn),PINK1在肥胖及糖尿病小鼠中表達(dá)上調(diào),并對(duì)保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞免受損傷有重要作用[70],這也許是PINK1促進(jìn)難愈創(chuàng)面肉芽組織增生的作用機(jī)制之一,在糖尿病心血管疾病的研究中常有涉及。YANG等[71]發(fā)現(xiàn)匹伐他汀可以通過(guò)激活PINK1途徑保護(hù)內(nèi)皮祖細(xì)胞增殖。XI等[72]提出黃芩素可以通過(guò)上調(diào)PINK1介導(dǎo)的線粒體自噬,保護(hù)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(HUVECs)免受氧化損傷。另一方面,ZHANG等[73]則認(rèn)為利拉魯肽(一種胰高血糖素樣肽-1受體激動(dòng)劑)是通過(guò)抑制PINK1介導(dǎo)的線粒體自噬來(lái)防止高糖誘導(dǎo)的HUVECs功能障礙。XIANG等[74]也提出沙爾維諾酸B通過(guò)下調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞的凋亡和線粒體自噬來(lái)緩解糖尿病內(nèi)皮和線粒體功能障礙。為何通過(guò)上調(diào)或抑制自噬都能夠提高內(nèi)皮細(xì)胞的存活率?通過(guò)對(duì)比得出,損傷來(lái)源于高血糖導(dǎo)致的氧化損傷,PINK1介導(dǎo)線粒體自噬清除過(guò)量的mtROS是為了減少細(xì)胞凋亡,但當(dāng)ROS過(guò)多,自噬功能失調(diào),細(xì)胞的凋亡率提高。而當(dāng)調(diào)節(jié)因子可直接降低ROS含量,PINK1的表達(dá)就會(huì)隨之降低。即自噬下調(diào)的前提是ROS的降低,自噬行為的減少為跟隨效應(yīng)。因此這些研究的觀點(diǎn)并非相悖,相反其均肯定了PINK1介導(dǎo)的自噬對(duì)于維持線粒體穩(wěn)態(tài)、避免內(nèi)皮細(xì)胞凋亡的保護(hù)作用。對(duì)此,F(xiàn)AN等[75]提出PINK1途徑可能是氧化銅納米顆粒誘發(fā)的病理性血管內(nèi)皮損傷的治療策略。

        5.3 PINK1在創(chuàng)面修復(fù)重塑期的作用 在創(chuàng)面修復(fù)的最后階段,成纖維細(xì)胞和角質(zhì)形成細(xì)胞發(fā)揮主要作用,二者之間的相互影響在愈合過(guò)程中起重要作用。研究顯示,PINK1表達(dá)缺失的患者皮膚中的成纖維細(xì)胞更容易發(fā)生由應(yīng)激引發(fā)的細(xì)胞凋亡,并且過(guò)表達(dá)組細(xì)胞中線粒體上的PINK1在應(yīng)激條件下會(huì)被重新分配到細(xì)胞質(zhì),證實(shí)了PINK1發(fā)揮的細(xì)胞保護(hù)作用[76]。角質(zhì)形成細(xì)胞中的自噬可通過(guò)調(diào)節(jié)CCL2表達(dá)激活成纖維細(xì)胞和角質(zhì)形成細(xì)胞,促進(jìn)創(chuàng)面再上皮化并促進(jìn)創(chuàng)面愈合的進(jìn)展[77]。自噬影響肌成纖維細(xì)胞分化并調(diào)節(jié)ECM降解,在調(diào)節(jié)組織重塑中起重要作用[78]。因此,PINK1可能通過(guò)調(diào)控線粒體自噬發(fā)揮重要作用。

        6 間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)在創(chuàng)面修復(fù)中的應(yīng)用

        糖尿病難愈創(chuàng)面的治療方式一直在不斷進(jìn)步和發(fā)展,近年來(lái),MSCs治療逐漸步入人們的視野。作為一種重要的多功能自我更新細(xì)胞,MSCs分泌細(xì)胞因子、免疫調(diào)節(jié)、分化等能力使其在治療糖尿病難愈創(chuàng)面有著巨大的潛力。MSCs對(duì)糖尿病血管疾病的治療與PINK1介導(dǎo)的自噬密切相關(guān)。ZHU等[79]發(fā)現(xiàn)隨高糖處理的劑量升高和作用時(shí)間延長(zhǎng),PINK1和Parkin蛋白、自噬標(biāo)志物L(fēng)C3-Ⅱ蛋白表達(dá)量降低,促凋亡因子Bax和裂解的Caspase-3蛋白表達(dá)量升高,隨后mtROS的產(chǎn)生增加,說(shuō)明高糖刺激會(huì)導(dǎo)致線粒體功能障礙,減少線粒體自噬,促進(jìn)細(xì)胞凋亡。MSCs治療逆轉(zhuǎn)了這些改變,并且PINK1的上調(diào)抑制了Drp1的表達(dá),減少線粒體裂變誘導(dǎo)的碎片化,這可能是降低mtROS的重要途徑。

        7 小結(jié)與展望

        PINK1介導(dǎo)的線粒體自噬在糖尿病難愈創(chuàng)面修復(fù)過(guò)程中發(fā)揮重要作用。PINK1通過(guò)調(diào)節(jié)自噬修復(fù)AGEs誘發(fā)的線粒體功能障礙,去除產(chǎn)生的過(guò)量的ROS以及損傷的DNA,對(duì)抗氧化應(yīng)激,維持細(xì)胞的正常功能保護(hù)參與創(chuàng)面修復(fù)的細(xì)胞免受氧化應(yīng)激損傷。PINK1參與調(diào)節(jié)炎性因子激活和炎癥信號(hào)傳導(dǎo),抑制炎性反應(yīng)的持續(xù)激活,其還能保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞免受高糖微環(huán)境引起的氧化損傷,促進(jìn)新生血管的生成、健康肉芽組織的形成。在創(chuàng)面修復(fù)的重塑期,PINK1參與調(diào)節(jié)膠原生成,維持細(xì)胞間的信號(hào)傳導(dǎo),促進(jìn)成纖維細(xì)胞和角質(zhì)形成細(xì)胞的增殖和遷移,加速創(chuàng)面修復(fù)。遺憾的是,本文總結(jié)的關(guān)于PINK1調(diào)控創(chuàng)面修復(fù)的機(jī)制均來(lái)源于體外實(shí)驗(yàn)。目前仍缺乏PINK1調(diào)控糖尿病難愈創(chuàng)面修復(fù)的體內(nèi)研究;并且現(xiàn)有研究未能揭示創(chuàng)面修復(fù)的不同階段PINK1參與的分子機(jī)制與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程的時(shí)序性和交互作用。因此,通過(guò)體內(nèi)研究進(jìn)一步揭示PINK1在創(chuàng)面修復(fù)的具體作用機(jī)制,對(duì)研發(fā)治療糖尿病創(chuàng)面的有效措施具有重要意義。

        作者貢獻(xiàn):楊嘉琪進(jìn)行文章的構(gòu)思與設(shè)計(jì)、文獻(xiàn) /資料收集及整理、論文撰寫(xiě)及修訂;張培華負(fù)責(zé)文章的質(zhì)量控制及審校,對(duì)文章監(jiān)督管理;黃海麗負(fù)責(zé)論文最終版的修訂,對(duì)論文負(fù)責(zé)。所有作者確認(rèn)了論文終稿。

        本文無(wú)利益沖突。

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