[摘 要] 目的:探討重癥肌無力 (MG) 患者外周血單個核細(xì)胞 (PBMCs) 中線粒體自噬和凋亡相關(guān)基因的表達(dá)水平,闡明其對MG診斷的指導(dǎo)價值。方法:收集并提取50名健康對照者 (對照組)和50 例MG 患者(MG 組) 的PBMCs,采用實時熒光定量PCR (RT-qPCR) 法和Western blotting 法檢測線粒體自噬因子磷脂酶和張力蛋白同源物(PTEN) 誘導(dǎo)激酶1 (PINK1)、E3 泛素連接酶PARK2 (Parkin)、泛素結(jié)合蛋白62 (p62)、微管相關(guān)蛋白1 輕鏈3 (LC3Ⅱ) 及凋亡因子細(xì)胞色素C(Cyt-C)、B 細(xì)胞淋巴瘤2 (Bcl-2)、Bcl-2 相關(guān)X 蛋白(Bax)、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白酶 3(caspase 3) 和含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白酶 9 (caspase 9) 的mRNA 以及蛋白表達(dá)水平, 根據(jù)mRNA 檢測結(jié)果設(shè)定多個不同臨界值,在每個臨界值處計算出相應(yīng)的靈敏度和特異度,并繪制受試者工作特征 (ROC) 曲線。結(jié)果:與對照組比較,MG組患者PBMCs中的自噬因子PINK1、Parkin和LC3Ⅱ的mRNA 及蛋白表達(dá)水平明顯降低(Plt;0. 01),p62 mRNA 和蛋白表達(dá)水平升高(Plt;0. 05 或Plt;0. 01); 凋亡因子Cyt-C、Bax、caspase 3 和caspase 9 mRNA 及蛋白表達(dá)水平明顯升高(Plt;0. 05 或Plt;0. 01), Cyt-C mRNA 和蛋白表達(dá)水平升高(Plt;0. 05 或Plt;0. 01), 而Bcl-2 mRNA 和蛋白表達(dá)水平明顯降低(Plt;0. 01)。ROC 曲線檢測,PINK1、Parkin、p62 和LC3Ⅱ的ROC 曲線下面積(AUC) 分別為0. 969 6 (95%CI:0. 943 5~0. 995 7)、0. 944 0 (95%CI:0. 904 7~0. 983 3)、0. 855 6(95%CI: 0. 776 7~0. 934 5) 及0. 908 8 (95%CI: 0. 852 6~0. 965 0)(Plt;0. 01), 靈敏度分別為92%、92%、78% 和84%, 特異度分別為88%、82%、92% 和82%; 而Cyt-C、Bax、Bcl-2、caspase 3和caspase 9的AUC均為1. 000(Plt;0. 01),靈敏度和特異度均達(dá)到100%。結(jié)論:MG患者PBMCs 中存在線粒體自噬障礙和凋亡增加現(xiàn)象,其對臨床診斷MG 具有較高的指導(dǎo)價值。
[關(guān)鍵詞] 重癥肌無力; 線粒體自噬; 細(xì)胞凋亡; 外周血單個核細(xì)胞; 診斷價值
[中圖分類號] R746. 1 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A
重癥肌無力(myasthenia gravis,MG) 是由自身抗體介導(dǎo)的獲得性神經(jīng)-肌肉接頭(neuromuscularjunction, NMJ) 傳遞障礙的自身免疫性疾?。?]。臨床表現(xiàn)為骨骼肌波動性無力及易疲勞,活動后加重,休息后可減輕。流行病學(xué)研究[2] 顯示:MG 的全球年發(fā)病率為(1. 0~2. 9) /10 萬, 患病率為(10~35) /10 萬。目前臨床對MG 的診斷和治療主要是針對其免疫發(fā)病機制,然而臨床上仍有5%~10% 的血清抗體雙陰性MG 患者診斷不明確,這給MG 治療帶來一定的困難[3]。近年來,MG 的線粒體損傷機制逐漸得到廣泛關(guān)注。MG 的線粒體形態(tài)學(xué)改變、能量代謝障礙和融合分裂失衡現(xiàn)象及機制等均已得到證實。線粒體融合分裂和自噬是線粒體質(zhì)量控制的核心環(huán)節(jié),兩者之間相互影響、相互轉(zhuǎn)化, 此外, 線粒體自噬障礙會進一步導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。目前MG 線粒體融合分裂失衡機制已得到證實,而關(guān)于線粒體自噬及凋亡在MG 發(fā)病中的作用機制仍尚未完全闡明[4-5]。本研究通過探討MG 患者外周血單個核細(xì)胞(peripheral blood mononuclearcells, PBMCs) 中線粒體自噬和凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)的差異,闡明MG 患者PBMCs 中存在線粒體自噬障礙和凋亡增加的現(xiàn)象, 對在臨床中協(xié)助診斷MG 具有一定的指導(dǎo)意義。
1 資料與方法
1. 1 臨床資料
收集 2018年 10月—2020年 12月于廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院脾胃病科住院的符合MG 診斷標(biāo)準(zhǔn)的50 例MG 患者作為試驗組(MG 組),以來自廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院體檢科體檢人員和醫(yī)院工作人員中符合條件的健康對照者共50 名作為正常對照組(對照組)。MG 診斷標(biāo)準(zhǔn):符合必備條件,同時至少符合參考條件中的其中一項。必備條件:典型的MG 癥狀,骨骼肌波動性無力和易疲勞,休息可緩解。參考條件:①新斯的明或滕喜龍試驗陽性;②肌電電生理改變,重復(fù)神經(jīng)電刺激(repetitive nerve stimulation, RNS)呈現(xiàn)衰減現(xiàn)象; 單纖維肌電圖有Jitter (顫抖) 大于55 μs 或阻滯的表現(xiàn);③抗乙酰膽堿受體抗體試驗陽性; ④ 影像學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)胸腺增生或腫瘤;⑤疲勞試驗陽性。MG 患者納入標(biāo)準(zhǔn):所有患者年齡為14~75 歲, 入院第一診斷為MG, 并符合Osseman 分型中的Ⅱ型;患者臨床資料完整,知情并同意加入本課題,并簽署知情同意書。MG 患者排除標(biāo)準(zhǔn):①除MG 疾病外,并發(fā)其他自身免疫性疾??; ② 臨床資料缺項; ③ 近期發(fā)生嚴(yán)重的感染性疾病,或并發(fā)較為嚴(yán)重的心腦血管疾病及惡性腫瘤等; ④ 近期發(fā)生肌無力危象, 以及近3 個月內(nèi)曾使用激素類和(或) 免疫抑制劑等方法治療者;⑤ 近期曾參與其他臨床研究。健康對照者納入標(biāo)準(zhǔn):①年齡在14~75 歲;②無MG 病史,且未并發(fā)心肺及精神等疾??;③知情并同意加入本課題。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)同意, 倫理審批號: NO. ZYYECK [2018] 075, 健康對照者和MG 患者均簽署知情同意書。
1. 2 主要試劑和儀器
Ficoll-Paque PREMIUM淋巴細(xì)胞分離液購自美國GE Healthcare 公司,SDSPAGE凝膠配制試劑盒購自中國碧云天公司,全蛋白提取試劑盒和BCA 蛋白濃度測定試劑盒均購自中國凱基生物公司,ECL 化學(xué)發(fā)光液購自美國Bio-Rad 公司, anti-B 細(xì)胞淋巴瘤2 (B cell lymphoma2, Bcl-2)、anti-含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白酶9(cysteine containing aspartic protease 9, caspase 9)和anti-磷脂酶和張力蛋白同源物(phosphatase andtensinhomolog, PTEN) 誘導(dǎo)激酶1 (PTENinducedputative kinase protein 1,PINK1)、anti-微管相關(guān)蛋白1 輕鏈3Ⅱ型(microtubule-associated protein1 light chain 3 type Ⅱ , LC3Ⅱ) 和anti-GAPDH 購自美國Abcam 公司,anti-含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白酶3 (cysteine-containing aspartic protease 3,caspase 3)、anti-Bcl-2 相關(guān)X 蛋白(Bcl-2 related Xprotein, Bax)、anti- 細(xì)胞色素C (cytochrome C,Cyt-C)、anti-E3 泛素連接酶PARK2 (E3 ubiquitinligase PARK2,Parkin) 和anti-SQSTM1/泛素結(jié)合蛋白62 (ubiquitin binding protein p62,p62) 購自美國CST 公司, TB GreenTM Premix Ex TaqTM Ⅱ 和PrimeScriPtTM RT Master Mix 購自日本TaKaRa 公司,TRNzol-A+購自中國廣茂化學(xué)試劑有限公司,正向引物和反向引物購自上海捷瑞生物工程有限公司。高速冷凍離心機(型號: 5424R) 購自美國Eppendorf 公司, 酶標(biāo)儀(型號: 800TS) 購自美國Bio-Tek 公司,電泳系統(tǒng)(型號:1645050)、化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)(型號:1708265) 和實時熒光定量PCR (real-time fluorescence quantitative PCR,RT-qPCR) 儀(型號:CFX96TM) 均購自美國Bio-Rad 公司,紫外分光光度計(型號:K5500) 購自北京凱奧科技發(fā)展有限公司。
1. 3 外周血采集及單個核細(xì)胞的提取
采 用EDTA 抗凝采血管抽取健康對照者和MG 患者空腹外周血約5 mL,采用Ficoll 密度梯度離心法淋巴細(xì)胞分離液分離PBMCs,置于-80 ℃超低溫冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>
1. 4 RT-qPCR法檢測 PBMCs中線粒體自噬和凋亡相關(guān)基因表達(dá)水平
采用TRIzol法提取PBMCs總RNA,并用紫外分光光度計測量RNA 的濃度和純度。然后嚴(yán)格按照PrimeScriPtTM RT Master MixKit 說明書將RNA 逆轉(zhuǎn)錄為cDNA。按照說明書進行熒光定量PCR, 所需目的基因引物序列見表1。PCR 擴增條件: 95 ℃ 預(yù)變性30 s, 95 ℃ 變性5 s,60 ℃退火30 s,40 個循環(huán)。反應(yīng)結(jié)束后觀察擴增曲線和熔解曲線。以GAPDH 為內(nèi)參,采用2-△△Ct 法計算自噬和凋亡相關(guān)基因mRNA 表達(dá)水平。
1. 5 Western blotting 法檢測 PBMCs中線粒體自噬和凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)水平
在裝有PBMCs的離心管中加入提前配制好的蛋白裂解液提取細(xì)胞蛋白, BCA 法測定蛋白濃度。按照計算體系加入相應(yīng)蛋白到10% SDS-PAGE 凝膠孔中進行電泳,完成電泳后將凝膠轉(zhuǎn)移到PVDF 膜上。5% 脫脂牛奶室溫封閉1. 5 h, 隨后加入一抗4 ℃孵育過夜, 目標(biāo)蛋白抗體按1∶1 000 比例稀釋, GAPDH 按1∶5 000 比例稀釋?;厥找豢购螅鶕?jù)一抗動物種屬分別加入相對應(yīng)的二抗,室溫下孵育1. 5 h。二抗孵育結(jié)束后,使用凝膠成像系統(tǒng)對目的條帶進行曝光,采用Image J 軟件對條帶進行灰度分析定量,以GAPDH 為內(nèi)參蛋白,計算目的蛋白表達(dá)水平。目的蛋白表達(dá)水平=目的蛋白條帶灰度值/內(nèi)參蛋白條帶灰度值。
1. 6 PMBC中線粒體自噬和凋亡相關(guān)基因mRNA的受試者工作特征(receiver operatorcharacteristic, ROC)曲線的繪制
計算曲線下面積(area under curve,AUC),評估線粒體自噬和凋亡基因?qū)G 診斷的靈敏度、特異度及預(yù)測價值。約登指數(shù)也稱正確指數(shù),約登指數(shù)= 靈敏度+ 特異度-1,約登指數(shù)越大說明真實性越大。通過SPSS 軟件計算出所有組別對應(yīng)的約登指數(shù),約登指數(shù)最大值所對應(yīng)的即為最佳的指標(biāo)閾值,篩選出相應(yīng)指標(biāo)所對應(yīng)的敏感度及特異度。
1. 7 統(tǒng)計學(xué)分析
采用 SPSS 24. 0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析。2 組研究對象的性別構(gòu)成比以例數(shù)表示, 組間比較采用χ2 檢驗; 2 組研究對象的年齡,PBMCs 中的PINK1、Parkin、p62、LC3Ⅱ、Cyt-C、Bax、Bcl-2、caspase 3 和caspase 9 mRNA 及蛋白表達(dá)水平均符合正態(tài)分布, 以-x±s 表示, 2 組間樣本均數(shù)比較采用兩獨立樣本t 檢驗,以Plt;0. 05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2 結(jié) 果
2. 1 2組研究對象的一般資料
對照組研究對象中男性25 名, 女性25 名, 平均年齡為(40. 2±16. 0) 歲, MG 組患者中男性18 例, 女性32 例,平均年齡為(44. 2±16. 6) 歲。2 組研究對象性別構(gòu)成比和年齡分布比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Pgt;0. 05),具有可比性。
2. 2 2組研究對象PBMCs中線粒體自噬相關(guān)基因mRNA 表達(dá)水平
與對照組比較,MG 組患者PBMCs 中PINK1、Parkin 和LC3Ⅱ mRNA 表達(dá)水平明顯降低(Plt;0. 01), 而p62 mRNA 表達(dá)水平明顯升高(Plt;0. 01)。見表2。
2. 3 2組研究對象PBMCs中凋亡相關(guān)基因表達(dá)水平
與健康對照組比較, MG 組患者 PBMCs 中Cyt-C、Bax、Caspase 3 和Caspase 9 mRNA 表達(dá)水平均明顯升高(Plt;0. 01),Bcl-2 mRNA 表達(dá)水平明顯降低(Plt;0. 01)。見表3。
2. 4 2組研究對象PBMCs中線粒體自噬相關(guān)蛋白表達(dá)水平
與對照組比較,MG 組患者 PBMCs中PINK1、Parkin 和LC3Ⅱ/Ⅰ 蛋白表達(dá)水平明顯降低(Plt;0. 01), 而p62 蛋白表達(dá)水平明顯升高(Plt;0. 05)。見圖1。
2. 5 2組研究對象PBMCs中凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)水平
與對照組比較, MG 組患者PBMCs 中Cyt-C、Bax、caspase 3 和caspase 9 蛋白表達(dá)水平明顯升高(Plt;0. 05 或Plt;0. 01),Bcl-2 蛋白表達(dá)水平明顯降低(Plt;0. 01)。見圖2。
2. 6 2組研究對象PBMCs中線粒體自噬及凋亡相關(guān)基因 mRNA 的 ROC 曲線
結(jié)合約登指數(shù)結(jié)果,可得自噬相關(guān)基因PINK1、Parkin、p62 和LC3Ⅱ的靈敏度分別為92%、92%、78% 和84%, 特異度分別為88%、82%、92% 和82%。凋亡相關(guān)基因的靈敏度和特異度均為100%。PINK1、Parkin、p62 和LC3 Ⅱ 的AUC 分別為0. 969 6 (95%CI:0. 943 5~0. 995 7)、0. 944 0 (95%CI: 0. 904 7~0. 983 3)、0. 855 6 (95%CI: 0. 776 7~0. 934 5)及0. 908 8 (95%CI:0. 852 6~0. 965 0)(Plt;0. 01),而Cyt-C、Bax、Bcl-2、caspase 3 和caspase 9 的AUC 均為1. 000 (Plt;0. 01),AUC 均大于0. 8,表明線粒體自噬和凋亡相關(guān)基因?qū)G 的診斷具有較高的指導(dǎo)價值。見圖3。
3 討 論
MG 是國內(nèi)外公認(rèn)的疑難病,近年來,MG 的線粒體損傷機制研究取得突破。線粒體是細(xì)胞生命活動的“ 動力站”, 對骨骼肌維持正常生理功能、細(xì)胞穩(wěn)態(tài)及再生有重要的調(diào)節(jié)作用[6]。研究[7]發(fā)現(xiàn): MG 患者PBMCs 線粒體動力學(xué)的平衡被打破, 線粒體分裂活躍并且出現(xiàn)形態(tài)學(xué)改變。TANG 等[8] 研究發(fā)現(xiàn)MG 患者的骨髓干細(xì)胞中存在自噬缺陷,并且導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生凋亡。此外,本課題組前期研究[4-5] 已證實MG 患者PBMCs 和動物模型中存在線粒體能量代謝障礙及融合分裂失衡等現(xiàn)象, 對臨床診斷MG 具有一定的指導(dǎo)意義。本研究通過檢測MG 患者PBMCs 中的線粒體自噬和凋亡指標(biāo)的表達(dá)水平,進一步探討線粒體自噬和凋亡與MG發(fā)病的相關(guān)性,評估其對臨床診斷MG 的指導(dǎo)價值。
線粒體自噬由LEMASTERS[9]首次提出,是一種選擇性去除受損線粒體的過程,在肌肉的發(fā)生過程中對線粒體形態(tài)重塑的調(diào)節(jié)至關(guān)重要,其功能障礙會阻止成肌細(xì)胞融合成肌管,影響骨骼肌功能,導(dǎo)致肌肉萎縮和肌無力等癥狀, 而PTEN 誘導(dǎo)激酶1(PTEN-induced putative kinase protein 1,PINK1) /E3泛素連接酶PARK2(Parkin) 通路在成肌細(xì)胞分化的早期即被激活,是調(diào)控線粒體自噬的重要通路[10]。微管相關(guān)蛋白1輕鏈3 (microtubule-associated protein1 light chain 3,LC3) 及LC3Ⅰ所形成的共軛體LC3Ⅱ和泛素結(jié)合蛋白p62 (由SQSTM1基因編碼,全稱sequestosome 1) 作為PINK1 和Parkin 的下游蛋白,對維持正常線粒體自噬功能起至關(guān)重要的作用[11]。
本研究結(jié)果顯示: MG 患者PBMCs 中的線粒體自噬相關(guān)基因PINK1、Parkin 和LC3Ⅱ/LC3Ⅰ的mRNA 及蛋白表達(dá)水平降低, p62 mRNA 和蛋白表達(dá)水平升高。MUCHA 等[12] 研究發(fā)現(xiàn):在杜氏肌營養(yǎng)不良(duchenne muscular dystrophy,DMD)患者和動物模型中發(fā)現(xiàn)肌營養(yǎng)不良蛋白缺乏主要是由于自噬缺陷, PINK1 基因表達(dá)水平明顯降低,表明PINK1 低表達(dá)所導(dǎo)致的自噬缺陷參與杜氏肌營養(yǎng)不良(duchenne muscular dystrophy, DMD)的發(fā)病。SEABRIGHT 等[13] 研究發(fā)現(xiàn):在骨骼肌細(xì)胞中,Parkin 的正常激活可誘導(dǎo)線粒體自噬,從而維持細(xì)胞的穩(wěn)態(tài),當(dāng)Parkin 蛋白表達(dá)水平降低時,骨骼肌線粒體出現(xiàn)自噬障礙和功能異常。SMITH等[14]研究發(fā)現(xiàn)在肌萎縮側(cè)索硬化癥(amyotrophic lateralsclerosis,ALS) 中可以觀察到細(xì)胞出現(xiàn)大量破碎及圓形的線粒體累積,并且證實該現(xiàn)象是由Parkin功能異常及p62 基因缺陷導(dǎo)致自噬缺陷無法清除受損線粒體所引起的。TANG 等[8] 研究證實:與健康對照組比較,MG 患者的骨髓單個核細(xì)胞中LC3Ⅱ蛋白表達(dá)水平明顯降低,p62 蛋白表達(dá)水平明顯升高,表明MG 存在線粒體自噬障礙。WANG 等[15]研究發(fā)現(xiàn):MG 患者的調(diào)節(jié)性T 淋巴細(xì)胞存在線粒體自噬體成熟障礙,LC3Ⅱ蛋白表達(dá)水平明顯低于對照組。
結(jié)合上述研究結(jié)果發(fā)現(xiàn): 在MG、DMD 和ALS 等神經(jīng)肌肉病中,線粒體存在自噬功能障礙,從而引起骨骼肌細(xì)胞穩(wěn)態(tài)失衡和肌細(xì)胞損傷。本研究結(jié)果表明: MG 患者PBMCs 中存在線粒體自噬障礙, 進一步證實其與MG 發(fā)病具有密切的相關(guān)性。適當(dāng)?shù)淖允煽赏ㄟ^抑制細(xì)胞凋亡實現(xiàn)保護骨骼肌的作用,而過度激活或抑制自噬則可進一步誘導(dǎo)凋亡的發(fā)生,促進骨骼肌損傷[16]。
細(xì)胞凋亡是指機體為了維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定,由基因控制的程序性細(xì)胞死亡。在多數(shù)脊椎動物中,線粒體通路是主要的調(diào)節(jié)形式,是由線粒體、Cyt-C、caspases 家族和Bcl-2 家族一系列基因共同調(diào)控的信號網(wǎng)絡(luò)[17]。
Bax 和Bcl-2 均屬于Bcl-2 家族蛋白, 其中Bax屬于促凋亡蛋白,Bcl-2 屬于抗凋亡蛋白,兩者相結(jié)合可抑制Cyt-C 的釋放,抑制細(xì)胞凋亡。當(dāng)線粒體凋亡被激活,Cyt-C 從線粒體釋放到胞質(zhì)中啟動下游級聯(lián)反應(yīng),激活caspase 9 和caspase 3,誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生凋亡[18]。研究[19] 發(fā)現(xiàn):線粒體凋亡信號傳導(dǎo)與成肌細(xì)胞向多核肌管分化有關(guān),在骨骼肌萎縮的情況下,多核肌纖維中的線粒體凋亡發(fā)生改變。
本研究結(jié)果顯示:凋亡相關(guān)基因中Cyt-C、Bax、caspase 3 和caspase 9 mRNA 及蛋白表達(dá)水平升高,Bcl-2 mRNA 和蛋白表達(dá)水平降低。TANG 等[8] 研究發(fā)現(xiàn):與健康對照組比較,MG 組患者的骨髓單個核細(xì)胞中Bcl-2 蛋白表達(dá)水平降低,Bax 和caspase 3蛋白表達(dá)水平升高,表明MG 患者骨髓單個核細(xì)胞存在自噬障礙和凋亡增加。李艷等[20] 研究發(fā)現(xiàn):實驗性自身免疫性重癥肌無力(experimentalautoimmune myasthenia gravis, EAMG) 大鼠下丘腦的Bcl-2 蛋白表達(dá)水平降低, Bax 蛋白表達(dá)水平升高,而腎上腺摘除后Bcl-2 蛋白表達(dá)水平降低和Bax 蛋白表達(dá)水平升高更加顯著,表明腎上腺摘除可以增加EAMG 大鼠的易感性, 促進細(xì)胞凋亡,從而加重EAMG 大鼠的肌無力癥狀。CHEN 等[21]研究發(fā)現(xiàn):Fukutin相關(guān)蛋白(Fukutin-related protein,F(xiàn)KRP) 基因相關(guān)肌營養(yǎng)不良中自噬溶酶體減少,Bcl-2 蛋白表達(dá)水平降低, 而Bax 蛋白表達(dá)水平升高。在成肌細(xì)胞分化過程中,自噬通過調(diào)節(jié)線粒體介導(dǎo)的凋亡信號,保護分化成肌細(xì)胞免受過度細(xì)胞凋亡的影響。RAHMAN 等[19] 研究發(fā)現(xiàn): 亨廷頓舞蹈癥動物模型中表現(xiàn)為骨骼肌質(zhì)量的顯著損失,伴隨著Cyt-C、caspase 3 和caspase 9 蛋白活性的升高, 說明凋亡增加是該病的重要發(fā)病機制。研究[19]發(fā)現(xiàn):在C2C12 成肌細(xì)胞中,caspase 9 蛋白活性升高會影響成肌細(xì)胞的分化,通過抑制caspase 9蛋白的活性可以改善自噬缺陷成肌細(xì)胞的分化。AVRUTSKY 等[22] 研究證明: caspase 9 蛋白上調(diào)與慢通道綜合征(slow-channel syndrome, SCS)存在的肌無力障礙相關(guān),這是一種由乙酰膽堿受體突變引起的綜合征。
適度的細(xì)胞凋亡,尤其是caspase 通路的激活是骨骼肌發(fā)育所必需的。過度激活的凋亡信號導(dǎo)致成肌細(xì)胞分化失敗,誘導(dǎo)細(xì)胞死亡[21]。結(jié)合以上研究結(jié)果,說明自噬功能障礙可促進細(xì)胞發(fā)生凋亡,從而引起肌細(xì)胞損傷和肌營養(yǎng)不良等發(fā)生,導(dǎo)致骨骼肌失能以及參與神經(jīng)肌肉病的發(fā)病。MG 患者PBMCs 的凋亡相關(guān)基因表達(dá)水平異常上升提示MG中可能存在凋亡現(xiàn)象,結(jié)合其ROC 曲線結(jié)果可以得出,凋亡相關(guān)指標(biāo)對診斷MG 具有較高的靈敏度、特異度和診斷價值。
綜上所述,與對照組比較,MG 組患者PBMCs中線粒體自噬和凋亡相關(guān)基因表達(dá)異常,表明MG患者PBMCs 中存在線粒體自噬障礙和凋亡增加。ROC 曲線提示自噬和凋亡相關(guān)基因在診斷MG 中具有較高的靈敏度和特異度,AUC 均大于0. 8,表明線粒體自噬和凋亡相關(guān)基因在臨床診斷MG 中具有較高的指導(dǎo)價值。雖然肌肉活檢和病理檢查是診斷MG 肌細(xì)胞損傷的金標(biāo)準(zhǔn),然而,考慮肌肉活檢為有創(chuàng)檢查,臨床診斷MG 不建議常規(guī)進行肌肉活檢,而MG 患者PBMCs 簡單易得且創(chuàng)傷小,具有較高的可接受度,值得廣泛推廣。因此,臨床可通過檢測MG 患者血清PBMCs 中的線粒體自噬和凋亡基因的mRNA 和蛋白表達(dá)水平來指導(dǎo)診斷MG,提高臨床診斷MG 的準(zhǔn)確性,可對目前MG 的發(fā)病機制和診斷方法起到補充作用,同時,線粒體自噬和凋亡作為線粒體損傷機制的重要組成部分,可作為未來治療MG 的潛在新靶點。
利益沖突聲明:所有作者聲明不存在利益沖突。
作者貢獻(xiàn)聲明:宋雅芳和江其龍負(fù)責(zé)實驗和論文的整體設(shè)計,蔡東紅負(fù)責(zé)實驗實施和論文撰寫,江其龍、李青和柯鈴鈴負(fù)責(zé)病例的收集及樣本的采集以及實驗實施,張涵、鐘慧雅和蔡東紅負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計學(xué)分析。
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[基金項目] 國家自然科學(xué)基金面上項目(82374391);廣東省科技廳自然科學(xué)基金面上項目(2023A1515011127);廣東省教育廳生物醫(yī)藥與健康重點領(lǐng)域?qū)m棧?021ZDZX2032)