細(xì)胞自噬在動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展中的作用

胡文君， 戴　敏,2

(1.安徽中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院；2.省部共建新安醫(yī)學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 合肥　230012)

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◇綜述◇

細(xì)胞自噬在動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展中的作用

胡文君1， 戴敏1,2

(1.安徽中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院；2.省部共建新安醫(yī)學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 合肥230012)

摘要:細(xì)胞自噬是生物體內(nèi)清除功能異常的細(xì)胞器、錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)、被氧化的脂類等有害大分子物質(zhì)的重要途徑。在動(dòng)脈粥樣硬化中的作用具有雙重性，不僅作為抵御環(huán)境變化對(duì)細(xì)胞造成損害的防御機(jī)制，又可以誘導(dǎo)細(xì)胞Ⅱ型程序性死亡，如何調(diào)控自噬在動(dòng)脈粥樣硬化的防治中至關(guān)重要。巨噬細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞和血管平滑肌細(xì)胞的自噬參與動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展過程，在斑塊的形成和破裂中發(fā)揮潛在作用。深入了解細(xì)胞自噬與動(dòng)脈粥樣硬化的關(guān)系，將有可能為動(dòng)脈粥樣硬化的藥物防治提供新的治療靶點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：動(dòng)脈粥樣硬化；自噬；巨噬細(xì)胞；血管內(nèi)皮細(xì)胞；血管平滑肌細(xì)胞

細(xì)胞自噬(autophagy)是真核生物所共有的一種降解胞內(nèi)功能異常細(xì)胞器、錯(cuò)誤折疊蛋白質(zhì)等有害大分子物質(zhì)以維持細(xì)胞正常功能的自穩(wěn)機(jī)制。受自噬相關(guān)基因(autophagy-associated gene, ATG)調(diào)節(jié)，利用其雙層膜結(jié)構(gòu)將廢棄或受損的蛋白或細(xì)胞器包裹進(jìn)自噬體，與溶酶體融合成自噬溶酶體后對(duì)底物進(jìn)行降解[1]。自噬的作用包括：營(yíng)養(yǎng)缺乏誘導(dǎo)自噬發(fā)生，為各種代謝過程提供底物和原料；參與穩(wěn)定細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)，控制線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)更新；參與一定組織特異性融合[2]。其作用具有雙重性，既可以作為抵御環(huán)境變化對(duì)細(xì)胞造成損害的防御機(jī)制，又可以誘導(dǎo)細(xì)胞主動(dòng)性死亡，即Ⅱ型程序性細(xì)胞死亡[3]。自噬的這種雙重機(jī)制使其在動(dòng)脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)中也起著相應(yīng)的作用。巨噬細(xì)胞(macrophages)、內(nèi)皮細(xì)胞(ECs) 和平滑肌細(xì)胞(SMCs)作為影響AS斑塊形成及穩(wěn)定的三類關(guān)鍵細(xì)胞，通過表達(dá)黏附分子和分泌的細(xì)胞因子之間相互作用，形成復(fù)雜的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)共同促進(jìn)AS發(fā)展[4]。深入研究這些血管細(xì)胞自噬的調(diào)控機(jī)制對(duì)AS的防治以及阻止AS的繼發(fā)病變具有重要意義。

1自噬的基本情況

細(xì)胞自噬，又稱自體吞噬。最初，細(xì)胞自噬過程在20世紀(jì)50年代由Christian de Duve通過電鏡觀察到自噬體結(jié)構(gòu)而發(fā)現(xiàn)，首先提出了“自噬”這種說法。自噬在生物進(jìn)化中高度保守，由自噬相關(guān)基因(autophagy-associated gene, ATG)調(diào)節(jié)。細(xì)胞在缺乏營(yíng)養(yǎng)和能量供應(yīng)時(shí)，廢棄的或者受損的蛋白和細(xì)胞器被隔離進(jìn)自噬體，并在自噬體和溶酶體融合成自噬溶酶體后被降解，是真核生物普遍存在的自穩(wěn)機(jī)制[5]。

自噬的調(diào)控十分復(fù)雜，有多種基因的參與，它們編碼的蛋白參與自噬的誘導(dǎo)、產(chǎn)生、成熟和再循環(huán)。自噬形成的主要步驟包括：自噬啟動(dòng)；形成杯形雙膜結(jié)構(gòu)，稱為一個(gè)隔離膜；自噬泡伸長(zhǎng)、融合和退化等[6]。微管相關(guān)蛋白1輕鏈3(LC3)由哺乳動(dòng)物細(xì)胞Atg8同源染色體編碼，被Atg4分解去除一段多肽，暴露甘氨酸，形成LC3-Ⅰ。LC3-Ⅰ在Atg7和Atg12-Atg5-Atg16L作用下，進(jìn)而與磷脂酰乙醇共價(jià)結(jié)合，修飾成膜結(jié)合形式LC3-Ⅱ。LC3-Ⅱ能靶向定位定位于前自噬體和自噬體膜上，是目前公認(rèn)的自噬體的標(biāo)志分子[7]，經(jīng)常用LC3-Ⅱ/Ⅰ比值的大小估計(jì)自噬發(fā)生水平的高低。另外雷帕霉素靶點(diǎn)(target of rapamycin，TOR)，PI3K/Akt 等調(diào)控因子都在自噬的發(fā)生和發(fā)展過程中發(fā)揮作用[8]。

2動(dòng)脈粥樣硬化中自噬的兩面性

最早用透射電子顯微鏡觀察晚期動(dòng)脈纖維斑塊表面纖維帽內(nèi)正退化的VSMCs，發(fā)現(xiàn)存在自噬性死亡的特征(如大量自噬泡的形成、出現(xiàn)髓鞘樣結(jié)構(gòu))，提示VSMCs的超水平自噬與斑塊的老化脫落可能存在聯(lián)系，此外分析人頸動(dòng)脈斑塊，結(jié)果顯示LC3-Ⅰ到亞型LC3-Ⅱ的變化增強(qiáng)也說明自噬被激活，提示在AS發(fā)展中存在自噬現(xiàn)象。自噬可能起到雙重作用，在病變?cè)缙?，自噬作為潛在的補(bǔ)償機(jī)制，維持體內(nèi)平衡[9]；病變后期，自噬作為細(xì)胞持續(xù)應(yīng)激或無法防御的致病過程的適應(yīng)性反應(yīng)，失調(diào)或過度激活直接影響細(xì)胞的存活[10]。

2.1適度自噬抑制動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展自噬通過降解胞內(nèi)受損結(jié)構(gòu)使其適應(yīng)氧化、炎癥、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等應(yīng)激或低氧等環(huán)境，減少細(xì)胞凋亡、壞死[11]。保護(hù)AS斑塊細(xì)胞免受氧化應(yīng)激等對(duì)細(xì)胞的傷害[12]，阻斷氧化應(yīng)激誘發(fā)炎癥來抑制斑塊發(fā)展。斑塊中炎癥標(biāo)志物隨著自噬基因Beclin1，Atg5等敲除后明顯增加，證實(shí)自噬的缺失與炎癥之間存在緊密聯(lián)系[13]。整體及體外實(shí)驗(yàn)中，選擇性抑制PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路，可誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞自噬性死亡，降低炎性反應(yīng)，繼而穩(wěn)定AS易損斑塊[14]。另有研究認(rèn)為沉默Atg5，巨噬細(xì)胞自噬受到抑制的同時(shí)，識(shí)別凋亡細(xì)胞能力下降，斑塊中壞死增多，繼而引發(fā)急性冠脈綜合征等臨床事件。沉默原癌基因Wip1基因(自噬的負(fù)性調(diào)控基因)后，巨噬細(xì)胞向泡沫細(xì)胞轉(zhuǎn)變受到抑制，從而減緩AS斑塊的形成。斑塊中VSMCs和VECs研究結(jié)果類似，例如他汀類藥物對(duì)心梗患者具有保護(hù)作用，但能誘導(dǎo) VSMCs凋亡，而7-酮基膽固醇激活自噬抵抗他汀的作用，死亡有所減輕[15]。另外自噬激活可以降低巨噬細(xì)胞內(nèi)膽固醇和膽固醇酯的水平，敲除自噬基因后膽固醇酯明顯增多，同時(shí)泡沫細(xì)胞形成增加[14]。除了自噬可抗斑塊細(xì)胞凋亡外，自噬還可以下調(diào)循環(huán)中含載脂蛋白B(Apolipoprotein B, ApoB)的脂蛋白，從而減輕脂質(zhì)對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的進(jìn)一步損害。 這些研究從不同方面證實(shí)基礎(chǔ)水平自噬對(duì)于AS是有益的，有利于阻礙或減緩AS斑塊形成和維持斑塊的穩(wěn)定性。

2.2過度自噬促進(jìn)AS斑塊向不穩(wěn)定方向發(fā)展過度激活自噬往往引起細(xì)胞死亡，VSMCs和VECs的死亡共同促進(jìn)斑塊向不穩(wěn)定方向發(fā)展[16-17]。SMCs死亡引起膠原合成減少和斑塊纖維帽變薄，VECs的受損或死亡最終促進(jìn)病變血栓形成，引發(fā)急性冠狀動(dòng)脈綜合征等臨床事件。相反巨噬細(xì)胞自噬性死亡被認(rèn)為是穩(wěn)定AS斑塊一種有效方法。自噬性死亡能夠誘發(fā)多種細(xì)胞因子如腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)、細(xì)胞白介素1β(interleukin 1β, IL-1β)及細(xì)胞白介素6(IL-6)的釋放，炎癥反應(yīng)增加。另外，嚴(yán)重的氧化應(yīng)激和自噬能夠形成蠟樣體(一種AS病變斑塊中發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)和氧化脂質(zhì)結(jié)合形成的復(fù)合體)，細(xì)胞產(chǎn)生的氧化氫與鐵發(fā)生Fetion反應(yīng)，脂質(zhì)過氧化最終形成分子間的相互鏈接和蠟樣質(zhì)，鐵和蠟樣質(zhì)共沉積于進(jìn)展性斑塊泡沫樣巨噬細(xì)胞和VSMCs的胞外或胞內(nèi)。動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中很多細(xì)胞含有無法被溶酶體水解酶清除并且能吸引大量溶酶體酶的蠟樣體，使自噬體與溶酶體的結(jié)合受阻，促進(jìn)細(xì)胞死亡，破壞斑塊的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，增加病變可能性[18]。

3三種細(xì)胞自噬對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化的影響

3.1巨噬細(xì)胞自噬巨噬細(xì)胞分泌的基質(zhì)金屬蛋白酶具有降解膠原纖維的作用，導(dǎo)致纖維帽變??；其分泌的TNF-α等細(xì)胞因子可以使平滑肌細(xì)胞死亡，導(dǎo)致斑塊進(jìn)展、失穩(wěn)、破裂[19]。因此，在不影響平滑肌細(xì)胞情況下選擇性清除斑塊中的巨噬細(xì)胞具有非常重要的意義。動(dòng)脈粥樣硬化早期，細(xì)胞自噬可以減少泡沫細(xì)胞的積聚，抑制斑塊的形成、發(fā)展；中晚期，自噬可以減少斑塊中的炎性反應(yīng)，維持斑塊穩(wěn)定。巨噬細(xì)胞源性泡沫細(xì)胞通過誘導(dǎo)自噬，以溶酶體依賴方式促膽固醇逆轉(zhuǎn)運(yùn)[20]。脂滴(lipid droplet, LD)的核心是由中性脂肪組成，主要包括甘油三酯和膽固醇酯，泡沫細(xì)胞中脂滴通過自噬途徑轉(zhuǎn)運(yùn)至溶酶體，被溶酶體酸性脂酶水解，產(chǎn)生游離膽固醇，通過ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)體A1(ABCA1)途徑流出。小鼠動(dòng)脈粥樣硬化模型中，加入雷帕霉素靶點(diǎn)蛋白(mammalian target of rapamycin, mTOR)抑制劑降低主動(dòng)脈弓處膽固醇的含量，延緩動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展[21]。

自噬的調(diào)節(jié)十分復(fù)雜，ERK1/2、PI3K、Akt、AMPK以及mTOR等相關(guān)信號(hào)通路都可以調(diào)節(jié)自噬。mTOR包括雷帕霉素靶蛋白復(fù)合物1(target of rapamycin complex 1, TORC1)和雷帕霉素靶蛋白復(fù)合物2(target of rapamycin complex 2, TORC2)兩種亞型，屬于磷酸酰肌醇相關(guān)激酶(phosphatidylinositol-related kinases, PIKK)家族。由于參與起始自噬過程的ATG1/ULK1/2活性受到TORC1 的調(diào)節(jié)，且TORC1對(duì)雷帕霉素敏感性更強(qiáng)，故TORC1可直接調(diào)節(jié)自噬過程，而TORC2 則主要參與細(xì)胞骨架的調(diào)節(jié)和 Akt 調(diào)節(jié)[22]。研究發(fā)現(xiàn)氧化應(yīng)激引起的斑塊細(xì)胞自我吞噬中PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路起到關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用[23]。體內(nèi)AS兔模型以及體外巨噬細(xì)胞的研究發(fā)現(xiàn)，選擇性抑制PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路能明顯促進(jìn)巨噬細(xì)胞的自噬現(xiàn)象，減少巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)，抑制炎癥反應(yīng)，從而穩(wěn)定AS易損斑塊[24]。Toll樣受體(Toll-like receptor, TLR)是參與天然免疫的一類重要蛋白質(zhì)分子，在巨噬細(xì)胞中TLR通過與MyD88(myeloid differentiation factor 88)分子的作用誘導(dǎo)自噬體產(chǎn)生，識(shí)別及鏟除細(xì)胞內(nèi)的病原體。咪喹莫特(一種TLR7配體咪唑并喹啉化合物)在巨噬細(xì)胞中可誘導(dǎo)自噬，能增強(qiáng)Beclin1和MyD88的反應(yīng)來降低Beclin1與Bcl-2的結(jié)合，誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞自噬。咪喹莫特也可引起促炎趨化因子的釋放以及刺激 VCAM-1和T淋巴細(xì)胞的滲透，巨噬細(xì)胞的蓄積和斑塊的擴(kuò)大。由于TLR-7只在巨噬細(xì)胞中表達(dá)，因此有學(xué)者認(rèn)為在動(dòng)脈粥樣硬化病變的防治中，應(yīng)結(jié)合使用選擇性的自噬抑制劑與抗炎藥物，從而達(dá)到有效的抗動(dòng)脈粥樣硬化作用[25]。

3.2血管內(nèi)皮細(xì)胞自噬氧化應(yīng)激下，基礎(chǔ)自噬保護(hù)斑塊細(xì)胞，促進(jìn)細(xì)胞生存；相對(duì)于基礎(chǔ)自噬，過度激活VECs自噬會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞自噬性死亡，加劇AS疾病程度。多種致AS的危險(xiǎn)因素影響血管內(nèi)皮細(xì)胞自噬，參與調(diào)節(jié)AS的進(jìn)展過程。已有研究發(fā)現(xiàn)用晚期糖基化產(chǎn)物(advanced glycation endo products, AGEs)預(yù)處理人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞6 h，自噬水平升高，降低由AGEs誘導(dǎo)的LDH漏出率，抵抗細(xì)胞損傷[26],但是刺激HUVECs 48 h后，細(xì)胞出現(xiàn)死亡。自噬的激活程度可能與AGEs的作用時(shí)間或種類有關(guān)，自噬在由AGEs引起的AS中的作用應(yīng)視激活程度而定。氧化低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein,ox-LDL)能夠誘導(dǎo)包括VECs在內(nèi)多種細(xì)胞發(fā)生自噬，LC3和B細(xì)胞白血病淋巴瘤-2(B cell lymphoma/leukemia-2,Bcl-2)表達(dá)增加，同時(shí)LDH和內(nèi)皮素-1分泌增加。但這兩種損傷可以被自噬誘導(dǎo)劑雷帕霉素降低，被自噬的抑制劑3-甲基腺嘌呤(3-methyladenine, 3-MA)增強(qiáng)，提示自噬在其中起到保護(hù)細(xì)胞的作用[27]。另外，ox-LDL可引起VECs內(nèi)組織蛋白酶L升高，增加血管通透性促進(jìn)AS的發(fā)展，但是CATL也能誘導(dǎo)VECs自噬增加抑制細(xì)胞凋亡，CATL所導(dǎo)致的促AS效應(yīng)可被自噬途徑消弱[28]。在HUVECs中，ox-LDL能夠誘導(dǎo)自噬，作用不依賴內(nèi)皮細(xì)胞植物凝集素氧化低密度脂蛋白受體-1(lectin-like oxidized low density lipoprotein-1, LOX-1)受體途徑[29]，而是通過氧化應(yīng)激，調(diào)節(jié)AMPK的激活，抑制TCS2活化，抑制mTOR激活，誘導(dǎo)細(xì)胞自噬對(duì)抗ox-LDL所誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞損傷[30]。此外ox-LDL也可以促進(jìn)氧化應(yīng)激，改變胞漿內(nèi)的Ca2+濃度，進(jìn)一步激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，促進(jìn)細(xì)胞凋亡，同時(shí)此過程中自噬過程也被激活。自噬的可能機(jī)制是通過Ca2+/鈣依賴蛋白鈣依賴蛋白激酶激酶抑制mTOR的激活，進(jìn)而激活自噬。

3.3血管平滑肌細(xì)胞自噬VSMCs作為纖維帽中唯一產(chǎn)生間質(zhì)膠原纖維的細(xì)胞，凋亡的結(jié)果必然是膠原纖維合成減少，纖維帽變薄，斑塊結(jié)構(gòu)趨于不穩(wěn)定。在疾病進(jìn)展早期，使VSMCs增殖減少能阻礙粥樣斑塊形成，晚期抑制細(xì)胞凋亡則有利于斑塊趨于穩(wěn)定。另有研究發(fā)現(xiàn)在AS斑塊纖維帽中存在與凋亡無關(guān)但具有典型自噬特性的VSMCs。Jia等[31]用低濃度ox-LDL刺激VSMCs，可誘導(dǎo)自噬性標(biāo)志物beclin 1等和凋亡標(biāo)志物caspasse-3等的表達(dá)。高濃度的ox-LDL可促進(jìn)凋亡，自噬水平卻有所降低。加入Hsa-let 7 g抑制自噬后，由ox-LDL引起的LOX-1的表達(dá)細(xì)胞凋亡減少，并且Hsa-let 7 g治療也減少細(xì)胞內(nèi)ROS的產(chǎn)生，提示自噬參與了AS過程中VSMCs的凋亡過程和ROS產(chǎn)生途徑[32]。過量的膽固醇存在的情況下，SMCs中LC3Ⅱ蛋白含量升高，3-MA明顯抑制由膽固醇負(fù)荷所誘導(dǎo)的自噬。但是，當(dāng)用雷帕霉素預(yù)處理后促進(jìn)自噬，明顯抑制由膽固醇誘導(dǎo)的平滑肌細(xì)胞死亡[33]，說明自噬可能在游離膽固醇誘導(dǎo)的SMCs死亡中發(fā)揮保護(hù)性作用。

同樣在VSMCs中mTOR信號(hào)通路參與細(xì)胞自噬的調(diào)節(jié)，抑制mTOR通路往往意味著自噬的上調(diào)[34]。PI3K/Akt 信號(hào)通路參與調(diào)節(jié)了SMCs自噬過程。PI3K被激活后，形成第二信使PIP3，與細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)蛋白Akt和PDK1結(jié)合，促使Akt活化，進(jìn)而引起Rheb-GTP水平的升高而激活mTOR，抑制自噬的發(fā)生[35]；Akt還可以調(diào)節(jié)自噬因子Beclin-1的磷酸化，進(jìn)而增強(qiáng)與14-3-3蛋白和波形蛋白中間絲狀體蛋白的結(jié)合，誘導(dǎo)自噬的發(fā)生[36-37]。p38絲裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinase, p38MAPK)信號(hào)通路在調(diào)控血管平滑肌細(xì)胞自噬中也起著重要作用。p38以生長(zhǎng)停滯和DNA損傷45β/MAPK/ERK激酶4依賴性的方式抑制Atg5的磷酸化，抑制自噬體的形成[38]；p38MAPK經(jīng)GSK3β和P70S6K調(diào)節(jié)自噬，誘導(dǎo)LC3-Ⅱ的產(chǎn)生[39]；P38MAPK能下調(diào)mATG9和P38IP(mATG9的C末端)的相互作用進(jìn)而調(diào)節(jié)自噬的發(fā)生[40]。

4藥物對(duì)自噬的調(diào)節(jié)

自噬現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)為AS的治療提供了一個(gè)新的治療靶點(diǎn)，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)了一些新的或現(xiàn)有的能夠影響損傷過程中細(xì)胞自噬機(jī)制從而阻礙或者減慢AS發(fā)生發(fā)展的藥物。經(jīng)典誘導(dǎo)自噬的途徑是抑制雷帕霉素靶點(diǎn)蛋白[41]，例如，雷帕霉素或哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白抑制劑(依維莫司)。依維莫司能選擇性誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞自噬性死亡，對(duì)SMCs的自噬和凋亡沒有影響，故依維莫司可以起到維持斑塊纖維帽穩(wěn)定的作用。另外，鋰、丙戊酸鈉或卡馬西平等藥物對(duì)自噬的調(diào)控作用不依賴哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶標(biāo)，主要經(jīng)三磷酸肌醇調(diào)控。但要注意的是，藥物誘導(dǎo)或抑制自噬可能會(huì)存在一些附加作用，比如干擾生物糖代謝(如二甲雙胍，脫氧葡萄糖)或線粒體呼吸作用(如寡霉素)。很多研究資料表明，中藥的有效成分，例如姜黃素、白藜蘆醇等均可通過誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生適度的自噬對(duì)抗疾病。例如白藜蘆醇預(yù)處理人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞，可以通過cAMP-PRKA-AMPK-SIRT1信號(hào)通路激活誘導(dǎo)細(xì)胞自噬，減輕由TNF-α引發(fā)的內(nèi)皮炎癥，進(jìn)而阻礙AS的發(fā)展[42]。姜黃素能誘導(dǎo)自噬，進(jìn)而發(fā)揮抗氧化應(yīng)激、保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞的作用[43]。在氧化應(yīng)激下，姜黃素能使VECs中LC3-Ⅱ水平上調(diào)，自噬溶酶體數(shù)目增加，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，氧化應(yīng)激下姜黃素能使胞漿中腫瘤抑制因子FOXO1活化，與Atg7結(jié)合，激發(fā)細(xì)胞自噬過程。用RNA干擾FOXO1的表達(dá)，既抑制自噬過程，也抑制姜黃素的保護(hù)作用。楊亭等[44]用中藥單體提取物鹽酸青藤堿體外干預(yù)人內(nèi)皮細(xì)胞EA.hy926，結(jié)果顯示其可通過細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK)通路誘導(dǎo)EA.hy926細(xì)胞自噬，下調(diào)炎癥細(xì)胞因子HMGB1進(jìn)而起到抗炎作用。葫蘆科植物提取物葫蘆素E具有抗腫瘤、抗病毒、抗炎等多種藥理作用，張曉鈺等[45]發(fā)現(xiàn)葫蘆素E可能通過抑制mTORC1活性而誘導(dǎo)HeLa細(xì)胞發(fā)生自噬作用。

他汀類藥物作為一種降膽固醇脂藥物在AS治療中扮演著重要的角色，其可通過抑制VECs自噬，發(fā)揮對(duì)血管的保護(hù)功能。在饑餓誘導(dǎo)自噬后給予阿托伐他汀刺激大鼠VECs，自噬受到抑制；若饑餓前給予阿托伐他汀刺激，其抑制自噬的作用減弱[46]。另外，廣譜PI3K抑制劑，如3-MA已被廣泛用于研究抑制自噬的過程中，但迄今為止還未發(fā)現(xiàn)自噬的特異性抑制劑[47]。由于抑制Atg4的活性可阻礙自噬產(chǎn)生，并且最近已開發(fā)出Atg4的特異性底物，設(shè)計(jì)Atg4的特異性抑制劑可能成為一種抑制自噬的有效方法。

5結(jié)語與展望

自噬與AS的相關(guān)性研究成為近年來的研究熱點(diǎn)，自噬被視為機(jī)體應(yīng)對(duì)刺激的一種保護(hù)機(jī)制，一方面，AS發(fā)生時(shí)可激活自噬清除損傷和多余的組分；另一方面，受到連續(xù)、強(qiáng)烈的刺激時(shí)細(xì)胞發(fā)生自噬死亡。盡管自噬在AS發(fā)生發(fā)展過程中起著重要作用，但研究尚在起步階段，自噬發(fā)生的具體機(jī)制、信號(hào)傳導(dǎo)通路以及在臨床治療中的意義等方面還未闡述明確?，F(xiàn)階段研究大多直接用藥物誘導(dǎo)或者抑制自噬進(jìn)行AS的防治，例如在高脂飼養(yǎng)家兔的AS斑塊內(nèi)放置的雷帕霉素藥物涂層支架中看到巨噬細(xì)胞顯著減少而SMC不受影響。白藜蘆醇直接預(yù)處理人臍內(nèi)皮細(xì)胞，誘導(dǎo)細(xì)胞自噬，減輕由TNF-α引發(fā)的內(nèi)皮炎癥，阻礙AS發(fā)展[42]。但是藥物誘發(fā)自噬引起巨噬細(xì)胞死亡能引發(fā)免疫反應(yīng)，而且藥物的特異性不強(qiáng)，無法精確誘導(dǎo)自噬使之既不會(huì)過度也不會(huì)引起不相關(guān)的細(xì)胞死亡，其應(yīng)用有很大的限制。用納米粒子合成特異性靶向藥物，例如巨噬細(xì)胞特異性自噬誘導(dǎo)劑，提示了一個(gè)穩(wěn)定動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的潛在的方法。深入了解自噬與動(dòng)脈粥樣硬化的關(guān)系，調(diào)控機(jī)制以及調(diào)控自噬相關(guān)信號(hào)途徑，將有可能為動(dòng)脈粥樣硬化的防治提供新的思路及治療靶點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]Martinet W,De Meyer GR.Autophagy in atherosclerosis:a cell survival and death phenomenon with therapeutic potential[J].Circ Res，2009,104(3)：304-317.

[2]虞燕霞,顧振綸,秦正紅,等.自噬激活與抗腫瘤藥物的作用[J].中國(guó)藥理學(xué)通報(bào),2006,22(2):137-141.

[3]林超,劉兆國(guó),錢星,等.自噬在心血管疾病中作用研究進(jìn)展[J].中國(guó)藥理學(xué)通報(bào),2014,30(10):1347-1349.

[4]袁緒勝,戴敏.MicroRNAs對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化關(guān)鍵信號(hào)分子的影響[J].中國(guó)藥理學(xué)通報(bào),2012,28(1):20-23.

[5]Mizushima N,Komatsu M.Autophagy:renovation of cells and tissues[J].Cell,2011,147(4):728-741.

[6]楊翠,王猛,武超,等.保護(hù)性自噬對(duì)順鉑誘導(dǎo)人乳腺癌MCF-7細(xì)胞凋亡的抑制作用探討[J].安徽醫(yī)藥,2015,19(1):152-155.

[7]Kabeya Y,Mizushima N,Yamamoto A,et al.LC3, GABARAP and GATE16 localize to autophagosomal membrane depending on form-II formation[J]. J Cell Sci，2004,117(13):2805-2812.

[8]Meijer AJ,Codogno P. Regulation and role of autophagy in mammalian cells[J]. Int J Biochem Cell Biol，2004,36(12)：2445-2462.

[9]Tung YT,Wang BJ,Hu MK,et al.Autophagy:a double-edged sword in Alzheimer's disease[J].J Biosci,2012,37(1):157-165.

[10] Wu HJ,Pu JL,Krafft PR,et al.The molecular mechanisms between autophagy and apoptosis:potential role in central nervous system disorders[J].Cell Mol Neurobiol，2015,35(1):85-99.

[11] 于紅紅,吳瑪莉,冷泠,等.自噬與動(dòng)脈粥樣硬化的關(guān)系及中藥的干預(yù)作用[J].中國(guó)動(dòng)脈粥樣硬化雜志,2014,22(7):736-740.

[12] Kiffin R,Bandyopadhyay U,Cuervo AM.Oxidative stress and autophagy[J].Antioxid Redox Signal，2006,8(1/2):152-162.

[13] Razani B,Feng C,Coleman T,et al.Autophagy links inflammasomes to atherosclerotic progression[J].Cell Metabolism,2012,15(4):534-544.

[14] 翟純剛,季曉平,陳文強(qiáng),等.自體吞噬在動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中的作用[J].國(guó)際心血管病雜志,2013,40(3):142-144.

[15] Martinet W,Schrijvers DM,Timmermans JP,et al.Interactions between cell death induced by statins and 7-ketocholesterol inrabbit aorta smooth muscle cells[J].Br J Pharmacol,2008,154(6):1236-1246.

[16] De Meyer GR,Grootaert MO,Michiels CF,et al.Autophagy in vascular disease[J].Circ Res,2015,116(3):468-479.

[17] Gatica D,Chiong M,Lavandero S,et al.Molecular mechanisms of autophagy in the cardiovascular system[J].Circ Res,2015,116(3):456-467.

[18] Mei Y, Thompson MD,Cohen RA,et al.Autophagy and oxidative stress in cardiovascular diseases[J]. Biochimicaet Biophysica Acta,2015,1852(2):243-251.

[19] Wildgruber M,Swirski FK,Zernecke A, et al. Molecular imaging of inflammation in atherosclerosis[J].Theranostics,2013,3(11):865-884.

[20] Christian P,Sacco J,Adeli K.Autophagy:Emerging roles in lipid homeostasis and metabolic control[J]. Biochimicaet Biophysica Acta,2013,1831(4):819-824.

[21] Ouimet M,Franklin V,Mak E,et al. Autophagy regulates cholesterol efflux from macrophage foam cell via lysosomal acid lipase[J].Cell Metab,2011,13(6):655-667.

[22] Levine B,Yuan J.Autophagy in cell death:an innocent convict[J].J Clin Invest, 2005,115(10):2679-2688.

[23] Altman JK,Yoon P,Katsoulidis E,et al.Regulatory effects of mammalian target of rapamycin-mediated signals in the generation of arsenic trioxide responses[J]. Biol Chem,2008,283(4):1992-2001.

[24] Velikkakath AK,Nishinura T,Oita E,et al.Mammalian Atg2 proteins are essential for autophagosome formation and important for regulation of size and distribution of lipid droplets[J].Mol Biol Cell,2012,23(5):896-909.

[25] 郭鳳霞,危當(dāng)恒.自噬與動(dòng)脈粥樣硬化[J].生命的化學(xué),2013,33(4):461-465.

[26] Altman JK,Yoon P,Katsoulidis E,et al.Regulatory effects of mammalian target of rapamycin-mediated signals in the generation of arsenic trioxide responses[J].Biol Chem,2008,283(4)：1992-2001.

[27] Xie Y,You SJ,Zhang YL,et al.Protective role of autophagy in AGE-induced early injury of human vascular endothelial cells[J].Mol Med Report,2011,4(3):459-464.

[28] Zhou YJ,Yang HW,Wang XG,et al.Hepatocyte growth factor prevents advanced eng products-induced injury and oxidative stress through a PI3K/Akt-dependent pathway in human endothelial cells[J].Life Sci,2009,85(19/20):670-677.

[29] 張艷林,曹勇軍,尤壽江,等.自噬對(duì)氧化低密度脂蛋白損傷的內(nèi)皮細(xì)胞的保護(hù)作用[J]. 中華醫(yī)學(xué)雜志,2010,90(39):2792-2796.

[30] Wei DH,Jia XY,Liu YH,et al.Cathepsin L stimulates autophagy and inhibits apoptosis of ox-LDL-induced endothelial cells:Potential role in atherosclerosis[J].Int J Mol Med,2013,31(2):400-406.

[31] Jia G,Cheng G,Agrawal DK.Autophagy of vascular smooth muscle cells in atherosclerotic lesions[J].Autophagy,2007,3(1):63-64.

[32] Ding L,Wang X,Schnackenberg L,et al.Regulation of autophagy and apoptosis in response to ox-LDL in vascular smooth muscle cells, and the modulatory effects of the microRNA hsa-let-7 g[J].Int J Cardio,2013,168(2):1378-1385.

[33] Xu K,Yang Y,Yan M,et al.Autophagy plays a protective role in free cholesterol overload-induced death of smooth muscle cells[J].J Lipid Res,2010,51(9):2581-2590.

[34] Salabei JK,Cummins TD,Singh M,et al.PDGF-mediated autophagy regulates vascular smooth muscle cell phenotype and resistance to oxdiative stress[J]. The Biochemical Journal,2013,451(3):375-388.

[35] Qin L,Wang Z,Tao L,et al.ER stress negatively regulates AKT/TSC/mTOR pathway to enhance autophagy[J].Autophagy,2010,6(2):239-247.

[36] Wang RC,Wei Y,An Z,et al.Akt-mediated regulation of autophagy and tumorigenesis through Beclin 1 phosphorylation[J].Science,2012,338(6109):956-959.

[37] Hu P,Lai D,Lu P,et al.ERK and Akt signaling pathways are involved in advanced glycation end product-induced autophagy in rat vascular smooth muscle cells[J].Int J Mol Med,2012,29(4):613-618.

[38] Keil E,Hocker R,Schuster M,et al.Phosphorylation of Atg5 by the Gadd45b-MEKK4-p38 pathway inhibits autophagy[J].Cell Death Differ,2013,20(2):321-332.

[39] Choi CH,Lee BH,Ahn SG,et al.Proteasome inhibition induced p38 MAPK/ERK signaling regulates autophagy and apoptosis through the dual phosphorylation of glycogen synthase kinase 3β[J].Biochem Biophys Res Commun,2012,418(4):759-764.

[40] Webber JL.Regulation of autophagy by p38α MAPK[J].Autophagy,2010,6(2):292-293.

[41] Rubinsztein DC,Gestwicki JE,Murphy LO,et al.Potential therapeutic applications of autophagy[J].Nat Rev Drug Discov,2007,6(4):304-312.

[42] Chen ML,Yi L,Jin X,et al.Resveratrol attenuates vascular endothelial inflammation by inducing autophagy through the cAMP signaling pathway[J].Autophagy,2013,9(12):2033-2045.

[43] Han J,Pan XY,Xu Y,et al.Curcumin induces autophagy to protect vascular endothelial cell survival from oxidative stress damage[J].Autophagy,2012,8(5):812-825.

[44] 楊亭,倪振洪,龔薇,等,鹽酸青藤堿誘導(dǎo)EA.hy926細(xì)胞自噬及其在抗炎中的作用[J].第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào),2013,35(11):1084-1087.

[45] 張曉鈺,徐麗慧,趙高翔,等.葫蘆素E抑制HeLa細(xì)胞mTORC1的活性并誘導(dǎo)細(xì)胞自噬[J].中國(guó)藥理學(xué)通報(bào),2014,30(6):807-811.

[46] 張圣雪,邱齡,肖傳實(shí),等.阿托伐他汀對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞自噬作用中Beclin-1和Map1lc3基因mRNA表達(dá)的影響[J].中西醫(yī)結(jié)合心腦血管病雜志,2009,7(6)：696-698.

[47] Schrijvers DM,De Meyer GR,Martinet W. Autophagy in atherosclerosis：a potential drug target for plaque stabilization[J].Arterioscler Thromb Vasc Biol,2011,31(12):2787-2791.

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No 81473386；81274134)

作者簡(jiǎn)介：胡文君，女，碩士研究生 通信作者：戴敏，女，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：中藥及其有效成分抗動(dòng)脈粥樣硬化作用及分子機(jī)制， E-mail：daiminliao@163.com

doi:10.3969/j.issn.1009-6469.2015.12.001

(收稿日期：2015-06-29，修回日期：2015-07-27)

Role of autophagy in the development of atherosclerosis

HU Wen-jun1DAI Min1,2

(1.College of Pharmacy, Anhui University of Chinese Medicine;

2.Key Laboratory of Xin’an Medicine, Ministry of Education, Hefei230012,China)

Abstract:Autophagy refers to a conserved cellular process for abnormal organelles, misfolded proteins and oxidized lipids that occurs in all eukaryotic cells. It plays a dual role in atherosclerosis. Basal autophagy can protect plaque cells against oxidative stress by degrading damaged intracellular material, while excessive stimulation of autophagy in cells may cause autophagic death, so it’s important to regulate the activities of autophagy in prevention and treatment of atherosclerosis. Autophagy in macrophages, vascular endothelial cells and vascular smooth muscle cells is involved in the development of atherosclerosis and plays a potential role in plaque formation and rupture. Further exploration of the relationship between autophagy and atherosclerosis can provide a new therapeutic target in the drug discovery of atherosclerosis.

Key words:atherosclerosis;autophagy;macrophage;vascular endothelial cell;vascular smooth muscle cell