唐玉香，馮曉桃

（1.廣西中醫(yī)藥大學(xué)研究生院，廣西 南寧 530200；2.廣西中醫(yī)藥大學(xué)廣西中醫(yī)基礎(chǔ)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧 530200）

自噬是一種借助于自噬溶酶體降解細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)、細(xì)胞器、病原體等的過(guò)程，當(dāng)細(xì)胞感受到細(xì)胞內(nèi)外自噬信號(hào)（如饑餓、細(xì)胞器損傷等），細(xì)胞漿內(nèi)形成一種膜狀結(jié)構(gòu)，并逐漸形成新月狀的脂質(zhì)雙膜結(jié)構(gòu)自噬泡；自噬泡延伸并包裹胞內(nèi)細(xì)胞器、蛋白質(zhì)等，形成自噬體；然后在自噬受體蛋白等的作用下，成熟的自噬體與溶酶體結(jié)合形成自噬溶酶體，自噬溶酶體將自噬體內(nèi)包裹的物質(zhì)消化降解成氨基酸、脂肪酸等，供細(xì)胞再利用［1］。在自噬過(guò)程中，自噬體、自噬泡是自噬的形態(tài)學(xué)特征。而LC3（ATG8）經(jīng)酶解成LC3-Ⅰ，LC3-Ⅰ轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)C3-Ⅱ并定位于自噬體膜上，成為自噬的生化學(xué)標(biāo)志。同時(shí)，ULK1（ATG1）去磷酸化后促使產(chǎn)生自噬，Beclin-1（ATG6）參與自噬泡的形成，自噬受體蛋白p62在自噬體與溶酶體結(jié)合時(shí)產(chǎn)生作用并被自噬溶酶體降解，這三種蛋白也常作為自噬發(fā)生的指標(biāo)。

胰島β細(xì)胞進(jìn)行性衰竭是2型糖尿?。═2DM）發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵。自噬能維持蛋白質(zhì)、細(xì)胞器更新和保持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，這對(duì)維持胰島β細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、數(shù)量及功能具有重要作用。構(gòu)建胰島β細(xì)胞自噬細(xì)胞模型有助于研究胰島β細(xì)胞功能以及研發(fā)胰島β細(xì)胞保護(hù)劑，本文就近年來(lái)胰島β細(xì)胞自噬細(xì)胞模型的構(gòu)建及中藥調(diào)控的研究綜述如下。

1 胰島β細(xì)胞自噬細(xì)胞模型的構(gòu)建

1.1 脂質(zhì)誘導(dǎo) 在游離脂肪酸（FFA）、棕櫚酸（PA）誘導(dǎo)的胰島β細(xì)胞以及高脂飲食喂養(yǎng)的小鼠胰島內(nèi)，自噬體、自噬泡增多，微管相關(guān)蛋白1輕鏈3-Ⅱ（LC3-Ⅱ）蛋白表達(dá)水平升高，LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值增大，提示PA促進(jìn)胰島β細(xì)胞自噬［2-3］。此外，膽固醇［4］、油酸［5］、ω-3多不飽和脂肪酸［6］等脂質(zhì)同樣被證實(shí)具有誘導(dǎo)胰島β細(xì)胞自噬的作用。進(jìn)一步研究表明，脂肪酸能夠通過(guò)PKR/JNK信號(hào)途徑、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、cAMP/EPAC2途徑等誘導(dǎo)胰島β細(xì)胞自噬［2，4-7］。

1.2 生物化學(xué)制劑誘導(dǎo) 雷帕霉素能夠抑制哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）而上調(diào)自噬水平。體外用雷帕霉素處理離體胰島和胰島β細(xì)胞后，LC3-Ⅱ蛋白表達(dá)水平升高，LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值增大［8］。而體內(nèi)用雷帕霉素靜脈滴注小鼠，第2周后小鼠胰島LC3蛋白表達(dá)水平顯著升高［8］。另外，5-氨基咪唑-4-甲酰胺-1-β-D-呋喃核糖苷（AICAR）可通過(guò)激活腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）信號(hào)途徑誘導(dǎo)胰島β細(xì)胞自噬［9］。

1.3 炎癥因子誘導(dǎo) 在經(jīng)白介素-6（IL-6）處理的INS-1胰島β細(xì)胞以及體內(nèi)持續(xù)輸注IL-6的小鼠胰腺內(nèi)自噬體增多，LC3-Ⅱ蛋白表達(dá)水平升高及LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值增大，提示IL-6能夠誘導(dǎo)胰島β細(xì)胞自噬［10］。進(jìn)一步研究顯示，IL-6通過(guò)調(diào)控AMPK-mTORC1途徑及激活A(yù)kt-PSTAT3途徑誘導(dǎo)自噬［10］。另外，IL-1β和IFN-γ能夠激活A(yù)MPK-ULK-1軸并抑制mTORC1而誘導(dǎo)胰島β細(xì)胞自噬［11］。IL-22則能夠進(jìn)一步提高PA誘導(dǎo)的胰島β細(xì)胞自噬水平，進(jìn)而改善胰島β細(xì)胞氧化應(yīng)激和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激［12］。

1.4 基因敲除 用shRNA慢病毒敲除MIN6細(xì)胞脂滴蛋白2（PLIN2）基因，繼而用衣霉素處理6 h后，細(xì)胞LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值增大，p62蛋白表達(dá)水平下降，提示敲除PLIN2能夠誘發(fā)胰島β細(xì)胞自噬［13］。而沉默MIN6細(xì)胞Nck1基因則增加PKR樣內(nèi)質(zhì)網(wǎng)激酶（PERK）的基礎(chǔ)活性及增加PERK下游sestrin2的表達(dá)，進(jìn)而通過(guò)AMPK依賴和非AMPK依賴性信號(hào)途徑抑制mTORC1活性，促進(jìn)胰島β細(xì)胞自噬［14］。

1.5 藥物誘導(dǎo) 羅格列酮處理INS-1細(xì)胞后，細(xì)胞內(nèi)自噬體增多，LC3-Ⅱ蛋白表達(dá)增強(qiáng)，表明羅格列酮具有誘導(dǎo)胰島β細(xì)胞自噬的作用［15］。利拉魯肽能夠促進(jìn)糖尿病小鼠胰島自噬基因ATG5蛋白表達(dá)以及LC3-Ⅰ向LC3-Ⅱ轉(zhuǎn)化，從而增強(qiáng)胰島β細(xì)胞自噬［16］。而二甲雙胍也能夠增強(qiáng)FFA誘導(dǎo)下胰島β細(xì)胞自噬，這與AMPK依賴性途徑相關(guān)［17］。

1.6 其他 盡管在饑餓狀態(tài)下，胰島β細(xì)胞自噬水平受到抑制［18］，但間歇性禁食能夠維持肥胖糖尿病小鼠胰島β細(xì)胞自噬［19］。間歇性缺氧也能誘導(dǎo)大鼠胰島和INS-1細(xì)胞自噬，其機(jī)制與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)的PERK/eIF2α/ATF4信號(hào)途徑有關(guān)［20］。

2 中藥對(duì)胰島β細(xì)胞自噬的調(diào)控作用

復(fù)方中藥津力達(dá)顆粒（JLDG）具有“健脾津”的作用，而通心絡(luò)膠囊具有“通脾絡(luò)”的功效，二者聯(lián)用使“脾復(fù)健運(yùn)”，達(dá)到治療T2DM的作用。研究表明，用JLDG、通心絡(luò)膠囊分別干預(yù)T2DM大鼠6周，大鼠胰腺Beclin-1、ATG7蛋白表達(dá)水平明顯升高，p62蛋白表達(dá)下降；二者聯(lián)用，上述變化更明顯［21］。而將JLDG干預(yù)NIT-1胰島β細(xì)胞后，細(xì)胞內(nèi)自噬體增多，LC3-Ⅱ蛋白表達(dá)水平升高［22］。進(jìn)一步研究提示，JLDG是通過(guò)激活A(yù)MPK途徑誘導(dǎo)胰島β細(xì)胞自噬［22］。消渴平（由黃芪、天花粉、丹參、葛根、沙苑子、枸杞子、知母、人參、黃連、天冬、五味子、五倍子組成）也用于治療T2DM，同樣具有誘導(dǎo)胰島β細(xì)胞自噬的作用，其機(jī)制與mTOR信號(hào)途徑相關(guān)［23］。

山柰酚是一種黃酮，存在于荷葉、銀杏、蒲黃、萹蓄等中藥中，將它干預(yù)PA誘導(dǎo)的RIN-5F胰島β細(xì)胞48 h后，細(xì)胞內(nèi)自噬體增加，Beclin-1、ULK1、ATG5、ATG7及LC3b基因表達(dá)上調(diào)，LC3-Ⅱ蛋白表達(dá)水平升高，LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值增大，p62蛋白表達(dá)水平下降，表明山柰酚能夠促進(jìn)PA誘導(dǎo)下胰島β細(xì)胞自噬［24］。進(jìn)一步研究揭示，山柰酚調(diào)控自噬的機(jī)制與AMPK/mTOR信號(hào)途徑密切相關(guān)［24］。此外，黃連提取物小檗堿能夠激活A(yù)MPK，促進(jìn)胰島β細(xì)胞自噬［25］。水飛薊提取物水飛薊賓則通過(guò)抑制mTOR信號(hào)通路誘導(dǎo)INS-1細(xì)胞自噬，保護(hù)胰島β細(xì)胞免受TNFα及IL-1β的損害［26］。地骨皮提取物同樣能夠提高胰島β細(xì)胞自噬水平［27］，但是其干預(yù)胰島β細(xì)胞自噬的分子機(jī)制尚未見報(bào)道。

另一方面，部分中藥還具有負(fù)性調(diào)節(jié)胰島β細(xì)胞自噬的作用。復(fù)方中藥玉女煎治療2型糖尿病大鼠4周后，胰島自噬基因LC3蛋白表達(dá)水平下降，表明玉女煎能夠下調(diào)胰島自噬水平［28］。此外，人參提取物能夠減少他克莫司（Tac）誘導(dǎo)的小鼠胰島β細(xì)胞、INS-1細(xì)胞內(nèi)自噬體的形成，降低LC3B-Ⅱ/LC3B-Ⅰ比值，抑制自噬溶酶體降解，進(jìn)而通過(guò)調(diào)控自噬抑制Tac誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激，改善胰島β細(xì)胞功能［29］。

3 小結(jié)

綜上所述，脂質(zhì)、生物化學(xué)制劑、炎癥因子、基因敲除、藥物等均可成功誘導(dǎo)胰島β細(xì)胞產(chǎn)生自噬，事實(shí)上，自噬是一把雙刃劍，適度自噬有利于調(diào)控胰島β細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、數(shù)量及功能，過(guò)度自噬則導(dǎo)致胰島β細(xì)胞損傷甚至發(fā)生自噬性死亡，而胰島β細(xì)胞自噬不足則會(huì)促進(jìn)糖尿病進(jìn)程。目前，中藥調(diào)控胰島β細(xì)胞自噬的研究還很有限。研究發(fā)現(xiàn)少量中藥對(duì)胰島β細(xì)胞自噬具有調(diào)控作用，但潛在的機(jī)制尚未完全清楚；另一方面，其他中藥如石斛［30］、烏椹子葉方（何首烏、桑椹、桑葉、決明子）［31］等也具有調(diào)控胰島β細(xì)胞功能的作用，但這些功能是否與自噬有關(guān)呢？還有待進(jìn)一步研究。