徐涵禹,李雨婷,金周雨,,宋 慧,2,
(1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,吉林 長(zhǎng)春 130118;2.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 教育部食藥用菌工程研究中心,吉林 長(zhǎng)春 130118)
多糖作為生物大分子物質(zhì)與蛋白質(zhì)、核苷酸等共同在生物體的生長(zhǎng)發(fā)育中有極其重要的作用,多糖具有調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)、抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)、使腫瘤細(xì)胞周期阻滯并誘導(dǎo)其發(fā)生細(xì)胞凋亡[1]、抗心血管的生成和轉(zhuǎn)移[2-3]等方面的作用。目前,多糖因其高效率和低毒性的特點(diǎn),已成為醫(yī)藥科學(xué)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。
自噬是一種細(xì)胞程序性死亡機(jī)制,類似于細(xì)胞凋亡和壞死,調(diào)節(jié)細(xì)胞發(fā)生自噬性死亡[4],其在進(jìn)化上是一種高度保守的自我降解過程,在細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)及存活中起到關(guān)鍵作用[5]。細(xì)胞自噬是在細(xì)胞內(nèi)基因表達(dá)調(diào)控下進(jìn)行的一種主動(dòng)過程[6-7]。自噬在人體健康和疾病中的重要性得到了更廣泛的關(guān)注,其中尤為重要的是自噬在癌癥中的作用[8]。本文將圍繞多糖對(duì)腫瘤細(xì)胞自噬的影響展開綜述。
細(xì)胞自噬是指細(xì)胞在外界因素的影響下,對(duì)其內(nèi)部受損的細(xì)胞器、錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)和侵入機(jī)體的病原體進(jìn)行降解的生物學(xué)過程[9]。根據(jù)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)送至溶酶體內(nèi)的途徑不同,將自噬分為巨自噬、微自噬[10]及分子伴侶介導(dǎo)的自噬[11]。巨自噬是在即將發(fā)生自噬的細(xì)胞質(zhì)中出現(xiàn)大量游離的膜性結(jié)構(gòu),這些膜性結(jié)構(gòu)逐漸包裹受損的蛋白質(zhì)和細(xì)胞器,形成獨(dú)立有核的囊狀結(jié)構(gòu)并逐漸延伸成為自噬囊泡,然后自噬囊泡邊緣融合形成自噬小體,隨后自噬小體與溶酶體融合形成自噬溶酶體,最后降解所包裹的內(nèi)容物的過程[12];微自噬包含兩種自噬方式,分別為選擇性微自噬和非選擇性微自噬,選擇性微自噬是指特定細(xì)胞器直接靶向作用于溶酶體來(lái)介導(dǎo)自噬,非選擇性微自噬是通過管狀膜內(nèi)陷到溶酶體中直接吞噬細(xì)胞器及其組分介導(dǎo)自噬;分子伴侶介導(dǎo)的自噬是一種選擇性自噬形式,涉及熱休克蛋白70復(fù)合物和溶酶體膜相關(guān)蛋白2A的多聚化[13-14]。目前有關(guān)自噬的研究中,巨自噬相較于微自噬和分子伴侶介導(dǎo)的自噬報(bào)道較多。
自噬是一種存在于正常細(xì)胞中的生理過程,自噬失調(diào)會(huì)產(chǎn)生各種疾病,如神經(jīng)退行性疾病[15]、感染性疾病[16]、血管疾病、免疫系統(tǒng)疾病[17]和癌癥[18]。機(jī)體饑餓,缺氧及缺乏能量的情況下,自噬又是一種重要的細(xì)胞存活機(jī)制[19]。Aita等[20]在自噬與腫瘤發(fā)生的研究中發(fā)現(xiàn),自噬相關(guān)基因Beclin-1缺失的小鼠發(fā)生了原發(fā)性腫瘤,隨后在乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌中也發(fā)現(xiàn)了有等位基因Beclin-1缺失的現(xiàn)象,使用熒光探針鑒定出22 個(gè)乳腺癌細(xì)胞系存在9 個(gè)等位基因Beclin-1的缺失。自噬過程是動(dòng)態(tài)變化的,并可以在不同組織細(xì)胞中以不同的速率發(fā)生,自噬體的形成、自噬性底物向溶酶體的運(yùn)送以及在溶酶體內(nèi)降解的整個(gè)過程稱為自噬流。研究表明,隨著在腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)時(shí)間的延長(zhǎng),自噬流可能會(huì)隨著腫瘤生長(zhǎng)量的上調(diào)或下調(diào)[21],產(chǎn)生兩種完全不同的自噬狀態(tài)。
一方面,有研究發(fā)現(xiàn)自噬上調(diào)會(huì)促進(jìn)癌細(xì)胞死亡,Arcella等[22]在使用雷帕霉素誘導(dǎo)自噬從而使小鼠膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞減小的實(shí)驗(yàn)中證明,雷帕霉素誘導(dǎo)的自噬上調(diào)可以延長(zhǎng)小鼠的存活時(shí)間并使腫瘤的體積變?。籞hou Chunxian等[23]在自噬影響結(jié)直腸癌細(xì)胞生長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中也證明了自噬相關(guān)蛋白(autophagy-related protein,Atg)基因5(Atg5)的上調(diào),誘導(dǎo)結(jié)直腸癌細(xì)胞死亡。Liu Guoke等[24]發(fā)現(xiàn)自噬可以促進(jìn)癌細(xì)胞存活并增加對(duì)化療藥物的耐藥性。另一方面,有研究發(fā)現(xiàn)抑制腫瘤細(xì)胞自噬,可以減少腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng),使細(xì)胞凋亡數(shù)增加,Jin Fangfang等[25]研究結(jié)果表明,抑制自噬的表達(dá)可以促進(jìn)細(xì)胞凋亡并增強(qiáng)肝癌細(xì)胞對(duì)化療的敏感性;使用氯喹或通過下調(diào)Atg7抑制自噬可以促進(jìn)細(xì)胞凋亡,進(jìn)而誘導(dǎo)細(xì)胞死亡[26]。因此,癌癥治療中是否應(yīng)該增強(qiáng)自噬[27-28]是值得深入探討的問題。后文將圍繞信號(hào)通路闡述自噬的形成過程及多糖對(duì)自噬的調(diào)控作用。
多糖對(duì)自噬相關(guān)機(jī)制的研究主要集中在磷脂酰肌醇3激酶(phosphatidylinositol 3 kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)/哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)、絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)和腺苷一磷酸激活蛋白激酶(adenosine-monophosphateactivated protein kinase,AMPK)等信號(hào)通路,在自噬起始步驟中,Atg1/Unc-51樣激酶1(Unc-51-like kinase 1,ULK1)、Atg13基因及分子質(zhì)量為200 kDa的黏著斑激酶家族相互作用蛋白(focal adhesion kinase family interacting protein of 200 kDa,F(xiàn)IP200)激酶復(fù)合物被mTOR蛋白復(fù)合體1(mTORC1)抑制及腺苷一磷酸(adenosine monophosphate,AMP)依賴的AMPK、PI3K/AKT、p38 MAPK激活。在自噬的成核步驟中,ULK1復(fù)合物磷酸化并激活Beclin-1/囊泡蛋白分揀(vesicle protein sorting,VPS)4復(fù)合物。該復(fù)合物包括Beclin-1、VPS34、PI3K、VPS15、Atg14和自噬Beclin-1調(diào)節(jié)因子1(activating molecule in Beclin-1 regulated autophagy,AMBRA-1),起始蛋白和成核蛋白均促進(jìn)自噬囊泡膜的形成。這種膜可以來(lái)自線粒體、質(zhì)膜或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)[29]。在成熟步驟中,自噬體形成需要兩個(gè)獨(dú)特的蛋白質(zhì)偶聯(lián)事件:1)Atg7和Atg10結(jié)合至Atg5和Atg12;2)Atg7、Atg3和Atg1與輕鏈3(light chain 3,LC3)共軛結(jié)合[30-31]。Atg5-Atg12結(jié)合物與自噬相關(guān)16樣蛋白1(Atg 16-like 1,Atg16L1)形成復(fù)合物,Atg5-Atg12-Atg16L1復(fù)合物錨定在VPS34上,通過含有多個(gè)保守的WD基元的蛋白質(zhì)重復(fù)結(jié)構(gòu)域,與磷酸肌醇(phosphatidylinosito-2b,WIPI-2b)相互作用產(chǎn)生新的自噬體膜。自噬相關(guān)信號(hào)通路指示圖如圖1所示。
圖1 自噬相關(guān)信號(hào)通路指示圖Fig. 1 Autophagy-related signaling pathways
PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路的機(jī)制靶標(biāo)參與細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖與分化、凋亡與自噬,并在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及治療中起著至關(guān)重要的作用。PI3K刺激信號(hào)級(jí)聯(lián)產(chǎn)生磷脂酰肌醇三磷酸并促進(jìn)AKT的激活;AKT是抑制細(xì)胞凋亡促進(jìn)細(xì)胞存活的相關(guān)蛋白;mTOR激酶是吞噬誘導(dǎo)過程中的關(guān)鍵分子,磷酸化AKT作用于mTOR,激活mTOR通路,這些作用能增強(qiáng)細(xì)胞增長(zhǎng)的蛋白質(zhì)表達(dá)。PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路的調(diào)節(jié)可以增強(qiáng)或抑制自噬。這條通路是癌癥治療的關(guān)鍵靶點(diǎn),因?yàn)樗梢宰鳛樵S多生長(zhǎng)刺激的匯聚點(diǎn),通過其下游底物控制改善癌癥發(fā)生和維持的細(xì)胞穩(wěn)態(tài)的過程[32]。
黃芪多糖抑制白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-1β刺激的RSC-364細(xì)胞中PI3K/AKT/mTOR信號(hào)傳導(dǎo)途徑的激活,并通過調(diào)節(jié)PI3K/AKT/mTOR自噬途徑在IL-1β刺激的成纖維細(xì)胞樣滑膜細(xì)胞中發(fā)揮促凋亡和抗炎作用來(lái)降低類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的病理進(jìn)展[33]。白靈菇多糖(Pleurotus ferulae Lanzi polysaccharide,PN50G)抑制PI3K/AKT磷酸化進(jìn)而抑制mTOR的活化。體內(nèi)對(duì)攜帶腫瘤的小鼠進(jìn)行成像,結(jié)果表明PN50G能夠顯著增加細(xì)胞內(nèi)活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平。此外,它表明PN50G以劑量依賴性方式提高Beclin-1和LC3的蛋白表達(dá)量。即PN50G介導(dǎo)的A549腫瘤細(xì)胞自噬主要通過PI3K/AKT/mTOR通路發(fā)揮作用[34]。枸杞多糖預(yù)處理大大減弱了原代培養(yǎng)的海馬神經(jīng)元中的氧葡萄糖剝奪/再灌注(oxygen-glucose deprivation/reperfusion,OGD/R)損傷,增加了OGD/R后的p-AKT和p-mTOR水平,即枸杞多糖通過激活PI3K/AKT/mTOR信號(hào)傳導(dǎo)途徑來(lái)保護(hù)原代海馬神經(jīng)元中的OGD/R誘導(dǎo)的神經(jīng)元損傷[35]。枸杞多糖處理也可誘導(dǎo)人類血管瘤內(nèi)皮細(xì)胞凋亡,抑制增殖細(xì)胞核抗原、腫瘤增殖抗原、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體2(VEGF receptor 2,VEGFR2)和PI3K/AKT信號(hào)通路蛋白的表達(dá)[36]。
MAPK參與控制細(xì)胞因子和應(yīng)激細(xì)胞反應(yīng)的信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)。p38 MAPK途徑是轉(zhuǎn)錄和翻譯水平的促炎細(xì)胞因子生物合成的關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑,其使得該途徑的不同組分成為治療自身免疫和炎性疾病的潛在靶標(biāo)。MAPK通路是細(xì)胞增殖、分化、炎癥、凋亡和自噬等信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的共同交匯通路之一。
有研究發(fā)現(xiàn)脂多糖在小膠質(zhì)細(xì)胞中觸發(fā)p 3 8 α MAPK依賴的ULK1磷酸化。該磷酸化抑制ULK1活性,阻止其與下游效應(yīng)因子Atg13結(jié)合,并減少小膠質(zhì)細(xì)胞中的自噬[37]。黃芪多糖聯(lián)合10-羥基喜樹堿(10-hydroxycamptothecin,HCPT)對(duì)各種腫瘤細(xì)胞具有顯著的抗腫瘤活性[38],包括肺癌細(xì)胞、人神經(jīng)細(xì)胞瘤細(xì)胞、DU145-TxR前列腺癌細(xì)胞、肝癌細(xì)胞、口腔鱗狀細(xì)胞癌和乳腺癌細(xì)胞等。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)HCPT在體外抑制H1299細(xì)胞中的促分裂原活化蛋白激酶3(mitogenactivated protein kinase 3,MAP4K3)活性和Thr389位點(diǎn)處的核糖體S6K蛋白磷酸化。但是,HCPT是否能夠在H1299細(xì)胞中誘導(dǎo)自噬尚待闡明。因此,評(píng)估了自噬相關(guān)蛋白(LC31/2和P62)的表達(dá),并證明了并通過破壞MAP4K3/mTOR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)S6K誘導(dǎo)了H1299細(xì)胞的自噬[39]。從金針菇中分離的多糖(Flammulina velutipes polysaccharide,WFVP-N-b1)被Toll樣受體4(Toll-like receptor 4,TLR4)識(shí)別,促進(jìn)了MAPK和AKT的磷酸化,促進(jìn)核因子κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)p65亞基的核轉(zhuǎn)位和NF-κB的抑制蛋白(inhibitor of NF-κB,IκB)的降解。使用自噬抑制劑(bafilomycin A1,Baf-A1)阻斷WFVP-N-b1誘導(dǎo)的自噬進(jìn)而降低了巨噬細(xì)胞的活化。表明WFVP-N-b1激活巨噬細(xì)胞是通過自噬途徑介導(dǎo)的,這是第一份報(bào)道自噬介導(dǎo)異半乳聚糖誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞活化的研究。總地來(lái)說(shuō),WFVP-N-b1通過MAPKs、AKT/NF-κB信號(hào)通路使TLR4受體激活RAW264.7細(xì)胞[40]。Erk和p38 MAPK在保護(hù)枸杞多糖免受電刺激誘導(dǎo)的細(xì)胞損傷方面發(fā)揮了多種作用。枸杞多糖通過調(diào)節(jié)自噬和MAPK途徑改善雙極脈沖電流誘導(dǎo)的小膠質(zhì)細(xì)胞(BV-2)損傷[41]。通過自噬雙標(biāo)腺病毒共定位分析發(fā)現(xiàn)靈芝多糖在CRC細(xì)胞中阻斷了自噬體和溶酶體融合,證明了GLP誘導(dǎo)的自噬體積聚和凋亡是通過MAPK/Erk活化介導(dǎo)的。靈芝多糖抑制腫瘤生長(zhǎng)并且還抑制體內(nèi)自噬通量。這些結(jié)果揭示了靈芝多糖抗腫瘤作用的新分子機(jī)制,表明靈芝多糖是一種有效的自噬抑制劑,可能在腫瘤治療中起重要作用[42]。
AMPK已被廣泛證明是一種在各種代謝應(yīng)激下起作用的重要代謝調(diào)節(jié)因子,其中AMPK抑制合成代謝途徑并同時(shí)激活分解代謝途徑以實(shí)現(xiàn)能量穩(wěn)態(tài)。研究揭示了許多營(yíng)養(yǎng)信號(hào)分子,包括AMPK、AMPK-mTORC1-ULK1三聯(lián)體參與自噬的調(diào)節(jié)[43]。AMPK通過在絲氨酸(Ser)317和Ser777直接磷酸化和激活ULK1促進(jìn)自噬。PI3K激活A(yù)KT使mTOR阻遏物結(jié)節(jié)性硬化癥2磷酸化,導(dǎo)致mTOR活化并隨后抑制自噬活性。
靈芝多糖逆轉(zhuǎn)了由棕櫚酸促進(jìn)的細(xì)胞凋亡和自噬,通過刺激MAPKs和AMPK磷酸化,抑制AKT和mTOR的磷酸化,揭示了靈芝多糖通過抗細(xì)胞凋亡和抗自噬特性對(duì)棕櫚酸誘發(fā)的IPEC-J2細(xì)胞死亡的保護(hù)作用[44]。在高脂飲食喂養(yǎng)的小鼠組織中,從果膠蜂花粉中分離出多糖以AMPK/mTOR依賴性方式增強(qiáng)自噬[45]。脂多糖促進(jìn)AMPK磷酸化并使mTOR失活,用脂多糖處理鼻上皮細(xì)胞(HNEpC)增加了TLR4的數(shù)量,而多黏菌素B抑制TLR4則降低了由脂多糖引起的自噬。此研究首次證明脂多糖在HNEpC中引起自噬,該過程是由AMPK-mTOR途徑介導(dǎo)的[46]。脂多糖處理導(dǎo)致LX-2細(xì)胞和肝星狀細(xì)胞(HSC)中自噬體形成和自噬通量的顯著增加,其通過AKT-mTOR和AMPK-ULK1途徑介導(dǎo)[47]。海藻糖抑制了H2O2誘導(dǎo)的人神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞(SH-SY5Y)內(nèi)ROS的增加以及超氧化物歧化酶活性的降低,使用抗氧化劑N-乙酰-L-半胱氨酸減輕細(xì)胞內(nèi)ROS水平并顯著減弱了H2O2誘導(dǎo)的AMPK激活和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激。該研究表明海藻糖通過減輕ROS依賴性內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和AMPK活化來(lái)預(yù)防H2O2誘導(dǎo)的SH-SY5Y細(xì)胞自噬性死亡[48]。
自然界中,多糖存在于幾乎所有的生物體中,包括種子組織、草本植物的莖和葉、動(dòng)物的體液、細(xì)菌細(xì)胞壁、酵母和真菌的細(xì)胞外液等[49],是機(jī)體重要組成物質(zhì)。在中國(guó)等亞洲國(guó)家,中草藥具有悠久的發(fā)展歷史[50],多糖作為中草藥中的活性成分受到了廣泛的關(guān)注。目前大多數(shù)抗腫瘤藥物及放療、化療手段對(duì)機(jī)體損傷較大,多糖能減輕放療和化療藥物的毒副作用并延長(zhǎng)腫瘤患者生存時(shí)間。多糖可能是開發(fā)抗腫瘤藥物的理想候選者[51-53],其中最具代表性的香菇多糖已被用作治療腫瘤的藥劑。自噬性細(xì)胞死亡是目前抗腫瘤研究的熱點(diǎn),天然產(chǎn)物多糖能否調(diào)節(jié)細(xì)胞自噬受到了越來(lái)越多學(xué)者的關(guān)注。
近4 年來(lái)有關(guān)多糖影響腫瘤細(xì)胞自噬的相關(guān)文獻(xiàn)總結(jié)見表1。
表1 多糖影響腫瘤細(xì)胞自噬的調(diào)控效果Table 1 Polysaccharides affect the regulation of tumor cell autophagy
自噬可以在多糖的不同調(diào)控作用下產(chǎn)生抗腫瘤作用。多糖可以激活腫瘤細(xì)胞自噬、抑制腫瘤細(xì)胞增殖。中藥黃芪多糖具有較強(qiáng)的抗腫瘤活性和抗炎作用,常被認(rèn)為是抗癌藥物佐劑。Wu Jun等[54]研究表明,中藥黃芪多糖通過抑制AKT信號(hào)通路增強(qiáng)了抗腫瘤藥物阿帕替尼誘導(dǎo)胃癌AGS細(xì)胞自噬的能力,減輕其毒副作用從而起到抗腫瘤效果,該實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)阿帕替尼和中藥黃芪多糖的組合可能是癌癥治療的潛在物質(zhì);海藻中含有營(yíng)養(yǎng)豐富的海藻糖,Park等[58]研究發(fā)現(xiàn)海藻多糖激活乳腺癌MCF-7細(xì)胞中的mTOR信號(hào)傳導(dǎo)途徑,增強(qiáng)自噬。中藥黃芪多糖可通過調(diào)節(jié)細(xì)胞自噬來(lái)增加宮頸癌HeLa細(xì)胞對(duì)抗癌藥物順鉑的敏感性,實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)和蛋白質(zhì)印記分析結(jié)果顯示,與對(duì)照組相比,Beclin-1、LC3的基因和蛋白表達(dá)水平均上調(diào),而p62的基因和蛋白表達(dá)水平下調(diào),說(shuō)明中藥黃芪多糖激活了HeLa細(xì)胞發(fā)生自噬[55]。
除此之外,多糖還可以同時(shí)激活腫瘤細(xì)胞的凋亡和自噬,兩者共同作用抑制腫瘤細(xì)胞增殖。Zhang Xiaoyu等[57]研究表明人參多糖可以明顯誘導(dǎo)骨肉瘤細(xì)胞MG-63發(fā)生早期細(xì)胞自噬和凋亡,Western blot分析表明,人參多糖降低了p38和AKT的磷酸化以及Bax和Caspase3的蛋白表達(dá)??傊?,GPS抑制MG-63細(xì)胞的增殖,增加凋亡和自噬性細(xì)胞死亡[57]。通過檢測(cè)自噬標(biāo)記物L(fēng)C3的表達(dá)也可以判斷多糖誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生自噬,自噬發(fā)生時(shí),胞漿型LC3被Atg4水解并切割掉一小段多肽形成LC3-1,LC3-1和磷脂酰乙醇胺(即腦磷脂)結(jié)合轉(zhuǎn)變?yōu)樽允审w模型LC3-2,這兩種形式存在于正常細(xì)胞中,但發(fā)生自噬的細(xì)胞中LC3-2明顯增加,檢測(cè)LC3-2/LC3-1的值即可判斷自噬水平高低。如VC與灰樹花多糖聯(lián)合誘導(dǎo)人肝癌細(xì)胞(SMMC-7721)凋亡及自噬,檢測(cè)到LC3表達(dá)水平上調(diào),自噬被激活[56]。
腫瘤細(xì)胞的自噬是一把“雙刃劍”,在饑餓條件下,腫瘤細(xì)胞為了存活,一部分腫瘤細(xì)胞發(fā)生自噬并為其他腫瘤細(xì)胞快速分化生長(zhǎng)提供所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),自噬能使腫瘤細(xì)胞繼續(xù)存活及生長(zhǎng),是腫瘤細(xì)胞的一種自我保護(hù)機(jī)制。而抑制自噬,是使其不能為快速分化的腫瘤細(xì)胞提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),降低腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)速率。有研究表明,多糖既可以直接抑制自噬,進(jìn)而抑制腫瘤細(xì)胞增殖;又可以抑制腫瘤細(xì)胞自噬進(jìn)而引發(fā)細(xì)胞凋亡,兩者共同作用抑制腫瘤細(xì)胞增殖。
Chao等[59]研究表明,黃山樺的水溶性多糖(Inonotus taiwanensispolysaccharid,WSPIS)以劑量和時(shí)間依賴性的方式降低LC3的表達(dá),說(shuō)明WSPIS能夠抑制自噬。為研究自噬在WSPIS誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡和細(xì)胞死亡中的作用,使用自噬誘導(dǎo)劑mTOR激活自噬,自噬的上調(diào)降低了WSPIS誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡和細(xì)胞死亡,發(fā)現(xiàn)WSPIS抑制THP-1細(xì)胞中的自噬從而起到了抗腫瘤的作用[59]。Shi Xiaolan等[60]研究了銀耳多糖在人上皮肺癌細(xì)胞(A549)中由銅綠假單胞菌脂多糖誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡和自噬的作用,加入銀耳多糖后,抑制了脂多糖誘導(dǎo)的自噬,加快腫瘤細(xì)胞死亡,該研究對(duì)肺損傷相關(guān)銅綠假單胞菌感染的治療具有重要意義。昆布多糖修飾的硒納米粒子誘導(dǎo)早期自噬的激活,但阻止了自噬晚期的激活,自噬晚期的抑制作用導(dǎo)致受損的細(xì)胞器無(wú)法清除并加重HepG2細(xì)胞凋亡[61]。
自噬使細(xì)胞在饑餓和受到打擊情況下維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)。適度自噬是一種保護(hù)機(jī)制,過度自噬則會(huì)造成細(xì)胞死亡。以調(diào)節(jié)自噬活性為目的的治療已經(jīng)成為腫瘤治療的熱門[62]。在研究腫瘤細(xì)胞自噬過程中發(fā)現(xiàn),通過自噬抑制腫瘤可以分為兩種途徑:1)直接上調(diào)自噬相關(guān)基因表達(dá),增加腫瘤細(xì)胞自噬量,達(dá)到抑制腫瘤細(xì)胞增長(zhǎng)的目的;2)抑制自噬,阻斷細(xì)胞獲取能量,進(jìn)而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡來(lái)抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)。天然產(chǎn)物多糖抑制腫瘤細(xì)胞自噬的途徑也分為兩種,與以上研究結(jié)果相似。低毒高產(chǎn)的多糖是否可以成為抗腫瘤藥物的輔助品、降低化學(xué)藥品帶來(lái)的副作用,成為了目前眾多學(xué)者研究的重點(diǎn)。從相關(guān)報(bào)道中發(fā)現(xiàn),多糖相關(guān)的自噬研究靶點(diǎn)主要集中在PI3K/AKT/mTOR、MAPK、AMPK等信號(hào)通路。而自噬性質(zhì)判定,即保護(hù)機(jī)體引發(fā)的自噬和致死性自噬的鑒別則較為鮮見。多糖能否與腫瘤細(xì)胞表面某一特定受體結(jié)合,影響PI3K/AKT/mTOR、MAPK、AMPK上游的某一蛋白,從而激活自噬相關(guān)通路表達(dá)有待進(jìn)一步探討。因此,多糖對(duì)腫瘤細(xì)胞自噬的調(diào)控作用有待更深入的研究。