莫海露 莫漢有

(桂林醫(yī)學院附屬醫(yī)院風濕免疫科，廣西桂林市 541001，電子郵箱：1041384910@qq.com)

【提要】 系統(tǒng)性紅斑狼瘡是一種累及全身多個器官的慢性自身免疫性疾病。近年來，研究證實系統(tǒng)性紅斑狼瘡與動脈粥樣硬化的患病率增加有關(guān)，而且在年輕患者中最為顯著。巨噬細胞在動脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展中起到關(guān)鍵作用。自噬在遺傳進化中是高度保守的代謝過程，當細胞發(fā)生營養(yǎng)缺乏、氧化應(yīng)激、細胞器功能紊亂等情況時自噬通過溶酶體依賴的途徑降解毒性物質(zhì)維持細胞穩(wěn)態(tài)。本文就巨噬細胞自噬在系統(tǒng)性紅斑狼瘡早發(fā)動脈粥樣硬化中作用的研究進展進行綜述。

系統(tǒng)性紅斑狼瘡(systemic lupus erythematosus ,SLE)是一種慢性自身免疫性疾病，我國SLE的患病率居世界第二位，約為70～100例/10萬人[1]。SLE可導致多系統(tǒng)受累，并產(chǎn)生一些遠期并發(fā)癥，如狼瘡性腎炎、狼瘡性血液系統(tǒng)損害及動脈粥樣硬化等。SLE的發(fā)生導致自身抗原暴露、抗體產(chǎn)生，抗原抗體免疫復合物和干擾素α產(chǎn)生。自身抗體和淋巴細胞能夠影響機體的免疫反應(yīng)，打破機體的免疫耐受，最終觸發(fā)組織和器官損傷[2]。機體缺乏對各種死亡細胞的清除能力是導致自身抗原暴露于免疫系統(tǒng)的一個重要因素，最終導致自身免疫反應(yīng)。體外研究發(fā)現(xiàn)，將SLE患者的自噬細胞暴露于死亡細胞時，往往表現(xiàn)出清除障礙和炎癥細胞因子的產(chǎn)生增加[3]。自噬作為機體一種程序化的細胞內(nèi)降解機制，可以通過胞吞作用清除細胞內(nèi)的各種物質(zhì)和衰亡或損傷的細胞器。既往研究表明，SLE患者合并動脈粥樣硬化的發(fā)生率高達12%，而且具有早發(fā)的趨勢[4]。動脈粥樣硬化是一種慢性炎癥性疾病，其原因是脂質(zhì)代謝失衡和動脈壁中高膽固醇含量的巨噬細胞積累[5]。研究表明[5-6]，巨噬細胞自噬與動脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展有一定關(guān)系，在動物實驗中發(fā)現(xiàn)一些藥物可以通過促進巨噬細胞自噬來減輕動脈粥樣硬化，但其對SLE早發(fā)動脈粥樣硬化的作用研究仍較少。本文就巨噬細胞自噬在SLE早發(fā)動脈粥樣硬化中作用的研究進展進行綜述，為SLE早發(fā)動脈粥樣硬化的治療尋找更多的策略。

1 自噬的概述

自噬是一種細胞的“自食”過程，通過自噬-溶酶體結(jié)構(gòu)，清除細胞內(nèi)的廢物，減輕細胞壓力，調(diào)節(jié)免疫平衡，在細胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)和適應(yīng)環(huán)境變化中起著至關(guān)重要的作用。自噬分為包括宏觀自噬、微自噬和伴侶介導的自噬。目前研究最多的是宏觀自噬，與其他兩種自噬形式相比，宏觀自噬的主要特征是機體形成稱為自噬體的雙膜結(jié)構(gòu)，將受損的細胞器和蛋白質(zhì)聚集體傳遞到溶酶體中[7]。

細胞自噬的研究從形態(tài)學到分子機制的轉(zhuǎn)變依賴于ATG基因的發(fā)現(xiàn)，這類基因參與細胞自噬小體的形成過程，如ATG1、ATG3、 ATG5、ATG7、ATG13等。自噬的調(diào)節(jié)與自噬相關(guān)信號通路密切相關(guān)。在自噬信號通路中，雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin，mTOR)激酶是自噬誘導過程中的關(guān)鍵分子，蛋白激酶B(protein kinase B，Akt)和絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信號通路等可通過激活mTOR通路而抑制細胞自噬，而AMP活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase，AMPK)和p53信號通路等通過抑制mTOR來促進細胞自噬[7]。絲氨酸蘇氨酸蛋白激酶1復合物是連接上游的營養(yǎng)或能量感受器mTOR及AMPK與下游自噬體形成的橋梁[8]。隨著對自噬分子機制的深入研究，發(fā)現(xiàn)自噬調(diào)節(jié)可在各種疾病中發(fā)揮不同的作用，包括自身免疫疾性病、癌癥、神經(jīng)退行性疾病、心血管疾病等[9]?；赟LE的研究發(fā)現(xiàn)，正常水平的自噬有助于維持機體免疫穩(wěn)態(tài)，而上調(diào)或下調(diào)自噬則導致免疫耐受的喪失[7]。

2 動脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展過程

動脈粥樣硬化是一種慢性炎癥狀態(tài)，其病因復雜多樣。在動脈粥樣硬化的發(fā)生過程中，內(nèi)皮細胞首先受損，脂蛋白和血漿的通透性增加，導致脂質(zhì)進入動脈壁，單核細胞和T淋巴細胞向血管內(nèi)膜遷移；此后，低密度脂蛋白在內(nèi)皮下間隙積累，巨噬細胞吸收脂質(zhì)形成泡沫細胞，這些泡沫細胞聚集在動脈壁的最內(nèi)層形成脂肪條紋；促炎細胞因子進一步增加黏附分子的表達，刺激平滑肌細胞的增殖，平滑肌細胞從動脈壁中膜遷移到內(nèi)膜，加速增殖并分泌細胞外基質(zhì)，最終形成覆蓋纖維帽的動脈粥樣硬化斑塊。隨著動脈粥樣硬化的進展，單核細胞的積累、平滑肌細胞的增殖和纖維組織的形成導致病變的擴大和重塑。當纖維帽變得不穩(wěn)定時，可能會導致斑塊破裂，進而導致血栓形成和心血管事件的發(fā)生[10-11]?；罨蟮木奘杉毎梢酝ㄟ^分泌炎性細胞因子、基質(zhì)金屬蛋白酶等，促進動脈粥樣硬化的發(fā)展[11]。此外，巨噬細胞的凋亡在動脈粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展以及不穩(wěn)定斑塊的形成與破裂中發(fā)揮極其重要的作用[11]。由此可見，巨噬細胞在動脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展中起著關(guān)鍵作用。

3 巨噬細胞自噬與SLE早發(fā)動脈粥樣硬化

3.1 巨噬細胞的功能 巨噬細胞是一種吞噬細胞和抗原提呈細胞，起源于卵黃囊衍生的紅髓祖細胞，分布于不同的組織，參與骨重塑、腦發(fā)育，調(diào)控干細胞功能，調(diào)節(jié)血管生成和組織重塑等[9]。在維持細胞穩(wěn)態(tài)過程中，組織駐留的巨噬細胞可以通過血液和骨髓中的單核細胞的招募或局部增殖重新分布，其免疫功能主要包括吞噬、細胞因子產(chǎn)生、炎癥活性和抗原呈遞[9]。巨噬細胞在組織損傷、炎癥等過程中具有雙重作用：在炎癥相關(guān)疾病中，當炎癥細胞不能被抑制時，巨噬細胞被認為可加劇疾病的進展；反之，巨噬細胞可通過吞噬死亡細胞并被觸發(fā)進入M2樣巨噬細胞狀態(tài)，有助于炎癥的清除[9]。

3.2 巨噬細胞自噬與SLE早發(fā)動脈粥樣硬化 動脈粥樣硬化斑塊內(nèi)含大量來源于巨噬細胞的泡沫細胞，參與斑塊形成與破裂的各個階段。近年來，巨噬細胞在SLE早發(fā)動脈粥樣硬化中的作用在一些研究中得到間接證明：(1)SLE患者的巨噬細胞功能下降。 Svensson等[12]研究發(fā)現(xiàn)，大約50%的SLE患者的巨噬細胞對酵母的吞噬能力受損。隨后又有研究表明[2]，來自SLE患者的單核細胞源性巨噬細胞較正常健康人群的巨噬細胞少，且在SLE患者的體外分化巨噬細胞實驗中提示，其對自體凋亡物質(zhì)的吞噬能力降低并延遲，粘附性與吞噬活性降低。自噬在調(diào)節(jié)巨噬細胞吞噬功能中起著重要作用[9]。多項研究表明[13-14]，巨噬細胞自噬功能缺陷可以導致動脈粥樣硬化，其機制包括炎癥體的過度激活、溶酶體功能障礙、細胞毒性蛋白聚集物積累以及脂質(zhì)代謝障礙等。(2)SLE患者中的巨噬細胞與自身抗體結(jié)合，導致促炎因子的釋放。研究發(fā)現(xiàn)，SLE患者產(chǎn)生的自身抗體與脂蛋白脂肪酶等脂質(zhì)代謝酶或載脂蛋白形成復合物，并減緩脂蛋白分解代謝，從而導致血脂異常，如低密度脂蛋白表現(xiàn)出更大的氧化易感性，增加氧化應(yīng)激水平的能力，為低密度脂蛋白氧化和產(chǎn)生免疫原氧化低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein，oxLDL )提供了適宜的環(huán)境[15-16]。oxLDL可能與抗β2-糖蛋白I自身抗體形成復合物，誘導抗體介導的鄰近巨噬細胞吞噬作用，導致促炎細胞因子的釋放，促進斑塊的形成[15，17]。巨噬細胞自噬可以降低斑塊負擔、降低易損性指數(shù)和減輕炎癥反應(yīng)而促進易損斑塊的穩(wěn)定性。然而，值得注意的是，巨噬細胞自噬過多或不足可導致細胞壞死或自噬性死亡，進而激活斑塊中炎癥細胞因子的表達[18]。以上研究結(jié)果均提示在SLE早發(fā)動脈粥樣硬化中巨噬細胞自噬功能存在缺陷。

3.3 巨噬細胞自噬與SLE早發(fā)動脈粥樣硬化可能的機制

3.3.1 基于ATG5、ATG7基因的自噬：巨噬細胞在自噬與吞噬過程共享大量的基因，如Beclin1、ATG5[9]。有研究表明，自噬相關(guān)基因ATG5與SLE的易感性相關(guān)，若缺乏ATG5則會阻礙巨噬細胞清除壞死細胞和抗原的傳遞，出現(xiàn)自身免疫反應(yīng)[19]。ATG5是自噬體形成的關(guān)鍵組成部分，ATG5的選擇性缺失可使基礎(chǔ)自噬失效，并降低巨噬細胞對動脈粥樣硬化性脂質(zhì)進行自噬反應(yīng)的能力[20]。研究表明，敲除自噬基因ATG5破壞小鼠巨噬細胞的自噬能力，可能通過炎癥體的激活增加、細胞凋亡/氧化應(yīng)激增強以及脂質(zhì)外流中斷等途徑促進小鼠動脈粥樣硬化的增加[20-21]。巨噬細胞遷移抑制因子是一種在多種細胞類型中表達的促炎細胞因子，自噬功能不全將導致mTOR的積累，使得人和小鼠巨噬細胞在脂多糖刺激下過度產(chǎn)生巨噬細胞遷移抑制因子[22]。研究發(fā)現(xiàn)，巨噬細胞遷移抑制因子水平與SLE活動性指數(shù)評分相關(guān)，抑制巨噬細胞遷移抑制因子的產(chǎn)生，可能具有治療SLE相關(guān)動脈粥樣硬化的潛力[23-24]。

研究表明，自噬相關(guān)基因ATG7也與SLE易感性有關(guān)[25]。Ⅰ型干擾素、腫瘤壞死因子α、白細胞介素(interleukin,IL)6和IL-17等炎性細胞因子，抗內(nèi)皮和抗磷脂抗體與內(nèi)皮細胞的直接結(jié)合，循環(huán)免疫復合物的沉積影響了內(nèi)皮細胞的血管完整性和修復，由此產(chǎn)生的內(nèi)皮損傷促進了動脈粥樣硬化的發(fā)生[4,26]。研究發(fā)現(xiàn)，將死亡細胞反復注射到缺乏自噬基因ATG7的小鼠脂肪細胞中，巨噬細胞可產(chǎn)生更高水平的炎性細胞因子，包括IL-1β、IL-6等，小鼠表現(xiàn)出狼瘡樣綜合征[3]。在動脈粥樣硬化動脈標本中發(fā)現(xiàn)，高水平的IL-1β可通過激活巨噬細胞，進而促進黏附分子的產(chǎn)生，招募白細胞并刺激平滑肌細胞增殖來加速動脈粥樣硬化的進展[27]。進一步的研究發(fā)現(xiàn)，通過增強自噬和溶酶體基因的轉(zhuǎn)錄因子主調(diào)節(jié)器，可以逆轉(zhuǎn)斑塊的自噬功能障礙，增強p62富集蛋白聚集物的吞噬功能，降低巨噬細胞凋亡和促炎因子IL-1β水平，從而延緩動脈粥樣硬化的發(fā)展[13,21，28]。

綜上所述，ATG5、ATG7自噬相關(guān)基因在巨噬細胞自噬中與SLE早發(fā)動脈粥樣硬化息息相關(guān)。

3.3.2 基于核苷核酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域NOD樣受體蛋白3炎癥小體的自噬：核苷核酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域(NOD)樣受體蛋白3[nucleotide-binding oligomerization domain(NOD)-like receptor protein 3，NLRP3]是NOD樣受體家族成員之一，它將自噬與炎癥的調(diào)節(jié)連接起來，調(diào)節(jié)IL-1β和IL-18的分泌。研究表明，經(jīng)NLRP3激活劑刺激后，在自噬/線粒體缺陷型巨噬細胞中有受損線粒體的積累，其促進IL-1β分泌[22]。研究發(fā)現(xiàn)，動脈粥樣硬化斑塊中IL-1β的增加主要源于NLRP3炎癥小體的激活[29-30]。與此同時，NLRP3炎癥小體在SLE患者的巨噬細胞中也呈激活狀態(tài)[31]，其原因可能為：(1)SLE患者在抗雙鏈脫氧核糖核酸(double stranded DNA ,dsDNA)抗體存在的情況下，dsDNA可以通過活性氧產(chǎn)生和K+外排來激活NLRP3炎癥小體，從而誘導人單核細胞/巨噬細胞產(chǎn)生IL-1β[32]；(2)ox-LDL可激活巨噬細胞中的NLRP3炎癥小體，并以時間和劑量依賴的方式限制巨噬細胞自噬[27]，而SLE患者更容易產(chǎn)生促動脈粥樣硬化性血脂異常(如產(chǎn)生免疫原oxLDL)[17]?？傊琋LRP3炎癥小體在SLE患者合并動脈粥樣硬化中呈高激活狀態(tài)，并抑制巨噬細胞的自噬功能。

3.3.3 基于mTOR通路的自噬：mTOR作為一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，mTOR信號通路與免疫細胞的增殖和分化、炎性細胞因子的分泌、自噬和氧化應(yīng)激的異常密切相關(guān)，在SLE的發(fā)病機制中起著重要作用[33]。研究發(fā)現(xiàn)，mTOR抑制劑西羅莫司在SLE小鼠模型中顯示出治療有效性[34]。自噬具有調(diào)節(jié)巨噬細胞極化功能的作用，可使促炎型M1 型巨噬細胞向抑炎型M2 型巨噬細胞轉(zhuǎn)化[5]。研究表明，選擇性抑制mTOR信號轉(zhuǎn)導通路可以通過促進巨噬細胞自噬來減少M1表型巨噬細胞的表達，從而抑制相關(guān)促炎細胞因子的分泌來抑制巨噬細胞在動脈粥樣硬化中的聚集，穩(wěn)定動脈粥樣硬化斑塊[5,18]。研究發(fā)現(xiàn)，mTOR抑制劑雷帕霉素可以通過增強巨噬細胞自噬活性促進膽固醇外流，增加動脈粥樣硬化斑塊的穩(wěn)定[35]。

目前的研究均是基于SLE模型或動脈粥樣硬化模型的研究，尚未有研究證實巨噬細胞自噬調(diào)節(jié)mTOR通路在SLE早發(fā)動脈粥樣硬化中的作用，這可能是未來進一步研究的方向。

4 小 結(jié)

巨噬細胞自噬在SLE早發(fā)動脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展中起著重要作用，但其更多作用機制仍需進一步研究。巨噬細胞自噬的分子機制已成為治療SLE早發(fā)動脈粥樣硬化患者的新靶點，包括巨噬細胞遷移抑制因子、青蒿琥珀、mTOR抑制劑等均能調(diào)節(jié)巨噬細胞的自噬功能，這為巨噬細胞自噬在SLE早發(fā)動脈粥樣硬化中作用的研究提供了新思路。