细胞自噬与凋亡在心血管疾病方面的研究进展论文_张文会

细胞自噬与凋亡在心血管疾病方面的研究进展论文_张文会

(徐州医科大学 江苏徐州 221004)

【摘要】随着细胞自噬研究的不断深入,自噬作用于心血管疾病发生、发展过程逐步受到关注,本文主要论述了细胞自噬与凋亡在心血管疾病的研究进展,为临床心血管疾病的综合防治带来新的模式前景参考。

【关键词】细胞自噬;心血管疾病;凋亡

【中图分类号】R54 【文献标识码】A 【文章编号】1007-8231(2018)14-0061-02

细胞自噬即细胞可以破坏自身成分包括细胞器和部分胞质,从粗面内质网无核糖体区域脱落的双层膜状结构将这些成分包裹,形成袋状囊泡并转移给溶酶体进行降解回收,整个过程的完成均在自噬基因的调控下,完成细胞代谢和细胞器的更新[1]。细胞自噬广泛存在于真核生物中,当细胞受到刺激如饥饿或者损伤时,自噬可以快速反应,启动自噬机制,降解受损、衰老细胞器,保护细胞正常的生长代谢。

1.细胞自噬的研究现状

1.1 自噬的过程

首先在一定的诱导信号作用下,细胞接受信号刺激后,先形成较小的膜状机构即自噬前体,而自噬前体可能与通过细胞吞噬的吞噬泡、内体等融合。将胞浆中的细胞器等成分包裹,形成球状自噬体。然后溶酶体和自噬体接触后融合,自噬溶酶体形成。

1.2 自噬的分类及特性

自噬分为3类:

大自噬即自噬;

微自噬:指溶酶体通过主动而直接的方式吞噬细胞质;

分子伴侣介导的自噬:未折叠蛋白可以在一些分子伴侣的协助下通过溶酶体发挥作用。

1.3 自噬与凋亡

自噬和凋亡是机体在漫长的进化过程中发展起来的一种细胞死亡机制,研究表明,自噬和凋亡总是处在细胞生命周期的动态平衡之中。自噬和凋亡在一定的“程序”下调控细胞,两者之间在调控的基因及信号通路等可以发生相互的联系,自噬和凋亡就产生了相应的联系机制,因此研究两者的共同通路对于一些疾病如肿瘤、糖尿病心肌病提供良好的治疗研究前景[2]。

2.自噬与心血管疾病

心肌细胞发生自噬对维持正常心脏功能具有重要作用,近年来很多研究证实,自噬的出现均可以体现在各种心脏疾患上,如心肌病、心力衰竭等,包括各种心血管应激如心肌缺血再灌注等,同时,自噬程度的改变也伴随并影响着这些疾病和应激的进展。因此研究疾病状态下,心肌细胞自噬的发生机制对于阐明心血管疾病的发病机制具有重要的研究意义[3]。

2.1 心肌缺血再灌注与自噬

已有的研究表明,心肌细胞发生自噬往往伴随心肌缺血再灌注,但是具体的发生机制尚需进一步研究。Matsui等[4]认为缺血和再灌注两个阶段,自噬发挥完全相反的作用,前者是保护,后者可能是有害作用。而PRZYKLENK[5]等研究发现心肌细胞在启动凋亡程序后,同时自噬作用也会明显加强,心肌细胞凋亡发生普遍减少,心肌细胞发挥自身正常的功能在缺血再灌注阶段也因为自噬得到修复和保护。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆针对保护机制的解释可能是因为在自噬过程中,降解水解关键酶,氧化应激增强,凋亡升高。另外,研究表明再灌注损伤可能诱导心肌细胞自噬,如果缺血阶段通过温和方式进行,这时的自噬很可能具有保护心肌细胞的作用;相反,自噬发生过度激活则会导致细胞死亡。

2.2 心力衰竭与自噬

自噬与心力衰竭的发生联系机制尚不明确,推测可能是由于自噬造成心肌细胞大量丢失促进心力衰竭。另有研究表明,心肌细胞中发生适度的自噬,溶酶体激活对防止心肌病和心力衰竭的发生具有关键保护作用。因此,在心力衰竭过程中,适度的自噬可起到对心肌细胞的保护作用,而过度自噬则会导致心肌细胞丢失、细胞死亡,并可能会使心力衰竭进一步恶化。

2.3 心肌梗死与自噬

研究表明,通过上调Beclinl和激活AMPK表达诱导自噬增强,在心肌细胞发生缺血缺氧时,自噬会对心肌产生保护作用。还有研究指出,在心肌梗死模型中自噬还可以通过内质网应激的上调促进细胞内营养供应,心肌梗死范围不至于过大。这些结果都表明自噬在急性心肌梗死中具有重要的保护作用。因此在急性心肌梗死中,自噬的诱发会通过一些基因的调控和表达保护心肌细胞,避免大范围的心肌细胞的死亡。

2.4 心肌肥厚与自噬

心肌肥厚与自噬的关系研究一直不明朗。研究表明,抑制自噬能够对抗心肌肥厚,改善心肌重塑,提高病患的生存率。有的研究认为促进自噬能够抑制心肌肥厚,抑制自噬作用,心肌肥厚的情况得以改善。如Huang等[6]发现,自噬在被抑制以后,可以阻碍心肌肥厚的发生发展。同时,在病理条件下,通过抑制自噬发生过程中自噬小体的形成阶段,可以有效改善心肌肥厚的发生发展,这些均提示自噬的发生伴随在整个心肌细胞发生病理变化过程中。

3.展望

细胞自噬研究随着不断的深入加之自噬检测技术的迅猛发展,心血管疾病发生、发展过程与自噬相互之间的联系逐步受到关注,深入研究不同疾病状态下自噬的信号通路,包括一些自噬基因的调控研究,尤其是自噬发挥细胞保护或损伤作用的不同分子机制,提供更多途径、更多思路的选取合适的自噬水平,有望为临床综合防治心血管疾病的带来新的研究治疗前景[7]。

【参考文献】

[1] Shibutani ST,Saitoh T,Nowag H,et al.Autophagy?and?autophagy-related proteins in the immune system.Nat Immunol.2015;16(10):1014-24.

[2]孙雅婧,郭青龙. 细胞自噬的研究进展[J]. 药学与临床研究,2012,03:236-239.

[3] An DJ,GilleRe TG,Hill JA.Cardiomyocyte autophagy:remodeling repairing and reconstructing the hem[J].Curr Hypertens Rep,2009,11(6):406-411.

[4] MatsuiY,Takagi H,Qu X,et a1.Distinctroles ofautophagyinthe heart during ischemia andreperfusion:roles of AMP-activated protein kinase and Beclinl in mediating autophagy[J].Circ Res,2007,100(6):914-922.

[5]王路乔,黄波,程晓曙.细胞自噬在心血管应激和心脏疾病中的作用[J].广东医学,2013,(19):3041-3043.

[6] Huang J,SunW,HuangH,eta1.miR.34a modulates angiotensin 11-induced myocardial hypertrophy by direct inhibition of ATG9A expression and autophagic activity[J].PLxJS One,2014,9(4):e94382.

[7]吴快英,王海杰,谭玉珍.自噬与心肌衰老及心血管疾病关系的研究进展[J].临床心血管病杂志,2009,2s(5):323.326.

论文作者:张文会

论文发表刊物:《心理医生》2018年14期

论文发表时间:2018/6/22

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