細(xì)胞自噬在銀屑病中的作用及中藥調(diào)控自噬研究進(jìn)展

楊揚(yáng)，鄭淇，姜文成，謝韶瓊，唐蘇為

（上海市皮膚病醫(yī)院，上海 200443）

1 細(xì)胞自噬概述

1.1 細(xì)胞自噬的概念 細(xì)胞自噬（Autophagy），也被稱之為Ⅱ型程序性細(xì)胞死亡，指的是受到外界環(huán)境的干擾，細(xì)胞在溶酶體的作用下，降解自身受損、衰老以及變性的大分子物質(zhì)與細(xì)胞器，從而實(shí)現(xiàn)自我消化的過程。

在細(xì)胞中，自噬即為重要的自我保護(hù)機(jī)制，在真核細(xì)胞內(nèi)廣泛存在，對于細(xì)胞生存與死亡起到了一定的調(diào)節(jié)作用。同時(shí)也是細(xì)胞實(shí)現(xiàn)自我更新以及能量代謝的重要機(jī)制，在許多生理病理過程中均有所參與，可以使機(jī)體內(nèi)穩(wěn)態(tài)得以維持。而且也是一種分解代謝途徑，相對比較保守，對于細(xì)胞器以及中大型蛋白質(zhì)復(fù)合物來說，將會(huì)產(chǎn)生降解的作用。這一進(jìn)程的核心機(jī)制是通過形成一個(gè)雙層膜包裹的囊泡——自噬體，將其中隔離的內(nèi)容物交付給溶酶體并降解[1-3]。物質(zhì)在進(jìn)行降解之后，通過溶酶體膜進(jìn)入到了細(xì)胞漿，呈現(xiàn)為循環(huán)的狀態(tài)。所以，在細(xì)胞蛋白的動(dòng)態(tài)平衡方面，自噬起到了不容忽視的重要作用。

1.2 自噬的細(xì)胞學(xué)分類 根據(jù)細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)饺苊阁w的方式以及生理功能的差異，哺乳動(dòng)物的細(xì)胞自噬可以分為3種類型：大自噬/宏自噬（Macroautophagy），小自噬/微自噬（Microautophagy）和分子伴侶介導(dǎo)的自噬（Chaperone-mediated autophagy，CMA）。①大自噬：也是比較常見的一種，對于錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)與受損細(xì)胞的細(xì)胞器可以起到介導(dǎo)消除的作用[4-5]。在典型饑餓誘導(dǎo)的自噬過程中，3型磷脂酰肌醇-3-激酶（Class Ⅲ PI3K）、Beclin 1（酵母中也稱為Atg6）和泛素樣偶聯(lián)反應(yīng)誘導(dǎo)自噬體形成[6]。而損傷誘發(fā)的自噬和線粒體自噬途徑不依賴于PI3K/自噬基因Beclin 1，常常被稱作非經(jīng)典的誘導(dǎo)途徑。上述2種途徑都需要Atg8家族蛋白與自噬體膜上磷脂酰乙醇胺的共價(jià)綴合[7]，其他自噬相關(guān)蛋白如（Atg4、ATG12、Atg5、Atg16）也參與這些途徑的調(diào)節(jié)。自噬體最終與溶酶體融合，在溶酶體中，自噬體的內(nèi)容物經(jīng)由酸性溶酶體水解酶（如Cathepsin）降解[8]。②微自噬：介導(dǎo)胞質(zhì)成分直接吞噬進(jìn)入溶酶體的降解，主要依靠溶酶體膜或細(xì)胞突起的向內(nèi)折疊[5]。③分子伴侶介導(dǎo)的自噬：這一途徑極其復(fù)雜，關(guān)系到HSC70復(fù)合體所產(chǎn)生的特異性識(shí)別，在其底物蛋白質(zhì)中，則包括與之相關(guān)的識(shí)別信號(hào)，從而與伴侶分子相結(jié)合，最后產(chǎn)生了CMA底物蛋白/分子伴侶復(fù)合物[5，9]。移動(dòng)至溶酶體膜結(jié)合蛋白，在識(shí)別之后，與CMA受體相結(jié)合，并進(jìn)入細(xì)胞。如果識(shí)別出了底物蛋白，則會(huì)將其展開，并在溶酶體HSC70伴侶的影響下，穿透過溶酶體膜。CMA是顯著不同于其他類型的自噬過程，因?yàn)槠涮禺愋越閷?dǎo)單個(gè)蛋白穿過溶酶體障礙[10]。

自噬在生理病理中發(fā)揮著巨大的作用，已經(jīng)成為機(jī)體正常生理功能的維持和病理現(xiàn)象的發(fā)生中的重要機(jī)制。相關(guān)研究結(jié)果顯示，自噬會(huì)對以下幾項(xiàng)因素產(chǎn)生影響，包括細(xì)胞的生存、生長以及凋亡等，與多種疾病存在密切的相關(guān)性。

2 細(xì)胞自噬與銀屑病

2.1 自噬與銀屑病中免疫細(xì)胞的關(guān)聯(lián) 銀屑病為慢性炎癥性疾病，并且由免疫介導(dǎo)。其是一種多因素疾病，受遺傳和環(huán)境因素的影響，主要侵犯青壯年，無傳染性[11]?，F(xiàn)階段，并未完全明確具體的發(fā)病機(jī)制，許多專家學(xué)者提出，該病的發(fā)病機(jī)制主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，即T淋巴細(xì)胞與相關(guān)的細(xì)胞因子。越來越多的證據(jù)表明，炎性CD4陽性T細(xì)胞及輔助T細(xì)胞（Th17）通過產(chǎn)生白細(xì)胞介素-17（IL-17）在自身免疫和變態(tài)反應(yīng)的發(fā)展中起關(guān)鍵作用，并在銀屑病中表達(dá)升高[12]。研究表明，IL-17A刺激的角質(zhì)形成細(xì)胞激活Ⅰ類磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B/雷帕霉素靶體蛋白（PI3K/AKT/m TOR）信號(hào)傳導(dǎo)通路，并通過同時(shí)抑制自噬小體形成和增強(qiáng)自噬通量來抑制自噬，通過激活PI3K/AKT/m TOR通路從而抑制自噬被認(rèn)為是治療IL-17A介導(dǎo)的銀屑病的一種方法[13]。

研究結(jié)果表明，與正常對照組相比，該癥患者有顯著增高的Th17與調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Treg）比例，因此可以得出，二者的平衡在該病的發(fā)病中有不可忽略的作用[14]。還有研究結(jié)果顯示，腹膜內(nèi)予以二甲雙胍治療，能夠使急性移植物抗宿主病得到改善，同時(shí)也可以緩解致死性的臨床嚴(yán)重性。此外，二甲雙胍處理的Th17通過增強(qiáng)的自噬作用轉(zhuǎn)化為Treg[15]。因此，隨著Th17的減少以及Treg的增多，也有效提高了自噬能力。

2.2 自噬干預(yù)慢性炎性反應(yīng) 自噬可通過先天性和獲得性免疫系統(tǒng)干預(yù)慢性炎性反應(yīng)。由于ATG16L1基因有多態(tài)性，導(dǎo)致尋常型銀屑病的發(fā)生率有所增長。對于ATG16L1蛋白來說，也是自噬必需具備的大蛋白復(fù)合體[12]。ATG16L1缺乏影響信號(hào)通路上的自噬機(jī)制，這些信號(hào)通路調(diào)節(jié)細(xì)胞因子的產(chǎn)生，并導(dǎo)致有毒的受損蛋白質(zhì)和細(xì)胞器的積累，從而導(dǎo)致細(xì)胞死亡、組織損傷和慢性炎性反應(yīng)。

除此之外，針對ATG16L1基因產(chǎn)物而言，基于自噬機(jī)制介導(dǎo)的條件下，在抗原呈遞以及細(xì)菌處理等方面均起到了重要影響，當(dāng)發(fā)生細(xì)菌感染之后，將會(huì)導(dǎo)致銀屑病的癥狀更為嚴(yán)重。Lee等[16]的研究結(jié)論表明，角質(zhì)形成細(xì)胞，基于自噬負(fù)反饋為依托，對支架蛋白p62表達(dá)起到調(diào)節(jié)作用，將p62基因敲除之后，有利于減少細(xì)胞增長，對于炎性細(xì)胞因子產(chǎn)生抑制作用。Mahil等[17]的研究結(jié)果表明，銀屑病危險(xiǎn)基因AP1S3發(fā)生突變之后，將會(huì)增強(qiáng)基因SQSTM1的表達(dá)，最后在角質(zhì)形成細(xì)胞中，導(dǎo)致上調(diào)IL-36，從而產(chǎn)生皮膚炎性反應(yīng)。Olufolake等[18]提出，患者在患有銀屑病之后，其皮膚中的自噬標(biāo)志物表達(dá)會(huì)有所下降，包括微管相關(guān)蛋白輕鏈3（LC3）、unc-51樣激酶1（ULK1）等，自噬受損，或者面臨被阻斷的情況，因此可以得出，在表皮屏障功能的維持方面，自噬起到了重要影響。

所以，在對銀屑病進(jìn)行治療時(shí)，自噬藥理學(xué)上調(diào)有十分顯著的效果。很多一線藥物在治療該病時(shí)，均可以誘導(dǎo)自噬的活化，比如說維甲酸類以及維生素D類似物等[19-20]。

3 中藥調(diào)控細(xì)胞自噬的相關(guān)研究

3.1 系統(tǒng)性紅斑狼瘡（SLE） 凡慧等[21]發(fā)現(xiàn)滋陰清熱方（生地、丹皮、青蒿等）能顯著提高狼瘡模型小鼠腎組織自噬基因Atg16L1的表達(dá)水平，從而發(fā)揮治療作用。推測SLE的病理機(jī)制中可能存在某種機(jī)制限制了Atg16L1基因的表達(dá)，不能對免疫炎性反應(yīng)產(chǎn)生負(fù)調(diào)節(jié)作用，這也可能是SLE免疫炎性反應(yīng)進(jìn)行性加重的原因之一，而滋陰清熱中藥則解除了ATG16L1基因表達(dá)的限制因素，從而顯著提高狼瘡模型鼠腎組織ATG16L1基因表達(dá)水平，發(fā)揮治療SLE的作用。

雷公藤甲素（TP），是一種有多種生物活性的二萜內(nèi)酯，來源于中藥雷公藤的根。由于其良好的抗炎及免疫調(diào)節(jié)作用，已被廣泛用于治療各類免疫疾病。TP能影響多種腫瘤細(xì)胞自噬，吳艮艮等[22]采用不同濃度的TP處理經(jīng)R848誘導(dǎo)的RAW264.7細(xì)胞細(xì)胞過度自噬形成SLE模型后，結(jié)果發(fā)現(xiàn)自噬相關(guān)蛋白LC3Ⅱ/Ⅰ、p62的表達(dá)皆顯著下降，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。說明TP能夠抑制R848誘導(dǎo)的自噬。

3.2 白癜風(fēng) 積雪草是傘形科多年生草本匍匐植物，含有三萜類化合物，即積雪草酸、羥基積雪草苷或羥基積雪草苷。積雪草有抗炎、改善記憶、抗癌、抗肝癌和抗氧化作用。積雪草也可用于治療皮膚病，如表皮脫落、增生性瘢痕、濕疹、傷口愈合、銀屑病和硬皮病[23]。凌雨婷等[24]在過氧化氫引發(fā)的氧化應(yīng)激條件中，通過透射電子顯微鏡顯示用羥基積雪草苷治療的黑素細(xì)胞形成了自噬泡，羥基積雪草苷可上調(diào)氧化壓力下LC3Ⅱ/LC3Ⅰ的比值。采用羥基積雪草苷在一定濃度下抑制了黑素細(xì)胞樹突的回縮，提高了膜電位并減少了（Ca2+）的積累，減弱了線粒體的損傷，增強(qiáng)了自噬活動(dòng)。

3.3 銀屑病 中藥在治療銀屑病方面有悠久的歷史。近年來，相關(guān)研究結(jié)果表明，中藥可以對銀屑病中的細(xì)胞自噬產(chǎn)生誘導(dǎo)作用。銀屑靈2號(hào)方（PSORI-CM02）是在國醫(yī)大師禤國維教授研究的銀屑靈片基礎(chǔ)上優(yōu)化得到的。銀屑靈片（由莪術(shù)、腫節(jié)風(fēng)等組成）是禤國維教授歷經(jīng)數(shù)十年的研究，經(jīng)常長時(shí)間的探索與實(shí)踐出來的經(jīng)驗(yàn)方。經(jīng)過優(yōu)化的PSORI-CM02由莪術(shù)、赤芍、草珊瑚、五味子和烏梅組成。

在免疫炎性反應(yīng)方面，通過對處方優(yōu)化為PSORI-CM02顆粒進(jìn)行深入研究后發(fā)現(xiàn)，PSORICM02對人永生化角質(zhì)形成細(xì)胞（HaCaT）細(xì)胞有抗增殖活性，并且可以調(diào)控Th17細(xì)胞與CD4+Foxp3+Treg細(xì)胞之間的平衡，同時(shí)減輕咪喹莫特（IMQ）誘導(dǎo)的銀屑病小鼠中炎性反應(yīng)[25]。在對自噬的調(diào)控方面，PSORI-CM02在HaCaT和IMQ誘導(dǎo)銀屑病小鼠內(nèi)上調(diào)自噬相關(guān)基因的表達(dá)，包括Beclin 1、Atg5、Atg7、Atg12和Atg 3。在使用自噬抑制劑3-MA后，發(fā)現(xiàn)PSORI-CM02的增殖抑制減輕了，提示PSORI-CM02通過誘導(dǎo)自噬抑制腫瘤壞死因子-α（TNF-α）刺激HaCaT細(xì)胞構(gòu)建的銀屑病細(xì)胞模型的增殖[26]。

4 總結(jié)與展望

目前，自噬已成為銀屑病研究領(lǐng)域的新熱點(diǎn)，但有關(guān)中藥對銀屑病的細(xì)胞自噬調(diào)控相關(guān)研究較少。相對應(yīng)于自噬在銀屑病發(fā)生發(fā)展中的復(fù)雜角色，中藥的作用亦有多面性，而其如何在銀屑病中調(diào)控自噬的具體作用機(jī)制有待進(jìn)一步研究。通過對自噬的深入研究，可以為銀屑病的治療提供一個(gè)全新的方向，自噬可能成為治療銀屑病的一個(gè)新的靶點(diǎn)，中藥誘導(dǎo)細(xì)胞自噬的研究將為銀屑病中藥新藥的研發(fā)提供新的方向。