从中医气、血浅议细胞自噬*
益气,活血,通路,1自噬过程与信号分子机制,2气,血与自噬的相关性,3调节气血对自噬的影响及在疾病防治中的作用,4小结和展望
黄海,陈丽,李必保,金劲松1.湖北省中医院,湖北 武汉 430074;2.湖北中医药大学,湖北 武汉430061;3.湖北省中医药研究院,湖北 武汉 430074
自噬是细胞在营养匮乏、缺血缺氧或应激等多种不利条件下诱导的,由相关信息调控产生的,高度保守的自身分解代谢活动,通过释放能量以满足细胞基本需求,维持细胞存活[1]。生理状况下,保持一定程度的基础自噬活性有助于提高细胞对环境改变的适应能力,而过度激活则可导致细胞自我降解加剧,细胞结构受损,促进疾病发生[2]。现代研究表明,自噬异常可导致神经系统病变、心血管病变、炎症、肿瘤、代谢及免疫紊乱等多种疾病发生[3-7]。
中医学认为,气、血是构成人体的基本物质,气的中介、感应、推动和血的濡养作用均与人体的基本生命活动息息相关,气的功能与自噬在细胞生长发育、新陈代谢和参与信息调控过程中的作用极为相似,而血的濡养则与自噬受缺血缺氧等营养因素影响的特点密切相连。故有学者提出,自噬可能是中医气、血的具象表现之一[8]。气的功能正常发挥有赖于血的充养,即“血养气”,而血的循行灌注又离不开气的正常运行,即“气行血”。中医学认为,气血在生理上是相互依存、相互促进的关系,这种特性也体现在自噬活动中。一旦任何一方出现异常,则可导致气血紊乱,影响自噬的正常表达,从而产生病理损害。由此可见,自噬与气、血存在一定程度的相关性,正确理解两者之间的相互关系有助于提高对自噬的认识,从而更好地把握中医“调理气血”思想的深刻内涵,这对于中医药防治疾病的现代化研究具有重要的理论和实际意义。
1 自噬过程与信号分子机制
自噬过程可分为自噬膜形成、自噬体形成、自噬溶酶体形成和底物降解四个阶段[9]:①在营养缺乏、代谢紊乱等条件刺激下,自噬主要能量感受器雷帕霉素靶蛋白复合物1(mTORC1)通过解除对unc-51样激酶1(ULK1)复合体的抑制诱导自噬发生,表现为细胞器部分质膜结构脱落形成双层膜结构的自噬膜泡,同时在Ⅲ类磷脂酰肌醇复合物(PI3KC3)参与下促使膜泡成核以介导自噬前体结构形成,其中PI3KC3复合物中的Beclin-1蛋白与Bcl-2解离是自噬发生的重要步骤。②自噬膜通过延伸扩展、封闭后后形成自噬体。此过程主要依赖两个泛素样连接蛋白(Atg12、Atg8/LC3)系统的整合和修饰。在泛素激活酶E1(Atg7)和泛素结合酶E2(Atg10)的作用下,Atg12与Atg5偶联并与Atg16L结合形成多体复合物(Atg12-Atg5-Atg16L),促进自噬膜的延伸扩展;Atg8/LC3被Atg4蛋白酶剪切后形成LC3Ⅰ ......
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