戈 哲，丁樹哲*

（1.華東師范大學(xué)“青少年健康評價與運動干預(yù)”教育部重點實驗室，上海 200241；2.華東師范大學(xué)體育與健康學(xué)院，上海 200241）

細(xì)胞自噬是細(xì)胞維持正常生命活動的基本生理過程。日本科學(xué)家大隅良典因在細(xì)胞自噬機(jī)制研究中所做出的卓越貢獻(xiàn)而獲得2016年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎（Mizushima et al.，1998）。細(xì)胞自噬的過程主要是自噬體形成后與溶酶體融合形成自噬溶酶體，進(jìn)而降解內(nèi)容物，降解后的氨基酸等小分子物質(zhì)再被細(xì)胞循環(huán)利用。細(xì)胞自噬的機(jī)制十分復(fù)雜，受眾多信號分子的調(diào)控，其具體機(jī)制至今仍不清楚。先天性免疫與適應(yīng)性免疫相對，它是抵抗病原體入侵的第一道防線，主要由皮膚、粘膜以及眾多固有免疫細(xì)胞組成。目前，眾多研究表明，細(xì)胞自噬也是先天性免疫防御系統(tǒng)的一部分（Choi et al.，2018）。有學(xué)者通過流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，運動強(qiáng)度與上呼吸道感染率之間存在著J形曲線的關(guān)系（Nieman，1994）。長期中等強(qiáng)度的耐力運動能夠提高唾液免疫球蛋白A（IgA）水平，急性大強(qiáng)度運動后即刻血清IgG、IgM和IgA的濃度下降（方勇等，2010；Klentrou et al.，2002）。這些研究從流行病學(xué)和體液免疫的角度闡述了運動對先天性免疫的調(diào)控作用，但通過運動手段干預(yù)細(xì)胞自噬從而調(diào)控先天性免疫的研究目前尚無相關(guān)報道。筆者將探討這一領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，以待為今后的研究提供新的思路。

1 細(xì)胞自噬

哺乳動物自噬體的形成是一個復(fù)雜的過程。細(xì)胞自噬是由Unc-51樣自噬激活激酶1（ULK1）復(fù)合物起始的。ULK1復(fù)合物的主要成員包括ULK1（酵母ATG1對應(yīng)哺乳動物的同源物）、自噬相關(guān)蛋白13（ATG13）、FAK家族相互作用蛋白 200（FIP200）和 ATG101（Choi et al.，2018）。在自噬誘導(dǎo)過程中，ULK1復(fù)合物轉(zhuǎn)移到自噬起始位點募集III類磷脂酰肌醇3激酶復(fù)合物I。III類磷脂酰肌醇3激酶復(fù)合物I包括液泡分選蛋白34（VPS34）、Becline1（酵母ATG6的哺乳動物同源蛋白）、VPS15和ATG14L。III類磷脂酰肌醇3激酶復(fù)合物I在自噬體形成位點生成3-磷酸磷脂酰肌醇（PI3P），即吞噬泡。PI3P再募集PI3P結(jié)合蛋白，例如，WD重復(fù)結(jié)構(gòu)域磷酸化蛋白相互作用蛋白2（WI-PI2B）和雙FYVE結(jié)構(gòu)域蛋白1（DFCP1），之后再進(jìn)入自噬體的延伸，最終形成完整的自噬體（Zachari et al.，2017）。自噬體的延伸主要依賴兩套類泛素樣連接過程，并且ATG12-ATG5與ATG3之間存在相互作用，刺激ATG3結(jié)合酶的活性，促進(jìn)微管相關(guān)蛋白1輕鏈3（LC3）與磷脂酰乙醇胺（PE）結(jié)合。LC3-PE的集中，有利于形成自噬體膜，其在自噬體擴(kuò)張過程中起著關(guān)鍵的作用（圖1）（Ravikumar et al.，2010；Sakoh-Nakatogawa et al.，2013）。PE 是大多數(shù)細(xì)胞內(nèi)膜的主要成分，有利于自噬體膜的形成。自噬體成熟后，通過與溶酶體融合形成自噬溶酶體。這個過程由III類磷脂酰肌醇3激酶復(fù)合物II介導(dǎo)，III類磷脂酰肌醇3激酶復(fù)合物II主要包括VPS34、Becline1、VPS15和紫外線抵抗相關(guān)基因蛋白（UVRAG）（Bento et al.，2016），形成自噬溶酶體后降解其中的內(nèi)容物，為細(xì)胞提供能源物質(zhì)，維持細(xì)胞的正常代謝功能。

圖1 自噬體形成的兩套泛素樣連接系統(tǒng)Figure 1.Two Ubiquitin-like Linking Systems in the Formation Process of Autophagosomes

2 細(xì)胞自噬與先天性免疫

細(xì)胞自噬是古老的先天性免疫反應(yīng)之一。它是抵抗細(xì)菌、原生動物和外源性病毒的第一道防線，可以直接通過降解病原體的方式維持細(xì)胞的正常生命功能（Delgado et al.，2009），還可以通過以下多種途徑誘導(dǎo)先天性免疫防御。

2.1 細(xì)胞自噬與干擾素

漿細(xì)胞樣樹突狀細(xì)胞（pDC）在自噬抑制的情況下產(chǎn)生干擾素-α（IFN-α）的能力受到抑制，但病毒入侵pDC的過程并不受影響，且敲除Toll樣受體7（TLR7）的pDC在單鏈RNA（ssRNA）病毒干預(yù)后不能產(chǎn)生IFN-α，以及敲除ATG5的pDC中I型干擾素生成大幅減少（Lee et al.，2007）。這表明TLR7對病毒的識別需要自噬過程的參與。同時，ssRNA病毒在pDC細(xì)胞中的識別完全依賴TLR7，且自噬功能的正常對TLR7信號通路至關(guān)重要。進(jìn)一步探索發(fā)現(xiàn)，降低pDC細(xì)胞TLR7表達(dá)會導(dǎo)致自噬體形成減少和ATG7表達(dá)下降（Zhou et al.，2012）。這表明，pDC細(xì)胞很可能通過TLR7誘導(dǎo)細(xì)胞自噬進(jìn)而產(chǎn)生IFN-α。并且，在病毒感染的樹突狀細(xì)胞（DC）中，存在自噬體的形成，細(xì)胞自噬與DC細(xì)胞免疫細(xì)胞因子的產(chǎn)生存在正相關(guān)關(guān)系（Morris et al.，2011）。

此外，自噬相關(guān)蛋白對先天性免疫信號通路也存在一定的調(diào)控作用。例如，交聯(lián)的ATG5和ATG12與線粒體抗病毒蛋白（MAVS）和維甲酸誘導(dǎo)基因I（RIG-I）的CARD結(jié)構(gòu)域結(jié)合，從而影響先天性免疫下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)（Jounai et al.，2007）。并且，小鼠胚胎成纖維細(xì)胞敲除ATG5后可以增強(qiáng)I型干擾素的生成，同時細(xì)胞內(nèi)受損線粒體增多、MAVS表達(dá)增多以及線粒體活性氧（ROS）生成增多（Tal et al.，2009），表明ATG5對RLR信號通路起著負(fù)性調(diào)節(jié)作用。mATG9抑制雙鏈DNA（dsDNA）誘發(fā)的cGAS-干擾素基因刺激蛋白（STING）通路下游STING和TBK1的激活，降低I型干擾素的產(chǎn)生，而ATG5的表達(dá)則對TLR7通路產(chǎn)生I型干擾素起正向調(diào)控作用（Saitoh et al.，2010；West et al.，2015）?？傮w來看，自噬相關(guān)蛋白對RLR信號通路和cGAS-STING通路存在負(fù)性調(diào)控作用，而對TLR7信號通路則是正向調(diào)控作用，具體意義仍有待進(jìn)一步研究。

2.2 SLRs受體

細(xì)胞自噬可以選擇性地直接降解細(xì)胞內(nèi)的病原體，主要通過SLRs來完成。其主要成員包括p62（又名SQS-TM1，一種泛素結(jié)合蛋白）、BRCA1基因相鄰蛋白（NBR1）、核點蛋白52（NDP52）和自噬受體蛋白o(hù)ptineurin。它們均含有LC3相互作用區(qū)域（LIR）和泛素結(jié)合區(qū)域，從而引發(fā)自噬降解入侵的病原體（Deretic，2012）。入侵的細(xì)菌必須通過泛素化標(biāo)記才能被SLRs受體識別。細(xì)菌被泛素標(biāo)記的機(jī)制目前有兩種：第1種是細(xì)菌通過胞吞作用或吞噬作用進(jìn)入細(xì)胞，被核內(nèi)體膜包裹，然后釋放毒素破壞核內(nèi)體膜，被破壞的核內(nèi)體膜被泛素化標(biāo)記，從而引發(fā)自噬，降解仍在核內(nèi)體膜中心的細(xì)菌；第2種是細(xì)菌從破裂的核內(nèi)體膜內(nèi)逃逸，其表面蛋白直接被泛素標(biāo)記，從而引發(fā)自噬降解細(xì)菌（Fujita et al.，2011），但具體是通過哪種機(jī)制仍需進(jìn)一步研究。辛德畢斯病毒（SINV）、基孔肯雅病毒（Chikungunya）、單純皰疹病毒1型（HSV-1）都能夠被p62識別（Wileman，2013）。這表明病毒的識別機(jī)制與細(xì)菌類似，同樣涉及泛素化標(biāo)記作用。除此之外，先天性免疫分子TANK結(jié)合激酶1（TBK1）可以磷酸化optineurin的ser-177位點，提高其對LC3分子的親和力，從而加強(qiáng)細(xì)胞自噬，清除胞漿的沙門氏菌（Wild et al.，2011）。IFN-γ還能直接調(diào)控自噬復(fù)合體來影響病毒的復(fù)制。例如，在巨噬細(xì)胞中，IFN-γ可以直接通過Atg5-Atg12/Atg16L1復(fù)合體抑制小鼠諾瓦克病毒（MNV）復(fù)制復(fù)合物的形成（Hwang et al.，2012）。這也說明，細(xì)胞可以通過自噬復(fù)合體直接抑制病毒的入侵，并不依賴于自噬后續(xù)的降解過程。

2.3 TLRs和RLRs

TLRs是模式識別受體（PPRs）家族成員之一，它可以直接識別細(xì)菌、病毒和寄生蟲的病原相關(guān)分子模式（PAMPs）來誘發(fā)先天性免疫反應(yīng)（Lee et al.，2007）。TLRs激活可以誘導(dǎo)自噬的發(fā)生，巨噬細(xì)胞中脂多糖（LPS）可以通過TLR4-β干擾素TIR結(jié)構(gòu)域銜接蛋白（TRIF）途徑誘導(dǎo)自噬的發(fā)生，敲低髓樣分化因子88（MyD88）并不影響自噬體的形成（Xu et al.，2007）。除了TLR4，TLR家族其他成員也能在巨噬細(xì)胞中誘導(dǎo)自噬。并且，TLR信號能夠加強(qiáng)MyD88、TRIF和Becline1之間的相互作用來誘導(dǎo)自噬（Shi et al.，2008）。這表明，MyD88與自噬的關(guān)系很密切，與先前研究存在矛盾，具體機(jī)制有待進(jìn)一步研究。TLR7可以識別病毒，進(jìn)而引發(fā)自噬來限制病毒的感染（Nakamoto et al.，2012）。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，TLR4誘導(dǎo)的自噬需要自噬關(guān)鍵分子Becline1，并且，Becline1的K63泛素化狀態(tài)是自噬發(fā)生的關(guān)鍵（Shi et al.，2010）。此外，RLRs的激活也能誘導(dǎo)自噬的發(fā)生。研究發(fā)現(xiàn)，雙鏈RNA模擬物聚肌胞苷酸Poly（I：C）能與黑色素瘤分化相關(guān)基因5（MDA5）受體結(jié)合，誘導(dǎo)自噬的發(fā)生（Tormo et al.，2009）。最新研究表明，RIG-1受體識別病毒RNA后，通過MAVS-腫瘤壞死因子受體關(guān)聯(lián)因子6（TRAF6）信號誘導(dǎo)Becline1的K63多聚泛素化，進(jìn)而誘導(dǎo)細(xì)胞自噬來抑制病毒的復(fù)制，這個過程不依賴干擾素的產(chǎn)生（Lee et al.，2018）。這些研究表明，RLRs可以直接通過激活細(xì)胞自噬，起到先天性免疫防御作用。

2.4 PKR

PKR存在于胞漿，其可以結(jié)合病毒雙鏈RNA，然后磷酸化真核起始因子2α（eIF2α），進(jìn)而誘導(dǎo)自噬的發(fā)生。然而，敲除PKR或者使eIF2α的ser-51去磷酸化突變后，自噬體形成出現(xiàn)障礙，并且HSV-1能夠分泌神經(jīng)毒性蛋白ICP34.5來抑制自噬，從而實現(xiàn)免疫逃逸（Talloczy et al.，2002）。Talloczy（2006）等進(jìn)一步研究表明，PKR-eIF2α通路誘導(dǎo)的自噬，能夠直接降解HSV-1，這也直接證明了細(xì)胞自噬的先天性免疫作用。

2.5 Nod樣受體與CD46

Nod1和Nod2是NLR受體家族成員，它們能夠結(jié)合入侵細(xì)菌的胞壁肽聚糖，從而誘導(dǎo)自噬的發(fā)生。這個過程不依賴受體相互作用蛋白2（RIP2）和核因子κB（NF-κB），而Nod1和Nod2誘導(dǎo)的下游炎癥反應(yīng)主要依賴于NF-κB信號和RIP2的募集。這表明了Nod1和Nod2誘導(dǎo)的自噬不依賴其下游NF-κB和RIP2引發(fā)的炎癥反應(yīng)。并且，Nod1和Nod2在這個過程中可以募集ATG16L1到細(xì)菌入侵細(xì)胞膜的位置上，進(jìn)而誘導(dǎo)自噬來抵抗細(xì)菌的入侵（Travassos et al.，2010）。NLR受體家族成員之一NLRP4與Nod1和Nod2的作用相反。研究發(fā)現(xiàn)，其通過NACHT結(jié)構(gòu)域（又稱NOD結(jié)構(gòu)域）與Becline1的保守區(qū)段進(jìn)化保守結(jié)構(gòu)域（ECD）結(jié)合，抑制自噬（Jounai et al.，2011）。

CD46是一種普遍存在于細(xì)胞膜表面的受體，它能夠結(jié)合多種病原體誘導(dǎo)自噬。GOPC是一個支架蛋白，其有2個卷曲螺旋結(jié)構(gòu)域（CC）和一個PDZ結(jié)構(gòu)域（又名盤狀同源區(qū)域）。CD46的1個剪切體CD46-Cyt-1與GOPC的PDZ結(jié)構(gòu)域相互作用，GOPC的CC結(jié)構(gòu)域與Becline1之間存在相互作用，從而與自噬體形成的復(fù)合物VPS34/Becline1結(jié)合，引發(fā)自噬。細(xì)胞表面CD46識別麻疹病毒和甲類鏈球菌后，通過CD46-Cyt-1/GOPC通路來激活自噬，從而起到控制感染的作用（Joubert et al.，2009）。

2.6 病毒對細(xì)胞自噬的抑制和利用

自噬在對抗外界病原體入侵方面起著重要的先天性免疫作用。但某些病毒為了對抗自噬，它們通過抑制自噬甚至利用自噬來維持自身的生存。例如，皰疹病毒屬中的HSV-1、卡波濟(jì)肉瘤相關(guān)皰疹病毒（KSHV）和鼠皰疹病毒68（MHV-68）編碼的蛋白能夠與Becline1結(jié)合，阻止自噬的發(fā)生（Rossman et al.，2009）。研究發(fā)現(xiàn)，禽流感病毒的M2蛋白可以阻斷自噬體和溶酶體的融合過程（谷琳琳等，2017），從而阻止自噬降解的過程。還有研究表明，病毒也能利用自噬來增加自身的復(fù)制，乙型肝炎病毒（HBV）的小表面蛋白（SHBs）能夠通過未折疊蛋白反應(yīng)（UPR）來誘導(dǎo)自噬，UPR信號通路的阻斷則導(dǎo)致SHBs不能誘發(fā)自噬。并且，發(fā)現(xiàn)抑制細(xì)胞自噬，HBV的數(shù)量減少，而誘導(dǎo)細(xì)胞自噬，則導(dǎo)致HBV復(fù)制增多（Li et al.，2011）。這表明HBV病毒的復(fù)制依賴自噬的激活，并且UPR能夠誘導(dǎo)自噬的發(fā)生。

3 運動對細(xì)胞自噬的調(diào)控作用

3.1 運動通過AMPK/mTOR調(diào)控細(xì)胞自噬

運動過程中，肌細(xì)胞的強(qiáng)烈收縮導(dǎo)致ATP快速消耗，從而使得肌細(xì)胞內(nèi)AMP/ATP比值升高，AMPK激活（Ferraro et al.，2014）。正常情況下，mTOR通過磷酸化ULK1 Ser757降低AMPK與ULK1的相互作用，從而抑制自噬。但在耐力運動干預(yù)情況下，ATP的不斷消耗以及AMP的生成導(dǎo)致AMP/ATP比例升高，使AMPK被激活，然后通過磷酸化結(jié)節(jié)性硬化復(fù)合物2（TSC2）Thr-1227/Ser-1345和Raptor蛋白Ser722/Ser792，抑制mTORC1信號，進(jìn)而降低ULK1 Ser757磷酸化。隨后，AMPK與ULK1相互作用，使ULK1的Ser317/Ser777磷酸化，誘導(dǎo)自噬的發(fā)生（Kim et al.，2011；Sanchez et al.，2014）。AMPK與 ULK1相互作用，磷酸化激活ULK1位點，除了Ser317/Ser777外，還有Ser467、Ser555和 Ser637（Sanchez et al.，2014）。研究表明，6周的耐力運動能夠降低小鼠肌肉mTOR表達(dá)的水平（苑紅 等，2009），并使耐力運動后比目魚肌AMPK Thr172、ULK1 Ser317和Ser555磷酸化增加、蛋白激酶B（AKT）Ser473和mTOR Ser2448磷酸化降低以及自噬標(biāo)志物L(fēng)C3-II表達(dá)增加（Pagano et al.，2014）。目前，大量研究表明，耐力運動能激活A(yù)MPK信號通路，充分說明耐力運動通過AMPK的激活抑制了mTOR，從而起到自噬誘導(dǎo)的作用。磷脂酰肌醇-3激酶（PI3K）/AKT/mTOR通路抑制細(xì)胞自噬，PI3K的激活導(dǎo)致磷脂酰肌醇2磷酸PI（4，5）P2和磷脂酰肌醇3磷酸PI（3，4，5）P3的生成，然后AKT的PH（pleckstrin homology）結(jié)構(gòu)域與 PI（4，5）P2 和 PI（3，4，5）P3結(jié)合，從而使AKT的Thr308和Ser473磷酸化（Chen et al.，2014）。AKT使mTOR Ser2448磷酸化激活，進(jìn)而抑制自噬（LoPiccolo et al.，2008）。眾多研究表明，抗阻運動能夠激活mTOR信號通路。有研究表明，大鼠經(jīng)過8周的抗阻運動后，大腦皮質(zhì)組織和海馬組織的PI3K的P110亞基和P85亞基的表達(dá)水平以及AKT Thr308和Ser473磷酸化水平高于對照組（房國梁等，2016）。并且，小鼠在2周抗阻運動后，AKT Thr308、mTOR Ser2448與ULK1 Ser757的磷酸化水平升高以及p62增多，這表明抗阻運動通過PI3K/AKT/mTOR通路抑制細(xì)胞自噬（Steiner et al.，2015）。研究發(fā)現(xiàn)，年輕人和老年人進(jìn)行一次急性抗阻訓(xùn)練3 h、6 h、24 h后，股外側(cè)肌LC3B-II/LC3B-I比值下降（Fry et al.，2013）。肥胖人群進(jìn)行8周的抗阻訓(xùn)練后，其肌肉AKT與下游mTOR活化，且mTOR分子的活化對于維持骨骼肌肌肉質(zhì)量至關(guān)重要（Stuart et al.，2017）。上述研究表明，抗阻運動可以通過激活PI3K/AKT/mTOR通路降低自噬水平，從而降低肌肉蛋白質(zhì)的降解速度來增加和維持肌肉質(zhì)量。然而，有研究表明，9周抗阻訓(xùn)練后，大鼠肌肉LC3-II/LC3-I比值下降，自噬調(diào)節(jié)相關(guān)蛋白Becline1、ATG5等以及上游調(diào)控蛋白AMPK、磷酸化AMPK以及叉頭框蛋白O3（FOXO3）表達(dá)增加，而且胰島素樣生長因子1（IGF-1）及其受體表達(dá)增加，下游AKT Ser473以及mTOR Ser2448磷酸化水平下降（Luo et al.，2013）。這又表明，抗阻運動后下游AKT以及mTOR的磷酸化變化與其他研究存在矛盾，原因有待進(jìn)一步探討?？棺柽\動雖然誘導(dǎo)LC3B-II/LC3B-I的比值下降，但自噬相關(guān)蛋白表達(dá)升高，其具體機(jī)制也有待進(jìn)一步探索。

3.2 運動通過FOXO3對細(xì)胞自噬的調(diào)控

AMPK還可以通過FOXO3激活自噬。研究發(fā)現(xiàn)，AMPK與FOXO3結(jié)合后磷酸化FOXO3 Ser413/Ser588，激活的FOXO3誘導(dǎo)自噬相關(guān)分子LC3-II、Gabarapl1和Becline1的表達(dá)，從而增強(qiáng)細(xì)胞自噬（Sanchez et al.，2012）。AKT則通過FOXO3抑制細(xì)胞自噬，還可以通過直接磷酸化FOXO3 Thr32/Ser253和間接磷酸化Ser315，使其定位在胞漿中。然而，細(xì)胞在加PI3K抑制劑LY 294002處理后，F(xiàn)OXO3則轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核中。FOXO3的Thr32/Ser315/Ser253突變后，其定位于細(xì)胞核中，并且胞漿的FOXO3 Thr32/Ser253位點磷酸化后與14-3-3蛋白存在相互作用（Brunet et al.，1999）。這表明，14-3-3可以通過結(jié)合磷酸化的FOXO3將其留在胞漿中，F(xiàn)OXO3的Thr32/Ser315/Ser253去磷酸化是其發(fā)揮轉(zhuǎn)錄因子功能的關(guān)鍵。還有研究表明，AKT可以磷酸化FOXO3 Thr 318/321，而AMPK激活降低FOXO3 Thr 318/321的磷酸化，誘導(dǎo)FOXO3的核轉(zhuǎn)位增強(qiáng)細(xì)胞自噬（Tong et al.，2009）。這表明，AKT抑制FOXO3活性通過磷酸化Thr32/Ser315/Ser253和Thr 318/321，而AMPK激活FOXO3則通過磷酸化Ser413/Ser588。然而，調(diào)控FOXO3的功能是否還存在其他位點，有待進(jìn)一步研究。研究表明，耐力運動后，小鼠比目魚肌中AMPK Thr172激活，降低FOXO3 Thr32/Ser253的磷酸化（Pagano et al.，2014）。這充分說明AMPK的激活可以誘導(dǎo)FOXO3的去磷酸化，從而誘導(dǎo)細(xì)胞自噬。有研究表明，抗阻運動可以誘導(dǎo)FOXO3 Ser253磷酸化（Ato et al.，2017）。由此可知，抗阻運動可以通過激活A(yù)KT來抑制FOXO3的活性，抑制細(xì)胞自噬，而耐力運動可以通過AMPK激活FOXO3，激活細(xì)胞自噬。

3.3 運動通過Bcl-2/Becline1復(fù)合體對細(xì)胞自噬的調(diào)控

B淋巴細(xì)胞瘤-2（Bcl-2）是一個抗凋亡和自噬的蛋白。在正常情況下，它與Becline1的BH3結(jié)構(gòu)域結(jié)合，從而抑制自噬的發(fā)生。耐力運動能夠?qū)е翨cl-2與Becline1解離，從而引發(fā)細(xì)胞自噬。然而，Bcl-2 3個磷酸化位點Thr69/Ser70/Ser84突變后，Bcl-2與Becline1相互作用并未出現(xiàn)分離，但是耐力運動導(dǎo)致的細(xì)胞自噬被抑制（He et al.，2012）。這表明，運動通過Bcl-2的這3個位點的磷酸化來誘導(dǎo)細(xì)胞自噬。除此之外，DAPK可以磷酸化Becline1 BH3結(jié)構(gòu)域的Thr119位點，從而使Becline1與Bcl-XL分離，激活自噬（Zalckvar et al.，2009）。研究發(fā)現(xiàn)，激活JNK1也能使Bcl-2磷酸化，從而使Bcl-2與Becline1分離來激活自噬（Wei et al.，2008）。HMGB1對細(xì)胞自噬存在一定的調(diào)控作用，它是高度保守的細(xì)胞核蛋白。然而，氧化應(yīng)激狀態(tài)下，細(xì)胞內(nèi)活性氧ROS的產(chǎn)生導(dǎo)致HMGB1轉(zhuǎn)位到胞漿。HMGB1與Becline1相互作用，使Becline1與Bcl-2解離，從而激活自噬。胞漿的HMGB1還能通過磷酸化激活細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（ERK1/2），使Bcl-2磷酸化，從而引發(fā)自噬（Tang et al.，2010）。這表明，運動很可能通過產(chǎn)生ROS，使HMGB1發(fā)生轉(zhuǎn)位來引發(fā)自噬，具體機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究。并且，HMGB1的106位半胱氨酸突變后，胞漿中與Becline1結(jié)合的HMGB1增多，促進(jìn)自噬。然而，HMGB1的C23和C45位點突變后，則不能與Becline1結(jié)合，失去其自噬誘導(dǎo)功能（Tang et al.，2010）。這表明，HMGB1分子內(nèi)C23與C45分子內(nèi)的二硫鍵的形成，對于結(jié)合Becline1引發(fā)自噬是必需的，而C106位的半胱氨酸是HMGB1細(xì)胞核定位的關(guān)鍵。除此之外，Becline1的K63多聚泛素化狀態(tài)也是自噬激活的關(guān)鍵（Lee et al.，2018；Shi et al.，2010）。

4 運動、細(xì)胞自噬及先天性免疫的關(guān)系

中等強(qiáng)度的運動可降低上呼吸道的感染率，增強(qiáng)先天性免疫。大強(qiáng)度運動則反之，這早已被學(xué)界所公認(rèn)。這也表明，不同強(qiáng)度的運動方式對先天性免疫存在不同的調(diào)控。目前，國內(nèi)外學(xué)者在運動對先天性免疫的研究多集中在免疫細(xì)胞。例如，中等強(qiáng)度耐力運動后，小鼠巨噬細(xì)胞吞噬能力增強(qiáng)（姚毓才等，1994），且長期抗阻運動可以提高老年女性安靜時NK細(xì)胞的活性（Mcfarlin et al.，2005），增強(qiáng)先天性免疫。然而，也有研究表明，漸進(jìn)抗阻運動對先天性免疫沒有影響（崔思松，1998）。相反，高強(qiáng)度頻率的抗阻運動通過降低NK細(xì)胞活性進(jìn)而降低先天性免疫（Kawada et al.，2010），這可能與抗阻運動的方式、強(qiáng)度及頻率有關(guān)。然而，不同運動方式改變這些免疫細(xì)胞功能的機(jī)制仍不清楚。此外，運動對先天性免疫受體的研究多集中在TLR4。TLR4是TLRs受體之一，可以識別細(xì)菌LPS，產(chǎn)生干擾素和炎癥因子，來引發(fā)先天性免疫反應(yīng)（Lu et al.，2008）。研究表明，有規(guī)律的耐力運動可下調(diào)腦中風(fēng)大鼠腦組織中TLR4的水平（Zwagerman et al.，2010），并且，急性有氧運動和長期的抗阻運動能夠下調(diào)單核細(xì)胞表面TLR4的表達(dá)，從而減緩單核細(xì)胞炎癥反應(yīng)能力，降低機(jī)體炎癥反應(yīng)（Gleeson et al.，2006）。然而也有研究表明，急性大強(qiáng)度耐力運動1 h后，大鼠心臟組織TLR4mRNA 水平上調(diào)（Cristi-Montero et al.，2012）。這表明，低強(qiáng)度的運動降低TLR4的表達(dá)，大強(qiáng)度的運動增加TLR4的水平，這可能與組織炎癥水平有關(guān)。

細(xì)胞自噬可以起到先天性免疫防御作用，不同的運動方式對細(xì)胞自噬和先天性免疫存在不同的調(diào)控機(jī)制。耐力運動通過AMPK/ULK1信號AMPK/FOXO3以及Becline1的激活來誘導(dǎo)細(xì)胞自噬的發(fā)生。并且，Becline的激活受到DAPK、JNK1、HMGB1以及自身K63泛素化狀態(tài)的影響。而抗阻運動則通過激活A(yù)KT/mTOR信號和AKT/FOXO3信號抑制自噬的發(fā)生。然而，抗阻運動是否激活自噬仍然存在一定的爭議。有研究表明，抗阻運動能夠增加VPS34的活性（Mackenzie et al.，2007）。VPS34與自噬體的形成至關(guān)重要，推測其活性的增加可能與降解受損的肌纖維細(xì)胞器有關(guān)。并且，未受訓(xùn)練過的人進(jìn)行一次抗阻運動48 h后，其骨骼肌LC3-II水平增加（Hentila et al.，2018），提示細(xì)胞自噬作用增強(qiáng)。鑒于細(xì)胞自噬的先天性免疫防御作用，運動所誘導(dǎo)的細(xì)胞自噬很可能聯(lián)系著先天性免疫的增強(qiáng)。運動強(qiáng)度與TLR4的表達(dá)呈正相關(guān)關(guān)系，這與中低強(qiáng)度的運動增強(qiáng)先天性免疫的結(jié)果相反。由于TLRs能夠誘導(dǎo)自噬的發(fā)生，不難推測長期規(guī)律的耐力運動可能并非通過TLR4誘導(dǎo)自噬的發(fā)生來增強(qiáng)先天性免疫。同時，目前尚無運動對其他TLRs、RLRs等免疫受體的報道，而這些免疫受體均能引發(fā)細(xì)胞自噬來消滅病原體。該問題亟需進(jìn)一步研究。細(xì)胞過度自噬可能導(dǎo)致免疫功能的下降。過度的耐力訓(xùn)練導(dǎo)致大鼠肌肉自噬相關(guān)基因ATG7、Becline1、LC3-II和FOXO3表達(dá)大幅增加，血液淋巴細(xì)胞百分比下降（Feng et al.，2011），推測其與肌肉損傷以及體內(nèi)炎癥水平的升高有關(guān)，但具體機(jī)制目前尚不清楚，有待進(jìn)一步研究。另外，運動所誘導(dǎo)的細(xì)胞自噬不僅僅局限于骨骼肌，還能影響其他細(xì)胞及組織。例如，耐力運動可以在胰島β細(xì)胞、肝臟和脂肪組織中通過Bcl-2/Becline1復(fù)合物誘導(dǎo)細(xì)胞自噬（He et al.，2012），但目前尚未有研究證明運動可以誘導(dǎo)機(jī)體免疫細(xì)胞及非免疫細(xì)胞的細(xì)胞自噬來限制和消滅病原體，這個問題未來亟需研究。綜上所述，細(xì)胞自噬的過程極其復(fù)雜，眾多分子以及SLRs等免疫受體均參與細(xì)胞自噬。并且，不同運動方式又能夠通過多種方式對自噬進(jìn)行調(diào)控（圖2）。

5 小結(jié)與展望

耐力運動和抗阻運動通過不同的方式對細(xì)胞自噬存在一定的調(diào)控作用，而細(xì)胞自噬與先天性免疫密切相關(guān)。耐力運動很可能通過細(xì)胞自噬的方式增強(qiáng)先天性免疫。然而，某些病毒也可進(jìn)化出相應(yīng)的機(jī)制來抵抗自噬，甚至利用自噬來增加自身的復(fù)制。目前，仍有以下問題亟需研究：1）抗阻運動對細(xì)胞自噬以及先天性免疫的影響亟需進(jìn)一步探索；2）目前，運動對自噬的研究集中在肌細(xì)胞，那么運動能否通過誘導(dǎo)肌細(xì)胞或其他細(xì)胞自噬直接消滅入侵的病原體？3）SLRs、TLR、PKR、Nod1/Nod2和CD46可以通過識別病原體從而誘導(dǎo)細(xì)胞自噬的發(fā)生，DAPK和JNK1的激活、HMGB1的胞漿定位和Becline1的K63多聚泛素化狀態(tài)同樣也是調(diào)控自噬激活的關(guān)鍵因素。目前，運動對細(xì)胞自噬的影響集中在AMPK/mTOR等傳統(tǒng)信號分子上，而運動能否通過這些分子調(diào)控自噬進(jìn)而影響先天性免疫仍是一個疑問，有待進(jìn)一步研究。

圖2 不同運動方式、相關(guān)分子及免疫受體通過細(xì)胞自噬對先天性免疫的調(diào)控作用Figure 2.Regulation of Innate Immunity through Autophagy by Different Exercise Types，Molecules and Immune Receptors