董旭 ，王超 ，周逢海

1 甘肅中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，蘭州730000；2 甘肅省人民醫(yī)院泌尿外科

自噬是一種進(jìn)化上保守的細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)機(jī)制，是自噬體與溶酶體或液泡融合來降解細(xì)胞內(nèi)的組分，以達(dá)到維持細(xì)胞內(nèi)正常生理活動(dòng)及穩(wěn)態(tài)的一種細(xì)胞代謝過程，其關(guān)鍵作用是在代謝和細(xì)胞生存環(huán)境的壓力下保護(hù)細(xì)胞［1］。然而，自噬也可以導(dǎo)致細(xì)胞死亡。因此，自噬被稱為調(diào)控細(xì)胞生存與死亡的關(guān)鍵因素［2］。近年來研究顯示，自噬與腫瘤的發(fā)展密切相關(guān)，關(guān)于自噬是否促進(jìn)或抑制癌細(xì)胞的生長(zhǎng)仍存在爭(zhēng)議。自噬體形成是自噬過程中一個(gè)非常重要的步驟，由各種自噬相關(guān)基因（ATG）進(jìn)行微調(diào)［3］。目前，已經(jīng)在哺乳動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)了 30 多種 ATG［4］。人抗原R（HuR）是胚胎致死異常視覺（ELAV）家族的一員，屬于RNA 結(jié)合蛋白（RBP），在自噬體的形成過程中發(fā)揮重要作用［3］。本文對(duì)HuR的生物學(xué)作用及其調(diào)控自噬的相關(guān)機(jī)制作一綜述，希望能為針對(duì)自噬的臨床靶向治療提供理論依據(jù)。

1 HuR的生物學(xué)作用

HuR 是最初在果蠅中發(fā)現(xiàn)的ELAV 家族中的一種RBP，含有3 個(gè)RNA 識(shí)別基序（RRM）。HuR 通過轉(zhuǎn)錄后機(jī)制與靶mRNA 未翻譯區(qū)（UTR）中富含AU的元素（ARE）結(jié)合，參與調(diào)控基因表達(dá)，影響靶區(qū)mRNA 的穩(wěn)定性或翻譯［5］。HuR 廣泛表達(dá)，可通過調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、遷移、存活、死亡和自噬，在免疫反應(yīng)、血管生成、轉(zhuǎn)移和癌癥進(jìn)展等過程中發(fā)揮作用［6］。

在生理狀態(tài)下，HuR 主要存在于細(xì)胞核內(nèi)，受到細(xì)胞外刺激（如應(yīng)激等）后，從細(xì)胞核穿梭到細(xì)胞質(zhì)，維持所結(jié)合 mRNA 穩(wěn)定，并促進(jìn) mRNA 翻譯［7］。對(duì)于HuR 的核穿梭機(jī)制，目前發(fā)現(xiàn)至少有3 種信號(hào)通路與其有關(guān)，第一種是p38 絲裂原活化蛋白激酶（p38/MAPK）通路，第二種是蛋白激酶C（PKC）通路，第三種是AMP 激活激酶（AMPK）通路［8-10］。HuR可通過磷酸化、甲基化、乙?；⒎核鼗韧緩交罨?，從細(xì)胞核穿梭到細(xì)胞質(zhì)后，通過與靶向mRNA結(jié)合，穩(wěn)定靶向mRNA結(jié)構(gòu)，并促進(jìn)相應(yīng)蛋白翻譯，從而在疾病發(fā)展中發(fā)揮作用［11］。HuR 可以與某些促進(jìn)腫瘤進(jìn)展的細(xì)胞因子靶mRNA 穩(wěn)定結(jié)合，進(jìn)而導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞內(nèi)促癌因子在核質(zhì)中異常分布。因此，抑制HuR核穿梭可能是治療腫瘤的一種潛在手段。

2 HuR調(diào)節(jié)自噬的相關(guān)機(jī)制

2.1 調(diào)節(jié)聚泛素結(jié)合蛋白（p62）表達(dá) p62 也被稱為多聚體1（SQSTM1），是一種多功能銜接蛋白，是自噬的選擇性底物。在完整的自噬過程中，p62/SQSTM1 具有一個(gè)短的LC3 相互作用區(qū)域（LIR），該區(qū)域促進(jìn)了其與LC3 的直接相互作用，并導(dǎo)致p62被自噬特異性降解。由于缺陷性自噬是人類腫瘤中一種常見的p62 上調(diào)機(jī)制，因此，p62 已被視為抑制自噬或自噬降解缺陷的標(biāo)志物［12］。

在許多神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生、發(fā)展中，均存在RNA 結(jié)合蛋白失調(diào)和自噬/蛋白酶體途徑中蛋白表達(dá)改變，如年齡相關(guān)性黃斑變性（AMD）等。p62/SQSTM1 是一種參與自噬和蛋白酶體介導(dǎo)的蛋白質(zhì)水解的應(yīng)激反應(yīng)基因，在AMD 的發(fā)生中發(fā)揮重要作用［13］。HuR 是轉(zhuǎn)錄后因子，可在轉(zhuǎn)錄后水平上影響p62 表達(dá)［14］。VIIRI 等［13］研究發(fā)現(xiàn)，在蛋白酶體抑制劑 MG-132 的作用下，HuR 在 mRNA 和蛋白質(zhì)水平上表達(dá)均上調(diào)，并且該蛋白質(zhì)結(jié)合并轉(zhuǎn)錄后可調(diào)節(jié)人視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞系（ARPE-19）中的SQSTM1/p62 mRNA 表達(dá)；此外，蛋白酶體抑制作用可導(dǎo)致SQSTM1/p62 不可逆地與核周蛋白聚集體結(jié)合。由此可見，p62 mRNA 可作為HuR 的一種靶標(biāo)，并對(duì)蛋白酶體抑制的細(xì)胞應(yīng)答進(jìn)行正向調(diào)節(jié)。另外，PASCALE 等［15］發(fā)現(xiàn)，HuR 作為一種上游的調(diào)節(jié)器，可調(diào)節(jié)p62 在ARPE-19 中的表達(dá)，并且調(diào)節(jié)自噬相關(guān)基因，可作為AMD 的潛在治療靶點(diǎn)。因此，HuR 的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控機(jī)制可作為一種調(diào)節(jié)蛋白酶體抑制細(xì)胞效應(yīng)的靶標(biāo)，同時(shí)也可通過調(diào)節(jié)p62 表達(dá)而調(diào)控自噬相關(guān)基因表達(dá)，在許多神經(jīng)退行性病變中發(fā)揮重要作用。

2.2 調(diào)控自噬相關(guān)蛋白Beclin1表達(dá) Beclin1是參與自噬體早期成核的關(guān)鍵基因，可參與誘導(dǎo)植物、黏菌、線蟲、果蠅、小鼠以及人類細(xì)胞中的自噬過程，同時(shí)，Beclin1 表達(dá)和相互作用是自噬過程所必需的，其在內(nèi)吞運(yùn)輸、吞噬、控制細(xì)胞質(zhì)分裂等方面均發(fā)揮重要作用［16］。因此，自噬相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控網(wǎng)絡(luò)在不同的生理?xiàng)l件下，以及與疾病相關(guān)的應(yīng)激條件下，對(duì)自噬均有顯著影響，尤其是RBP 介導(dǎo)的自噬調(diào)節(jié)機(jī)制。

DE 等［16］探討了乳腺癌細(xì)胞系 MCF-7 在血清饑餓狀態(tài)下的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控機(jī)制，該研究通過RNA 親和層析和共沉淀實(shí)驗(yàn)證實(shí)HuR 可與Beclin1 mRNA 的3'-UTR 結(jié)合，在細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)位后HuR 可通過增強(qiáng)Beclin1 mRNA 與多聚體的結(jié)合來促進(jìn)Beclin1 蛋白合成，以應(yīng)對(duì)血清饑餓；同時(shí)該研究也發(fā)現(xiàn)，HuR 部分沉默可導(dǎo)致Beclin1 在mRNA 和蛋白質(zhì)水平上的表達(dá)降低，進(jìn)而降低饑餓誘導(dǎo)的自噬通量。由此可見，HuR 與Beclin1的相互作用參與調(diào)節(jié)乳腺癌細(xì)胞系MCF-7 血清饑餓誘導(dǎo)的自噬。該結(jié)論在三陰性乳腺癌細(xì)胞系MDA-MB-231、前列腺癌細(xì)胞系PC-3中也得到了驗(yàn)證。ZHANG等［17］研究顯示，ELAVL1/HuR 通 過 與 BECN1/Beclin1 mRNA 3′-UTR 內(nèi) 富 含AU 的元素結(jié)合，從而促進(jìn)自噬激活，在調(diào)節(jié)肝纖維化的鐵死亡過程中具有至關(guān)重要的作用。由此可見，HuR 在轉(zhuǎn)錄后水平上微調(diào)Beclin1基因表達(dá)是一些細(xì)胞自噬的關(guān)鍵調(diào)節(jié)機(jī)制之一，通過針對(duì)相關(guān)分子機(jī)制和信號(hào)通路的深入研究，有望為自噬相關(guān)疾病的治療提供新靶點(diǎn)。

2.3 調(diào)節(jié)自噬相關(guān)蛋白表達(dá) 自噬體的形成是自噬過程中的重要步驟，ATG 是其主要的調(diào)節(jié)因子，在自噬體的起始、延伸和接合過程中起著至關(guān)重要的作用［18］；同時(shí)，ATG 的翻譯后修飾，包括磷酸化、泛素化、蘇木?；?、乙?；蚈-GlcNAc 糖基化修飾等，均參與了自噬的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)［3］。HuR 作為一種多功能的基因調(diào)控因子，具有顯著的轉(zhuǎn)錄后和翻譯調(diào)控功能，在自噬體的形成中同樣具有重要作用［11］。

HuR 可以通過調(diào)節(jié)SQSTM1/p62 來影響細(xì)胞自噬活性。PALANISAMY 等［19］研究發(fā)現(xiàn)，人腎小管上皮細(xì)胞HK-2 在缺氧條件下可過表達(dá)HuR 和自噬相關(guān)基因蛋白，如ATG7、ATG16L1 蛋白和微管結(jié)合蛋白1 輕鏈3Ⅱ（LC3Ⅱ）等；生物信息學(xué)預(yù)測(cè)結(jié)果顯示，HuR 基序可以分別與 ATG7、ATG16L1 mRNA 3′-UTR 中的富 AU 元素特異性結(jié)合；RNA 免疫沉淀結(jié)果顯示，缺氧條件下HuR 主要與ATG7 和ATG16L1 的 mRNA 結(jié)合；另外，HuR 可以通過調(diào)節(jié)LC3Ⅱ表達(dá)來促進(jìn)自噬體形成。由此可見，HuR 可通過促進(jìn)ATG7、ATG16L1 表達(dá)上調(diào)和自噬體形成來調(diào)節(jié)缺氧誘導(dǎo)的自噬。JI 等［3］研究顯示，HuR 可以促進(jìn)ATG5、ATG12 mRNA 的翻譯，是自噬體形成過程中的中樞調(diào)節(jié)因子，HuR 和ATG 蛋白表達(dá)升高可能參與了肝癌細(xì)胞自噬的失活。因此，HuR 可通過促進(jìn)ATG 蛋白表達(dá)而促進(jìn)自噬體的形成，在自噬失調(diào)或平衡轉(zhuǎn)移至凋亡過程中發(fā)揮重要作用。

2.4 調(diào)節(jié)特化分泌細(xì)胞（Paneth 細(xì)胞）功能 Paneth細(xì)胞是一種特殊的腸上皮細(xì)胞，可以保護(hù)宿主免受腸道病原體的侵害，對(duì)維持腸上皮細(xì)胞的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要［20］。同時(shí)，Paneth 細(xì)胞可通過自噬機(jī)制分泌溶菌酶來限制腸道細(xì)菌感染，其分泌性自噬機(jī)制的破壞會(huì)損害黏膜防御，導(dǎo)致相關(guān)疾病的發(fā)生［21］。

HuR 是最突出的翻譯和轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)RBP 之一，已成為腸上皮代謝的主要轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)因子［22］，但其對(duì)于Paneth 細(xì)胞的調(diào)節(jié)作用尚不完全明確。XIAO等［23］研 究 表 明 ，HuR 可 通 過 維 持 Toll 樣 受 體 2（TLR2）在腸上皮細(xì)胞的頂面分布而增強(qiáng)細(xì)胞自噬活性，且HuR 可通過改變內(nèi)質(zhì)網(wǎng)駐留蛋白（PRAT4A）的表達(dá)來調(diào)節(jié)TLR2 的亞細(xì)胞運(yùn)輸；該研究進(jìn)一步觀察了HuR 通過控制TLR2 信號(hào)通路在調(diào)節(jié)Paneth 細(xì)胞功能中的作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)HuR 通過轉(zhuǎn)錄后控制伴侶蛋白CNPY3 的表達(dá)，來調(diào)節(jié)腸上皮細(xì)胞中TLR2 的細(xì)胞表面轉(zhuǎn)運(yùn)；該研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)，HuR可通過編碼區(qū)域（CRs）直接與Cnpy3 mRNA 相互作用，從而提高其穩(wěn)定性和穩(wěn)定性翻譯。以上發(fā)現(xiàn)將RBP-HuR 與Paneth 細(xì)胞的分泌自噬聯(lián)系起來，并揭示了HuR/CNPY3/TLR2 軸在腸上皮穩(wěn)態(tài)中的關(guān)鍵作用，進(jìn)而影響?zhàn)ひ貉装Y相關(guān)疾病的發(fā)生發(fā)展。XIAO 等［23］研究還發(fā)現(xiàn)，CNPY3 mRNA 是 HuR 的一個(gè)新靶點(diǎn)，HuR 與CNPY3 mRNA 的結(jié)合增加了CNPY3 mRNA的穩(wěn)定性和翻譯。

炎癥性腸?。↖BD）患者的腸道炎癥和損傷/糜爛表現(xiàn)為HuR 表達(dá)下降和Paneth 細(xì)胞缺陷。據(jù)報(bào)道，黏液炎癥相關(guān)疾病患者中普遍存在Paneth 細(xì)胞缺陷和自噬基因（如ATG16L1、ATG5 和ATG7）表達(dá)失活［24-26］，另外，有研究在腸易激綜合征患者的腸上皮中觀察到的腸上皮細(xì)胞異常與IBD 患者相似［26］，提示HuR 可以用于干預(yù)、保護(hù)患有嚴(yán)重黏膜炎癥或嚴(yán)重外科疾病患者的腸上皮完整性，是一個(gè)很有希望的治療靶點(diǎn)。

2.5 與長(zhǎng)鏈非編碼RNA（lncRNA）相互作用 lncRNA 是真核細(xì)胞RNA 調(diào)節(jié)因子，參與調(diào)控基因表達(dá)［27］。研究表明，lncRNA 可通過轉(zhuǎn)錄和翻譯調(diào)節(jié)細(xì)胞過程，是疾病發(fā)病機(jī)制的調(diào)節(jié)器［28-29］。lncRNA 是自噬的調(diào)節(jié)因子，其在鄰近基因表達(dá)、蛋白質(zhì)激活和定位等過程中均具有重要的調(diào)節(jié)作用［30-31］。此外，lncRNA 在腫瘤相關(guān)的細(xì)胞凋亡、自噬和腫瘤轉(zhuǎn)移中也具有重要的調(diào)節(jié)作用［32-33］。肺腺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)轉(zhuǎn)錄本1（MALAT1）是與肺腺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)的lncRNA，其在胰腺癌、肝細(xì)胞癌、前列腺癌和其他惡性腫瘤中均呈高表達(dá)［34］。然而，MALAT1 發(fā)揮促癌作用的分子機(jī)制仍不明確。LI 等［31］研究發(fā)現(xiàn)，MALAT1 在一些疾病中高表達(dá)，并且其過度表達(dá)與患者預(yù)后較差有關(guān)。另外，MALAT1 與LC3b mRNA 表達(dá)呈正相關(guān)關(guān)系，在MALAT1 下調(diào)后一些參與細(xì)胞自噬通量的分子表達(dá)也發(fā)生變化，包括LC3、p62和LAMP-2。

LI等［31］研究發(fā)現(xiàn)，MALAT1可與HuR相互作用，而沉默MALAT1 可顯著增強(qiáng)T 細(xì)胞內(nèi)抗原1（TIA-1）的轉(zhuǎn)錄后翻譯，并可進(jìn)一步抑制自噬作用；該研究推測(cè)，MALAT1 可能通過HuR/TIA-1 介導(dǎo)的自噬激活來調(diào)節(jié)腫瘤的發(fā)生，也可能HuR 是細(xì)胞質(zhì)中MALAT1 和 TIA-1 之間的內(nèi)源性信使。WANG 等［35］研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA EGOT 和HuR 在轉(zhuǎn)錄后調(diào)控過程中存在功能交互作用。lncRNA 嗜酸性粒細(xì)胞個(gè)體發(fā)育轉(zhuǎn)錄本（EGOT）被認(rèn)為是缺氧條件下與自噬相關(guān)的lncRNA之一。WANG等［35］研究還發(fā)現(xiàn)，在常氧條件下培養(yǎng)的腎細(xì)胞HK-2細(xì)胞中，HuR可通過增加lncRNA 的穩(wěn)定性而促進(jìn)EGOT 表達(dá)，而在缺氧條件下的腎細(xì)胞HK-2 細(xì)胞中，HuR 通過結(jié)合并穩(wěn)定ATG7/16L1 mRNA 而抑制EGOT 表達(dá)。因此，HuR介導(dǎo)的ATG7/16L1 穩(wěn)定化在缺氧條件時(shí)可導(dǎo)致細(xì)胞EGOT 表達(dá)降低，進(jìn)而通過自噬體的形成而促進(jìn)自噬，提示HuR-EGOT-ATG7/16L1 軸對(duì)于缺氧誘導(dǎo)的腎小管細(xì)胞自噬至關(guān)重要。上述研究顯示，MALAT1可能通過自噬的刺激促進(jìn)癌細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移，在胰腺癌的發(fā)生過程中發(fā)揮原癌基因的作用，同時(shí)HuR和EGOT介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄后功能參與了腎小管細(xì)胞的自噬調(diào)節(jié)，可能為急性腎損傷的靶向治療提供更深入的依據(jù)。由此可見，HuR可以和lncRNA相互作用調(diào)節(jié)細(xì)胞自噬，再次證明了其可作為一種潛在的治療靶點(diǎn)。

綜上所述，自噬參與了癌癥、神經(jīng)退行性疾病、自身免疫性疾病、衰老、細(xì)胞死亡等生理病理過程，大多情況下自噬是由細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)途徑的轉(zhuǎn)導(dǎo)誘導(dǎo)的，同時(shí)又許多重要的自噬相關(guān)蛋白及其復(fù)合物參與，但自噬是一把“雙刃劍”，尤其是在腫瘤中具有雙重作用，能否作為腫瘤的治療靶點(diǎn)仍需繼續(xù)深入研究。HuR 通過轉(zhuǎn)錄后機(jī)制調(diào)控自噬相關(guān)蛋白表達(dá)，從而參與細(xì)胞自噬，但是其具體的相關(guān)分子機(jī)制及信號(hào)通路目前仍需深入研究。