莫海露 莫漢有

(桂林醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院風(fēng)濕免疫科，廣西桂林市 541001，電子郵箱：1041384910@qq.com)

【提要】 系統(tǒng)性紅斑狼瘡是一種累及全身多個(gè)器官的慢性自身免疫性疾病。近年來(lái)，研究證實(shí)系統(tǒng)性紅斑狼瘡與動(dòng)脈粥樣硬化的患病率增加有關(guān)，而且在年輕患者中最為顯著。巨噬細(xì)胞在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展中起到關(guān)鍵作用。自噬在遺傳進(jìn)化中是高度保守的代謝過(guò)程，當(dāng)細(xì)胞發(fā)生營(yíng)養(yǎng)缺乏、氧化應(yīng)激、細(xì)胞器功能紊亂等情況時(shí)自噬通過(guò)溶酶體依賴(lài)的途徑降解毒性物質(zhì)維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)。本文就巨噬細(xì)胞自噬在系統(tǒng)性紅斑狼瘡早發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化中作用的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

系統(tǒng)性紅斑狼瘡(systemic lupus erythematosus ,SLE)是一種慢性自身免疫性疾病，我國(guó)SLE的患病率居世界第二位，約為70～100例/10萬(wàn)人[1]。SLE可導(dǎo)致多系統(tǒng)受累，并產(chǎn)生一些遠(yuǎn)期并發(fā)癥，如狼瘡性腎炎、狼瘡性血液系統(tǒng)損害及動(dòng)脈粥樣硬化等。SLE的發(fā)生導(dǎo)致自身抗原暴露、抗體產(chǎn)生，抗原抗體免疫復(fù)合物和干擾素α產(chǎn)生。自身抗體和淋巴細(xì)胞能夠影響機(jī)體的免疫反應(yīng)，打破機(jī)體的免疫耐受，最終觸發(fā)組織和器官損傷[2]。機(jī)體缺乏對(duì)各種死亡細(xì)胞的清除能力是導(dǎo)致自身抗原暴露于免疫系統(tǒng)的一個(gè)重要因素，最終導(dǎo)致自身免疫反應(yīng)。體外研究發(fā)現(xiàn)，將SLE患者的自噬細(xì)胞暴露于死亡細(xì)胞時(shí)，往往表現(xiàn)出清除障礙和炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生增加[3]。自噬作為機(jī)體一種程序化的細(xì)胞內(nèi)降解機(jī)制，可以通過(guò)胞吞作用清除細(xì)胞內(nèi)的各種物質(zhì)和衰亡或損傷的細(xì)胞器。既往研究表明，SLE患者合并動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生率高達(dá)12%，而且具有早發(fā)的趨勢(shì)[4]。動(dòng)脈粥樣硬化是一種慢性炎癥性疾病，其原因是脂質(zhì)代謝失衡和動(dòng)脈壁中高膽固醇含量的巨噬細(xì)胞積累[5]。研究表明[5-6]，巨噬細(xì)胞自噬與動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展有一定關(guān)系，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)一些藥物可以通過(guò)促進(jìn)巨噬細(xì)胞自噬來(lái)減輕動(dòng)脈粥樣硬化，但其對(duì)SLE早發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化的作用研究仍較少。本文就巨噬細(xì)胞自噬在SLE早發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化中作用的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，為SLE早發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化的治療尋找更多的策略。

1 自噬的概述

自噬是一種細(xì)胞的“自食”過(guò)程，通過(guò)自噬-溶酶體結(jié)構(gòu)，清除細(xì)胞內(nèi)的廢物，減輕細(xì)胞壓力，調(diào)節(jié)免疫平衡，在細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)和適應(yīng)環(huán)境變化中起著至關(guān)重要的作用。自噬分為包括宏觀(guān)自噬、微自噬和伴侶介導(dǎo)的自噬。目前研究最多的是宏觀(guān)自噬，與其他兩種自噬形式相比，宏觀(guān)自噬的主要特征是機(jī)體形成稱(chēng)為自噬體的雙膜結(jié)構(gòu)，將受損的細(xì)胞器和蛋白質(zhì)聚集體傳遞到溶酶體中[7]。

細(xì)胞自噬的研究從形態(tài)學(xué)到分子機(jī)制的轉(zhuǎn)變依賴(lài)于A(yíng)TG基因的發(fā)現(xiàn)，這類(lèi)基因參與細(xì)胞自噬小體的形成過(guò)程，如ATG1、ATG3、 ATG5、ATG7、ATG13等。自噬的調(diào)節(jié)與自噬相關(guān)信號(hào)通路密切相關(guān)。在自噬信號(hào)通路中，雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin，mTOR)激酶是自噬誘導(dǎo)過(guò)程中的關(guān)鍵分子，蛋白激酶B(protein kinase B，Akt)和絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信號(hào)通路等可通過(guò)激活mTOR通路而抑制細(xì)胞自噬，而AMP活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase，AMPK)和p53信號(hào)通路等通過(guò)抑制mTOR來(lái)促進(jìn)細(xì)胞自噬[7]。絲氨酸蘇氨酸蛋白激酶1復(fù)合物是連接上游的營(yíng)養(yǎng)或能量感受器mTOR及AMPK與下游自噬體形成的橋梁[8]。隨著對(duì)自噬分子機(jī)制的深入研究，發(fā)現(xiàn)自噬調(diào)節(jié)可在各種疾病中發(fā)揮不同的作用，包括自身免疫疾性病、癌癥、神經(jīng)退行性疾病、心血管疾病等[9]?；赟LE的研究發(fā)現(xiàn)，正常水平的自噬有助于維持機(jī)體免疫穩(wěn)態(tài)，而上調(diào)或下調(diào)自噬則導(dǎo)致免疫耐受的喪失[7]。

2 動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展過(guò)程

動(dòng)脈粥樣硬化是一種慢性炎癥狀態(tài)，其病因復(fù)雜多樣。在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生過(guò)程中，內(nèi)皮細(xì)胞首先受損，脂蛋白和血漿的通透性增加，導(dǎo)致脂質(zhì)進(jìn)入動(dòng)脈壁，單核細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞向血管內(nèi)膜遷移；此后，低密度脂蛋白在內(nèi)皮下間隙積累，巨噬細(xì)胞吸收脂質(zhì)形成泡沫細(xì)胞，這些泡沫細(xì)胞聚集在動(dòng)脈壁的最內(nèi)層形成脂肪條紋；促炎細(xì)胞因子進(jìn)一步增加黏附分子的表達(dá)，刺激平滑肌細(xì)胞的增殖，平滑肌細(xì)胞從動(dòng)脈壁中膜遷移到內(nèi)膜，加速增殖并分泌細(xì)胞外基質(zhì)，最終形成覆蓋纖維帽的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊。隨著動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)展，單核細(xì)胞的積累、平滑肌細(xì)胞的增殖和纖維組織的形成導(dǎo)致病變的擴(kuò)大和重塑。當(dāng)纖維帽變得不穩(wěn)定時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致斑塊破裂，進(jìn)而導(dǎo)致血栓形成和心血管事件的發(fā)生[10-11]?；罨蟮木奘杉?xì)胞可以通過(guò)分泌炎性細(xì)胞因子、基質(zhì)金屬蛋白酶等，促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展[11]。此外，巨噬細(xì)胞的凋亡在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展以及不穩(wěn)定斑塊的形成與破裂中發(fā)揮極其重要的作用[11]。由此可見(jiàn)，巨噬細(xì)胞在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展中起著關(guān)鍵作用。

3 巨噬細(xì)胞自噬與SLE早發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化

3.1 巨噬細(xì)胞的功能 巨噬細(xì)胞是一種吞噬細(xì)胞和抗原提呈細(xì)胞，起源于卵黃囊衍生的紅髓祖細(xì)胞，分布于不同的組織，參與骨重塑、腦發(fā)育，調(diào)控干細(xì)胞功能，調(diào)節(jié)血管生成和組織重塑等[9]。在維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)過(guò)程中，組織駐留的巨噬細(xì)胞可以通過(guò)血液和骨髓中的單核細(xì)胞的招募或局部增殖重新分布，其免疫功能主要包括吞噬、細(xì)胞因子產(chǎn)生、炎癥活性和抗原呈遞[9]。巨噬細(xì)胞在組織損傷、炎癥等過(guò)程中具有雙重作用：在炎癥相關(guān)疾病中，當(dāng)炎癥細(xì)胞不能被抑制時(shí)，巨噬細(xì)胞被認(rèn)為可加劇疾病的進(jìn)展；反之，巨噬細(xì)胞可通過(guò)吞噬死亡細(xì)胞并被觸發(fā)進(jìn)入M2樣巨噬細(xì)胞狀態(tài)，有助于炎癥的清除[9]。

3.2 巨噬細(xì)胞自噬與SLE早發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化 動(dòng)脈粥樣硬化斑塊內(nèi)含大量來(lái)源于巨噬細(xì)胞的泡沫細(xì)胞，參與斑塊形成與破裂的各個(gè)階段。近年來(lái)，巨噬細(xì)胞在SLE早發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化中的作用在一些研究中得到間接證明：(1)SLE患者的巨噬細(xì)胞功能下降。 Svensson等[12]研究發(fā)現(xiàn)，大約50%的SLE患者的巨噬細(xì)胞對(duì)酵母的吞噬能力受損。隨后又有研究表明[2]，來(lái)自SLE患者的單核細(xì)胞源性巨噬細(xì)胞較正常健康人群的巨噬細(xì)胞少，且在SLE患者的體外分化巨噬細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中提示，其對(duì)自體凋亡物質(zhì)的吞噬能力降低并延遲，粘附性與吞噬活性降低。自噬在調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞吞噬功能中起著重要作用[9]。多項(xiàng)研究表明[13-14]，巨噬細(xì)胞自噬功能缺陷可以導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化，其機(jī)制包括炎癥體的過(guò)度激活、溶酶體功能障礙、細(xì)胞毒性蛋白聚集物積累以及脂質(zhì)代謝障礙等。(2)SLE患者中的巨噬細(xì)胞與自身抗體結(jié)合，導(dǎo)致促炎因子的釋放。研究發(fā)現(xiàn)，SLE患者產(chǎn)生的自身抗體與脂蛋白脂肪酶等脂質(zhì)代謝酶或載脂蛋白形成復(fù)合物，并減緩脂蛋白分解代謝，從而導(dǎo)致血脂異常，如低密度脂蛋白表現(xiàn)出更大的氧化易感性，增加氧化應(yīng)激水平的能力，為低密度脂蛋白氧化和產(chǎn)生免疫原氧化低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein，oxLDL )提供了適宜的環(huán)境[15-16]。oxLDL可能與抗β2-糖蛋白I自身抗體形成復(fù)合物，誘導(dǎo)抗體介導(dǎo)的鄰近巨噬細(xì)胞吞噬作用，導(dǎo)致促炎細(xì)胞因子的釋放，促進(jìn)斑塊的形成[15，17]。巨噬細(xì)胞自噬可以降低斑塊負(fù)擔(dān)、降低易損性指數(shù)和減輕炎癥反應(yīng)而促進(jìn)易損斑塊的穩(wěn)定性。然而，值得注意的是，巨噬細(xì)胞自噬過(guò)多或不足可導(dǎo)致細(xì)胞壞死或自噬性死亡，進(jìn)而激活斑塊中炎癥細(xì)胞因子的表達(dá)[18]。以上研究結(jié)果均提示在SLE早發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化中巨噬細(xì)胞自噬功能存在缺陷。

3.3 巨噬細(xì)胞自噬與SLE早發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化可能的機(jī)制

3.3.1 基于A(yíng)TG5、ATG7基因的自噬：巨噬細(xì)胞在自噬與吞噬過(guò)程共享大量的基因，如Beclin1、ATG5[9]。有研究表明，自噬相關(guān)基因ATG5與SLE的易感性相關(guān)，若缺乏ATG5則會(huì)阻礙巨噬細(xì)胞清除壞死細(xì)胞和抗原的傳遞，出現(xiàn)自身免疫反應(yīng)[19]。ATG5是自噬體形成的關(guān)鍵組成部分，ATG5的選擇性缺失可使基礎(chǔ)自噬失效，并降低巨噬細(xì)胞對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化性脂質(zhì)進(jìn)行自噬反應(yīng)的能力[20]。研究表明，敲除自噬基因ATG5破壞小鼠巨噬細(xì)胞的自噬能力，可能通過(guò)炎癥體的激活增加、細(xì)胞凋亡/氧化應(yīng)激增強(qiáng)以及脂質(zhì)外流中斷等途徑促進(jìn)小鼠動(dòng)脈粥樣硬化的增加[20-21]。巨噬細(xì)胞遷移抑制因子是一種在多種細(xì)胞類(lèi)型中表達(dá)的促炎細(xì)胞因子，自噬功能不全將導(dǎo)致mTOR的積累，使得人和小鼠巨噬細(xì)胞在脂多糖刺激下過(guò)度產(chǎn)生巨噬細(xì)胞遷移抑制因子[22]。研究發(fā)現(xiàn)，巨噬細(xì)胞遷移抑制因子水平與SLE活動(dòng)性指數(shù)評(píng)分相關(guān)，抑制巨噬細(xì)胞遷移抑制因子的產(chǎn)生，可能具有治療SLE相關(guān)動(dòng)脈粥樣硬化的潛力[23-24]。

研究表明，自噬相關(guān)基因ATG7也與SLE易感性有關(guān)[25]。Ⅰ型干擾素、腫瘤壞死因子α、白細(xì)胞介素(interleukin,IL)6和IL-17等炎性細(xì)胞因子，抗內(nèi)皮和抗磷脂抗體與內(nèi)皮細(xì)胞的直接結(jié)合，循環(huán)免疫復(fù)合物的沉積影響了內(nèi)皮細(xì)胞的血管完整性和修復(fù)，由此產(chǎn)生的內(nèi)皮損傷促進(jìn)了動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生[4,26]。研究發(fā)現(xiàn)，將死亡細(xì)胞反復(fù)注射到缺乏自噬基因ATG7的小鼠脂肪細(xì)胞中，巨噬細(xì)胞可產(chǎn)生更高水平的炎性細(xì)胞因子，包括IL-1β、IL-6等，小鼠表現(xiàn)出狼瘡樣綜合征[3]。在動(dòng)脈粥樣硬化動(dòng)脈標(biāo)本中發(fā)現(xiàn)，高水平的IL-1β可通過(guò)激活巨噬細(xì)胞，進(jìn)而促進(jìn)黏附分子的產(chǎn)生，招募白細(xì)胞并刺激平滑肌細(xì)胞增殖來(lái)加速動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)展[27]。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)增強(qiáng)自噬和溶酶體基因的轉(zhuǎn)錄因子主調(diào)節(jié)器，可以逆轉(zhuǎn)斑塊的自噬功能障礙，增強(qiáng)p62富集蛋白聚集物的吞噬功能，降低巨噬細(xì)胞凋亡和促炎因子IL-1β水平，從而延緩動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展[13,21，28]。

綜上所述，ATG5、ATG7自噬相關(guān)基因在巨噬細(xì)胞自噬中與SLE早發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化息息相關(guān)。

3.3.2 基于核苷核酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域NOD樣受體蛋白3炎癥小體的自噬：核苷核酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域(NOD)樣受體蛋白3[nucleotide-binding oligomerization domain(NOD)-like receptor protein 3，NLRP3]是NOD樣受體家族成員之一，它將自噬與炎癥的調(diào)節(jié)連接起來(lái)，調(diào)節(jié)IL-1β和IL-18的分泌。研究表明，經(jīng)NLRP3激活劑刺激后，在自噬/線(xiàn)粒體缺陷型巨噬細(xì)胞中有受損線(xiàn)粒體的積累，其促進(jìn)IL-1β分泌[22]。研究發(fā)現(xiàn)，動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中IL-1β的增加主要源于NLRP3炎癥小體的激活[29-30]。與此同時(shí)，NLRP3炎癥小體在SLE患者的巨噬細(xì)胞中也呈激活狀態(tài)[31]，其原因可能為：(1)SLE患者在抗雙鏈脫氧核糖核酸(double stranded DNA ,dsDNA)抗體存在的情況下，dsDNA可以通過(guò)活性氧產(chǎn)生和K+外排來(lái)激活NLRP3炎癥小體，從而誘導(dǎo)人單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞產(chǎn)生IL-1β[32]；(2)ox-LDL可激活巨噬細(xì)胞中的NLRP3炎癥小體，并以時(shí)間和劑量依賴(lài)的方式限制巨噬細(xì)胞自噬[27]，而SLE患者更容易產(chǎn)生促動(dòng)脈粥樣硬化性血脂異常(如產(chǎn)生免疫原oxLDL)[17]?？傊?，NLRP3炎癥小體在SLE患者合并動(dòng)脈粥樣硬化中呈高激活狀態(tài)，并抑制巨噬細(xì)胞的自噬功能。

3.3.3 基于mTOR通路的自噬：mTOR作為一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，mTOR信號(hào)通路與免疫細(xì)胞的增殖和分化、炎性細(xì)胞因子的分泌、自噬和氧化應(yīng)激的異常密切相關(guān)，在SLE的發(fā)病機(jī)制中起著重要作用[33]。研究發(fā)現(xiàn)，mTOR抑制劑西羅莫司在SLE小鼠模型中顯示出治療有效性[34]。自噬具有調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞極化功能的作用，可使促炎型M1 型巨噬細(xì)胞向抑炎型M2 型巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)化[5]。研究表明，選擇性抑制mTOR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路可以通過(guò)促進(jìn)巨噬細(xì)胞自噬來(lái)減少M(fèi)1表型巨噬細(xì)胞的表達(dá)，從而抑制相關(guān)促炎細(xì)胞因子的分泌來(lái)抑制巨噬細(xì)胞在動(dòng)脈粥樣硬化中的聚集，穩(wěn)定動(dòng)脈粥樣硬化斑塊[5,18]。研究發(fā)現(xiàn)，mTOR抑制劑雷帕霉素可以通過(guò)增強(qiáng)巨噬細(xì)胞自噬活性促進(jìn)膽固醇外流，增加動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的穩(wěn)定[35]。

目前的研究均是基于SLE模型或動(dòng)脈粥樣硬化模型的研究，尚未有研究證實(shí)巨噬細(xì)胞自噬調(diào)節(jié)mTOR通路在SLE早發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化中的作用，這可能是未來(lái)進(jìn)一步研究的方向。

4 小 結(jié)

巨噬細(xì)胞自噬在SLE早發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展中起著重要作用，但其更多作用機(jī)制仍需進(jìn)一步研究。巨噬細(xì)胞自噬的分子機(jī)制已成為治療SLE早發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化患者的新靶點(diǎn)，包括巨噬細(xì)胞遷移抑制因子、青蒿琥珀、mTOR抑制劑等均能調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的自噬功能，這為巨噬細(xì)胞自噬在SLE早發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化中作用的研究提供了新思路。