葉玉琳 江莉婷 高益鳴

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院口腔科 上海交通大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院 上海 200025

自噬也稱自我吞噬，是真核細(xì)胞共的一種胞內(nèi)物質(zhì)經(jīng)溶酶體降解的過程[1]。自噬參與機(jī)體固有和適應(yīng)性免疫反應(yīng)，包括胞內(nèi)病原識(shí)別和清除、抗原呈遞、炎性細(xì)胞因子分泌、淋巴細(xì)胞發(fā)育和免疫調(diào)節(jié)等過程。多種自身免疫性疾病的發(fā)生發(fā)展與自噬異常有關(guān)[2]。原發(fā)性舍格倫綜合征（primary Sj?gren’s syndrome，pSS）是一種病因不明的慢性全身性自身免疫性疾病，常表現(xiàn)為口干、眼干等癥狀，其病理特征為唾液腺、淚腺等外分泌腺大量淋巴細(xì)胞浸潤，常伴導(dǎo)管上皮增生[3-4]。近期的臨床研究及動(dòng)物模型研究證實(shí)：自噬可能參與調(diào)控唾液腺的穩(wěn)態(tài)與應(yīng)激[5-6]，且自噬在唾液腺的急性與慢性應(yīng)激狀態(tài)表現(xiàn)出不同的作用[6-8]；舍格倫綜合征（Sj?gren’s syndrome，SS）小鼠模型及人類患者腺體內(nèi)均存在自噬異常，主要為自噬增強(qiáng)[9-17]，一些調(diào)節(jié)自噬的藥物可改善SS的炎癥表現(xiàn)[14-15]。本文就自噬在pSS的發(fā)病和治療中的最新研究進(jìn)展作一簡要綜述。

1 自噬及其調(diào)節(jié)機(jī)制概述

根據(jù)底物及轉(zhuǎn)運(yùn)途徑的不同，自噬分為巨自噬、分子伴侶介導(dǎo)的自噬（chaperone-mediated autophagy，CMA）和微自噬[1]。其中，巨自噬是目前研究最多的自噬途徑，以下稱自噬。自噬是部分細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、細(xì)胞器或病原體等胞內(nèi)物質(zhì)在溶酶體中降解的過程，涉及復(fù)雜的膜動(dòng)力學(xué)[1]。自噬過程中，細(xì)胞質(zhì)的一部分被稱為隔離膜或吞噬泡的薄膜池吞噬，形成的雙層膜囊泡稱為自噬體。自噬體與溶酶體融合釋放一個(gè)單層膜囊泡進(jìn)入溶酶體腔形成自溶體，自溶體消化后的降解產(chǎn)物被運(yùn)輸回細(xì)胞質(zhì)并循環(huán)利用[18]。

誘導(dǎo)自噬的信號(hào)通常來源于不同條件下的各種應(yīng)激，如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、氧化應(yīng)激、異常蛋白質(zhì)聚集、饑餓、缺氧、細(xì)胞器損傷、微生物感染等[18-19]。自噬的過程涉及由進(jìn)化上保守的自噬相關(guān)（autophagy-related，ATG）基因編碼的多個(gè)蛋白質(zhì)復(fù)合物的協(xié)調(diào)作用[18]。其主要過程如下：生理狀態(tài)下細(xì)胞內(nèi)能量充足時(shí)，雷帕霉素靶蛋白復(fù)合物1（mechanistic target of rapamycin complex 1，mTORC1）活化從而抑制自噬啟動(dòng)復(fù)合物ULK1/2-RB1CC1-ATG13-ATG101，饑餓狀態(tài)下這種抑制被釋放?；罨腢LK1/2復(fù)合物磷酸化磷脂酰肌醇3-激酶（phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K）復(fù)合物的組分BECN1-ATG14-p150-VPS34，介導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等含跨膜蛋白ATG9的膜性細(xì)胞器出芽、成核，而后進(jìn)一步招募ATG12-ATG5-ATG16L1至隔離膜表面并促進(jìn)延伸。微管相關(guān)蛋白1輕 鏈3（microtubule-associated protein 1 light chain 3，LC3）是獨(dú)特的泛素樣蛋白，先被ATG4切割為LC3-I，后依次經(jīng)ATG7、ATG3、ATG16 L1（分別作為E1酶、E2酶、E3酶）處理后與磷脂酰乙醇胺結(jié)合形成脂溶性的LC3-Ⅱ，被招募至隔離膜促進(jìn)膜擴(kuò)張、融合形成自噬體[1,18]。哺乳動(dòng)物L(fēng)C3有LC3A、LC3B、LC3C亞型，其非脂化和脂化形式通常分別稱為LC3-Ⅰ和LC3-Ⅱ[20]。內(nèi)吞體分選轉(zhuǎn)運(yùn)復(fù)合體（endosomal sorting complex required for transport，ESCRT）介導(dǎo)自噬體沿著微管運(yùn)動(dòng)與溶酶體融合[1,18]。mTOR、BECN1、ATG5、LC3-Ⅱ等因其作用的不可替代性，常用作自噬研究的標(biāo)記物或靶標(biāo)[20]。

2 自噬與正常唾液腺的穩(wěn)態(tài)與應(yīng)激

唾液腺在口腔健康中起著至關(guān)重要的作用，自噬可能參與了唾液腺的分泌功能與穩(wěn)態(tài)維持。為了研究自噬在唾液腺發(fā)育和功能中的作用，Morgan-Bathke等[5]通過條件性敲除小鼠唾液腺腺泡細(xì)胞的ATG5基因，構(gòu)建唾液腺腺泡細(xì)胞自噬缺陷模型后發(fā)現(xiàn)，與野生型小鼠相比，模式小鼠的三大唾液腺腺泡細(xì)胞在凋亡、增殖及卡巴膽堿誘導(dǎo)的唾液分泌方面沒有差異，即唾液流速和唾液成分保持相似。但4～6周時(shí)，唾液腺特異性ATG5失活導(dǎo)致小鼠腺泡細(xì)胞中度增大，分泌顆粒滯留，隨著小鼠的生長（6個(gè)月和18個(gè)月）變得更加明顯，提示自噬至少通過部分調(diào)節(jié)唾液腺腺泡細(xì)胞生成和分泌的分泌顆粒的大小和數(shù)量，在維持唾液腺的形態(tài)和功能中起著重要作用。由于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等分泌細(xì)胞器參與自噬和分泌顆粒的生物發(fā)生，可能涉及分泌細(xì)胞器成熟和通過自噬維持其完整性和質(zhì)量的獨(dú)特和高度專業(yè)化的步驟[21]，由此推測自噬可能是唾液腺腺泡細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)和細(xì)胞器穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。自噬過程和分泌途徑有許多相似的過程，包括囊泡運(yùn)輸和膜融合[2]。已有研究[21]發(fā)現(xiàn)，自噬參與并調(diào)節(jié)細(xì)胞分泌途徑：自噬在組成性分泌、調(diào)節(jié)性分泌和非經(jīng)典的蛋白分泌途徑（unconventional protein secretion，UPS）中可發(fā)揮非降解性的調(diào)節(jié)作用?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)自噬依賴分泌調(diào)節(jié)的物質(zhì)有：白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-6、IL-1β、IL-18等，還有損傷反應(yīng)介質(zhì)、小腸潘氏細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、破骨細(xì)胞、肥大細(xì)胞中的分泌顆粒，細(xì)胞外基質(zhì)成分等[22]。類似地，唾液腺腺泡細(xì)胞中的分泌顆粒的調(diào)節(jié)性分泌可能受到自噬調(diào)節(jié)，此猜想有待證實(shí)。但自噬激活是一把雙刃劍[19]，在唾液腺不同的應(yīng)激狀態(tài)下可能發(fā)揮不同的作用。研究[7-8]表明，在頭頸部放療或唾液腺導(dǎo)管結(jié)扎后，自噬有助于唾液腺的急性修復(fù)，維持腺泡細(xì)胞穩(wěn)態(tài)；在持續(xù)的應(yīng)激條件下，自噬可能促進(jìn)程序性細(xì)胞死亡反應(yīng)。在不同的微環(huán)境或者刺激條件下，自噬可能通過發(fā)揮不同的作用，平衡唾液腺細(xì)胞的凋亡和增殖來幫助應(yīng)激后的穩(wěn)態(tài)的重建[6]。

3 自噬參與pSS機(jī)制的研究進(jìn)展

來自基因組分析、細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物模型和臨床的最新研究表明，自噬在自身免疫性疾病的易感性和進(jìn)展中起著重要作用[2]。目前已發(fā)現(xiàn)自噬相關(guān)基因多態(tài)性與系統(tǒng)性紅斑狼瘡、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、銀屑病和多發(fā)性硬化等相關(guān)[2,23]。通過生物信息學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)早期和晚期pSS患者的自噬狀態(tài)存在差異，提示自噬參與pSS的發(fā)生發(fā)展。

3.1 自噬相關(guān)蛋白在pSS腺體的異常表達(dá)

自噬相關(guān)蛋白是參與自噬體生物發(fā)生的蛋白質(zhì)，由ATG基因編碼。迄今為止已報(bào)道的自噬相關(guān)蛋白約有20種，這些“核心”蛋白構(gòu)成一些功能組：ULK1復(fù)合物、PI3K復(fù)合物、ATG12-ATG5-ATG16L1復(fù)合物、LC3脂化系統(tǒng)，基本可代表自噬體形成過程[18]。

Alessandri等[9]在pSS患者的唇腺中檢測到ATG5和LC3-Ⅱ的表達(dá)上調(diào)，并通過對(duì)CD4、CD8、ATG5和LC3-Ⅱ免疫熒光共定位，進(jìn)一步證實(shí)pSS患者唇腺中自噬的增強(qiáng)，且主要細(xì)胞來源為CD4+T淋巴細(xì)胞。該研究首次提供了pSS患者唇腺中CD4+T淋巴細(xì)胞自噬上調(diào)的證據(jù)，并且發(fā)現(xiàn)淋巴細(xì)胞自噬水平與疾病活動(dòng)指數(shù)、損傷指數(shù)[24-25]之間存在明顯的相關(guān)性，即LC3-Ⅱ水平與這2個(gè)指數(shù)評(píng)分呈正相關(guān)，提示CD4+T淋巴細(xì)胞的自噬激活可能啟動(dòng)自身免疫。該團(tuán)隊(duì)的后續(xù)研究[10]發(fā)現(xiàn)，pSS患者唇腺生發(fā)中心樣結(jié)構(gòu)中浸潤的B、T淋巴細(xì)胞自噬上調(diào)，可能表明自噬的異常調(diào)節(jié)參與了病變內(nèi)自身免疫過程的發(fā)展和持續(xù)；pSS患者的循環(huán)淋巴細(xì)胞中沒有檢測到自噬的激活，進(jìn)一步證實(shí)了該通路的主要作用是在唇腺局部組織水平。侯佳奇等[11]研究發(fā)現(xiàn)，pSS患者唇腺上皮細(xì)胞的半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3和LC3-Ⅱ表達(dá)明顯增加，其中半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3主要定位于上皮細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)，LC3-Ⅱ定位于浸潤的炎性細(xì)胞和上皮細(xì)胞的細(xì)胞核，提示pSS患者唇腺上皮細(xì)胞存在更顯著的凋亡和自噬現(xiàn)象。相關(guān)性分析提示，pSS患者唇腺上皮細(xì)胞的凋亡和自噬程度與局部炎癥程度即自身免疫活化程度呈正相關(guān)。動(dòng)物模型研究也有類似發(fā)現(xiàn)。Du等[12]研究發(fā)現(xiàn)，與7周齡NOD小鼠（SS動(dòng)物模型）相比，21周齡NOD小鼠頜下腺ATG5和BECN1的表達(dá)增加，這表明自噬隨著疾病的進(jìn)展增加。自噬和凋亡的增強(qiáng)可使唾液腺上皮細(xì)胞中的SS相關(guān)自身抗原Ro/SSA和La/SSB再分布[26]。

與唾液腺類似，有證據(jù)表明SS淚腺中的自噬也升高。Byun等[13]發(fā)現(xiàn)，與非SS干眼相比，SS干眼癥患者淚液和結(jié)膜上皮的ATG5和LC3B-Ⅱ/Ⅰ水平明顯升高。結(jié)膜上皮的免疫染色顯示，ATG5和LC3B-Ⅱ點(diǎn)狀胞質(zhì)染色模式在SS干眼患者中增強(qiáng)，在8周齡NOD/LtJ小鼠（SS動(dòng)物模型）的淚腺中也觀察到相似染色模式，并且在16周齡NOD/LtJ小鼠淚腺中顯著發(fā)展，表明自噬的失調(diào)可能與SS干眼癥的發(fā)生發(fā)展有關(guān)。該團(tuán)隊(duì)后續(xù)研究[27]證實(shí)，淚液中ATG5可作為一種生物標(biāo)志物在干燥綜合征診斷中應(yīng)用。Lee等[14]觀察NOD/LtJ小鼠發(fā)現(xiàn)其淚腺在SS臨床和病理特征出現(xiàn)之前已出現(xiàn)自噬誘導(dǎo)：早在5周齡早期，小鼠淚腺即可檢測到ATG5和LC3B-Ⅱ的點(diǎn)狀細(xì)胞質(zhì)染色模式，隨時(shí)間推移逐漸增加并在17周時(shí)變得突出，小鼠血清抗ATG5水平也從9周齡開始升高，并逐漸升高直至21周。但從9周齡開始，小鼠才表現(xiàn)出淚液分泌量明顯減少并持續(xù)減少；13周時(shí)，淚腺組織切片才可觀察到多個(gè)白細(xì)胞浸潤灶，血清抗Ro抗體水平才顯著升高。

然而Barrera等[15]發(fā)現(xiàn)，在輕度（1個(gè)浸潤灶）pSS患者唇腺中自噬水平降低。也有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)[16-17]發(fā)現(xiàn)，SS模型小鼠中唾液腺中自噬和CMA均受到損害。

有關(guān)自噬在pSS發(fā)生發(fā)展中的作用和地位還需進(jìn)一步探索，上述研究突出了細(xì)胞自噬作為疾病活動(dòng)的生物標(biāo)記物的潛力，并為驗(yàn)證自噬作為pSS的創(chuàng)新藥物靶點(diǎn)的治療意義提供了新的基礎(chǔ)。

3.2 pSS中自噬與固有免疫及適應(yīng)性免疫

pSS的發(fā)病依賴于固有免疫和適應(yīng)性免疫之間復(fù)雜的相互作用導(dǎo)致的以自我耐受性喪失為特征的自身免疫爆發(fā)[28]。固有免疫是機(jī)體抵抗病原侵襲的第一道防線，執(zhí)行者為多種固有免疫細(xì)胞，其效應(yīng)過程受多種固有免疫分子精細(xì)調(diào)控；適應(yīng)性免疫是在固有免疫基礎(chǔ)上，針對(duì)特定抗原產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答，包括B細(xì)胞介導(dǎo)的體液免疫和T細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫。自噬與免疫作為重要的維穩(wěn)機(jī)制，二者的相互作用在pSS中發(fā)揮了重要作用。

巨噬細(xì)胞是固有免疫的主要效應(yīng)細(xì)胞，也是pSS組織病理學(xué)病變的重要組成部分，在以重度浸潤為特征的小唾液腺病變中，巨噬細(xì)胞水平升高[29]。從病原體識(shí)別和吞噬到細(xì)胞因子釋放和炎癥反應(yīng)，自噬參與了巨噬細(xì)胞幾乎所有的功能[30]。在pSS患者的唇腺組織中也檢測到專司抗原提呈的樹突狀細(xì)胞，在輕度SS病變中，外周血髓樣樹突狀細(xì)胞向唾液腺聚集可導(dǎo)致外周血髓樣樹突狀細(xì)胞耗竭[31]。自噬參與樹突狀細(xì)胞將抗原遞送至細(xì)胞表面的組織相容性復(fù)合體（histocompatibility complex，MHC）-Ⅱ，激活T細(xì)胞，自噬缺陷的樹突狀細(xì)胞呈遞抗原的能力受損[32]。促炎細(xì)胞因子與自噬之間相互作用，腫瘤壞死因子-α、IL-1α和IL-1β等細(xì)胞因子可誘導(dǎo)細(xì)胞自噬，而自噬以環(huán)境依賴的方式調(diào)節(jié)細(xì)胞因子的產(chǎn)生[33]。自噬在固有免疫中仍有“雙刃劍”的作用，自噬水平的變化可增強(qiáng)或降低固有免疫。

外分泌腺大量淋巴細(xì)胞浸潤為pSS的主要病理特征，T細(xì)胞是pSS中觀察到的免疫病理損傷的主要因素。盡管CD4+T細(xì)胞在輕度病變中占優(yōu)勢，但在晚期病變中觀察到的主要細(xì)胞類型是B細(xì)胞[29]。研究[9-10]表明，pSS唇腺中B、T淋巴細(xì)胞自噬增強(qiáng)。自噬是B、T細(xì)胞激活所必需的，自噬增強(qiáng)為其提供能量，參與免疫應(yīng)答[34]。

3.3 自噬與pSS的藥物治療

pSS目前尚無特異性的治療方法，自噬可能是其藥物治療研究的新方向。氯喹和羥氯喹能通過破壞溶酶體酸化來阻斷自噬[35]。一項(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)[14]發(fā)現(xiàn)，早期應(yīng)用氯喹治療可抑制SS進(jìn)展。值得注意的是，作為治療pSS的臨床一線藥物，糖皮質(zhì)激素與羥氯喹對(duì)自噬的調(diào)節(jié)起到相反的作用。地塞米松通過抑制PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路誘導(dǎo)自噬[36]。雷帕霉素直接抑制mTOR，是特異性的自噬誘導(dǎo)劑。雷帕霉素滴眼液應(yīng)用于SS小鼠干眼，可抑制淚腺炎癥，增加淚液分泌，恢復(fù)眼表穩(wěn)態(tài)。托法替尼作為Janus激酶抑制劑，可對(duì)抗自噬缺陷誘導(dǎo)的IL-6過度表達(dá)而抗炎[15]。目前，關(guān)于自噬在pSS中的作用機(jī)制的研究才剛起步，許多結(jié)果尚存爭議，靶向調(diào)控自噬從而治療pSS作為新策略也待進(jìn)一步研究。

綜上所述，pSS唾液腺中自噬相關(guān)蛋白表達(dá)增加，提示自噬可能參與pSS的發(fā)生發(fā)展，為pSS的研究提供了新方向。然而自噬相關(guān)蛋白的表達(dá)對(duì)應(yīng)著自噬體形成的過程，并不能代表自噬全過程。自噬通量是指一段時(shí)間內(nèi)自噬的整個(gè)過程，包括自噬體的形成到自溶體降解并將降解產(chǎn)物釋放回到細(xì)胞質(zhì)的連續(xù)動(dòng)態(tài)過程，是反映自噬水平的主要指標(biāo)[20]?，F(xiàn)有研究缺少對(duì)pSS腺體中自噬通量的研究，還需深入研究，這將為揭示自噬在pSS的發(fā)生發(fā)展中的作用機(jī)制開辟道路。

利益沖突聲明：作者聲明本文無利益沖突。