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2023年1月 第26卷 第3期 http: //www.chinagp.net E-mail: zgqkyx@chinagp.net.cn ·301·
胞自噬的调控中心,同时也是细胞自噬的能量和营养状 患者肺泡巨噬细胞中自噬体的数量明显增加,但由于存
态的感受器,受包括 PI3K/Akt 等在内的多种信号通路 在自噬体运输至溶酶体的功能障碍,致使自噬活性减
的调节,在调节细胞自噬中发挥关键作用 [30-31] 。LC3 弱、肺泡巨噬细胞清除功能受损,导致 COPD 肺气肿的
是自噬过程中的一个标志性蛋白质,其表达的强度与 发生 [7] 。KONO 等 [40] 研究发现,香烟烟雾可损伤巨噬
自噬体数量呈正相关 [32] ,自噬启动后 LC3- Ⅰ开始向 细胞的自噬功能,造成巨噬细胞自噬体成熟缺陷和自噬
LC3- Ⅱ转化,LC3- Ⅱ被认为是代表自噬作用的标志性 体内蛋白质、细胞器等物质的异常积聚,本次研究结果
指标,其表达量的高低在一定程度上反应了自噬体的数 与其一致。
量和自噬的程度 [33] ,LC3- Ⅱ /LC3- Ⅰ比值与自噬小 巨噬细胞作为机体重要的免疫效应细胞,具有十分
体的形成程度密切相关,是反映整个自噬水平的重要标 强大的吞噬和杀伤病原体的功能,在机体的抗感染免疫
志 [34] 。 中发挥至关重要的作用 [41] 。研究表明,COPD 患者的
本团队前期研究发现,GBE 能降低 COPD 大鼠血清 巨噬细胞吞噬功能低下,而香烟烟雾对巨噬细胞吞噬
与 BALF 中 IL-1、IL-8 的水平,并能够抑制 COPD 大 功能的损害更明显,可造成其吞噬能力显著下降 [42] ,
鼠肺组织中基质金属蛋白酶 -9(MMP-9)的表达,从 而维持巨噬细胞正常的自噬功能可以直接参与调控巨
而发挥抑制 COPD 大鼠气道与全身炎性反应、肺组织重 噬细胞的吞噬功能,从而使巨噬细胞能有效清除病原
塑与肺纤维化的作用,但其具体机制尚不清楚 [35-36] 。 体 [43] 。在本研究中,使用 GBE 与比卡鲁胺、雷帕霉素、
Taselisib 是一种有效的选择性 PI3K 抑制剂 [37] ;比卡鲁 Taselisib 干预后,PI3K/AKT/mTOR 信号通路被抑制,自
胺作为 Akt 的抑制剂,能抑制小鼠 RAW264.7 巨噬细胞 噬水平增强,促进了自噬体与溶酶体的结合,自噬溶酶
的 Akt、mTOR 蛋白的表达,增加 LC3- Ⅱ蛋白表达 [38] ; 体的数量明显增加,加速受损的细胞器、蛋白质等物质
雷帕霉素是一种经典的自噬激动剂,通过抑制 mTOR 来 的消化,促进细胞代谢与细胞器的更新,使巨噬细胞的
激活自噬 [39] ;因此,本次研究采用 Taselisib、比卡鲁 自噬活性增强,维持了巨噬细胞的正常的吞噬功能,使
胺、雷帕霉素作为 GBE 能否通过调控 PI3K/Akt/mTOR 巨噬细胞能有效发挥其吞噬功能,清除 COPD 大鼠气道
通路促进肺泡巨噬细胞自噬治疗 COPD 的对照药物。研 与血液中的病原菌,减轻气道与全身炎性反应。
究结果显示,与正常对照组相比,COPD 模型组肺泡巨 综上所述,GBE 能够通过调控 PI3K/Akt/mTOR 信
噬 细 胞 中 PI3Kp110α、Akt、p-Akt、mTOR、p-mTOR
号通路,促进肺泡巨噬细胞发挥正常自噬功能,起到治
蛋白的表达水平下降,而 LC3- Ⅱ /LC3- Ⅰ比值上升,
疗 COPD 的作用,为 GBE 在 COPD 治疗中的应用提供
说明在 COPD 大鼠的肺泡巨噬细胞中 PI3K/Akt/mTOR 信
一定实验依据。本研究尚有不足之处,未设置相关蛋白
号通路被抑制,自噬水平升高,进而引起肺泡巨噬细
分子的激动剂,部分指标影响机制相对复杂,仍需今后
胞自噬增强;给予 GBE、Taselisib、比卡鲁胺、雷帕霉
进一步深入研究。
素干预后,与 COPD 模型组相比,大鼠肺泡巨噬细胞中
作者贡献:郭栋伟负责实验设计、文章的构思与设
的 PI3Kp110α、Akt、p-Akt、mTOR、p-mTOR 蛋 白 表
计,并对文章负责;张鹏飞组织课题实施、控制实验质
达水平进一步下降,LC3- Ⅱ /LC3- Ⅰ比值升高,巨噬
量,负责论文起草、论文修订与审校;任明君、廖丽君
细胞自噬作用增强,加速清除多余、受损、衰老的蛋白
进行动物实验与细胞实验以及实验相关指标检测;黄茹
质与细胞器,保障巨噬细胞发挥正常的功能,抑制了
妍、罗湘蓉负责论文检索与查重。
COPD 大鼠气道与肺实质内巨噬细胞的异常蓄积,进而
本文无利益冲突。
减轻了巨噬细胞介导的炎性反应、肺泡破损与气道重塑。
参考文献
电镜是观测细胞自噬的“金标准”,由本次研究中
[1]ZHANG Q,LI W,AYIDAERHAN N,et al. IP3 R attenuates
透射电镜结果可以看出正常对照组自噬溶酶体数量较 oxidative stress and inflammation damage in smoking-induced COPD
少,自噬水平较低,COPD 模型组溶酶体数量增多,自 by promoting autophagy[J]. J Cell Mol Med,2021,25(13):
噬被激活,但以初级溶酶体增多为主,而自噬溶酶体较 6174-6187. DOI:10.1111/jcmm.16546.
少,表明自噬体和初级溶酶体存在融合障碍,致使受损 [2]张鹏飞,廖丽君,谭玉萍 . 银杏叶提取物治疗慢性阻塞性肺疾
病作用机制的研究进展[J]. 中国全科医学,2017,20(15):
的细胞器、糖原等物质溶解受阻,异常堆积,进而影
1906-1910. DOI:10.3969/j.issn.1007-9572.2017.15.024.
响正常的细胞代谢与细胞器的更新,致使肺泡巨噬细胞
ZHANG P F,LIAO L J,TAN Y P. Recent developments in the
自噬功能受损。GBE 组与各抑制剂组的自噬溶酶体较 mechanism of Ginkgo biloba extract in the treatment of chronic
COPD 模型组明显增多,能加速受损的细胞器、糖原的 obstructive pulmonary disease[J]. Chinese General Practice,
消化,促进细胞代谢与细胞器的更新,从而维持肺泡巨 2017,20(15):1906-1910. DOI:10.3969/j.issn.1007-
噬细胞发挥正常的自噬功能。研究发现,吸烟的 COPD 9572.2017.15.024.