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第42卷第5期
·752 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2022年5月
噬是一种进化上保守的、自我降解的吞噬过程,涉 (long noncoding RNA,lncRNA)在自噬形成过程中起
及蛋白质、脂质和细胞器的降解和循环,属于不依 着重要作用。
赖半胱氨酸蛋白酶的程序性死亡 。哺乳动物的自 人类基因组中大约 75%的基因可以被转录为
[8]
噬一般分为3种类型:巨自噬、微自噬和分子伴侣介 RNA,但其中大部分被转录成无蛋白质编码能力的
[22]
导的自噬。一般而言,自噬是指巨自噬,即内质网 非编码RNA 。lncRNA是长度超过200个碱基,具
和线粒体的单层或双层膜结构包裹可溶性大分子 有多种调控功能的一类RNA分子。目前对lncRNA
物质或受损的细胞器形成自噬囊泡,与溶酶体融合 分类存在多种方式,其中根据其作用机制的不同可
形成自噬溶酶体,以内含的水解酶来降解相应底 分为 4 类:①信号分子作用,lncRNA 可以作为信号
物,维持细胞在缺乏营养素的情况下的细胞活力。 分子传递通路信息 [23] ;②引导分子作用,lncRNA可
微自噬是一种溶酶体膜自身发生内陷,直接包裹和 以通过染色质修饰酶帮助蛋白酶复合体找到顺势和
吞噬细胞质、细胞器或细胞核,形成自噬体并在溶 反式调控位点 ;③诱导分子作用,lncRNA 可以间
[24]
酶体中降解。分子伴侣介导的自噬:通过选择性识 接调控相关靶基因的转录相关过程 [25] ;④支架作
别并结合带有特定氨基酸序列的可溶性蛋白质,例 用,lncRNA 可以在表观遗传水平上修饰调节靶基
如,分子伴侣 HSC70 识别具有 KFERQ 序列的可溶 因 [26] 。其中 lncRNA 作为一种竞争性内源性 RNA,
性胞浆蛋白底物,再经溶酶体膜上的受体Lamp2a转 与相应微小 RNA(microRNA,miRNA)互作结合,是
运到溶酶体内并被水解酶降解。其中巨自噬与脑 目前 lncRNA 介导自噬在脑缺血再灌注损伤中最主
缺血再灌注损伤的关系研究最为广泛 [9-10] 。本文着 要的分子机制。同时,这些 lncRNA 在自噬信号的
重综述巨自噬在脑缺血再灌注损伤中的作用及相 诱导、囊泡成核、自噬体的延伸和成熟、自噬溶酶体
关分子靶点。 的融合和降解等过程中参与了众多关键分子靶点
巨自噬经历了自噬诱导、囊泡成核、自噬体的 和信号通路的调控。
延伸和成熟、自噬溶酶体的融合和降解等多个阶
1 lncRNA调节自噬的诱导
段,这些过程中涉及到多个自噬相关基因和复杂的
信号通路的调控。ATG1复合物(包括ATG1/ULK1、 哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of
ATG13和ATG17/FIP200)和mTORC1的抑制目前被 rapamycin,mTOR)是在疾病条件下感知细胞外营
认为参与了自噬的诱导 [11] 。Vps34(PI3K)⁃ATG6 养、能量以及分泌因子等信号变化的一种丝/苏氨酸
(Beclin⁃1)⁃ATG14 形成三聚体,持续募集自噬相关 蛋白激酶 [27] 。在脑缺血再灌注损伤早期阶段,当细
蛋白,并与ULK1/ATG1复合物一起促进自噬体的形 胞处于饥饿状态时,mTOR活性受到抑制,这是真核
成 [12-13] 。自噬体的延伸阶段主要依赖于两个泛素化 生物自噬诱导过程中的关键步骤 [28] 。mTOR,包括
系统,包括 ATG12⁃ATG5 复合物和 MAP1⁃LC3/LC3/ mTORC1(雷帕霉素敏感)和 mTORC2(雷帕霉素不
ATG8 复合物 [14] 。在 ATG4 的作用下,LC3 的前体被 敏感),其中 mTORC1 是主要的调控靶点 [29] 。在氧
加工成胞浆可溶性 LC3⁃1,后者在 ATG7 和 ATG3 的 糖剥夺或使用雷帕霉素(mTOR 抑制剂)情况下,
作用下形成脂溶性LC3⁃PE(LC3⁃11),参与自噬体的 mTORC1 的激酶活性受到抑制,从而促进自噬的发
延伸直至形成自噬溶酶体。LC3⁃11 位于自噬体膜 生 [30-31] 。同时,mTORC1 的激酶活性受到上游磷脂
上,是自噬体形成的生物标记物。p62/SQSTM 蛋白 酰肌醇 3 激酶(phosphatidylinositol 3⁃kinases,PI3K)/
与 LC3 特异性结合,并将泛素化蛋白聚集体或其他 蛋白激酶B(protein kinase B,PKB/Akt)的影响 [32-33] 。
细胞组分募集到自噬小体中,然后在自噬溶酶体内 许多证据表明,多条 lncRNA 可以通过调节
降解 [15] 。这些自噬相关基因是脑缺血再灌注损伤 PI3K/Akt/mTOR 信号通路来调节自噬。lncRNA⁃
中调控的关键靶点。然而,自噬对神经细胞的作用 RMRP(RNA component of mitochondrial RNA pro⁃
效应具有“双刃剑”的特性,对其确切的作用仍存在 cessing endoribonuclease,RMRP)首次在胃癌中发现
争议。在脑缺血再灌注早期,自噬可以通过清除受 可以作为”海绵”吸附 miR⁃206 促进胃癌的发病 [34] 。
损的细胞器发挥神经保护作用 [16-18] 。然而,过度自 氧糖剥夺/复氧(oxygen⁃glucose deprivation/reoxygen⁃
噬会吞噬正常的蛋白质或细胞器,加重缺血再灌注 ation,OGD/R)处理可显著增加 SH⁃SY5Y 细胞中
期间的神经损伤 [19-21] 。因此,寻求有效的干预靶点 RMRP的表达。免疫荧光和蛋白免疫印迹显示RMRP
尤为重要。近年来,已经观察到长链非编码 RNA 沉默可以显著降低 OGD/R 诱导的 LC3⁃11 蛋白表达