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第44卷第3期
·436 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2024年3月
以期为哮喘的治疗提供新思路。 哮喘中存在自噬水平的失衡。
1 ASMC表型转化参与哮喘发病 3 自噬在ASMC表型转化中的作用
ASMC 具有可塑性,在不同的微环境下可表现 气道重塑是哮喘重要的病理特征之一,表现为
不同的形态及功能,主要分为收缩型和增殖/合成 气道组织、结构和功能的不可逆性改变,其特征包
型。正常情况下 ASMC 主要为收缩型,能够正常收 括:黏膜下成纤维细胞增殖,气道平滑肌增厚,ECM
缩和有效舒张,以维持正常的气道阻力,几乎不分 沉积,支气管、血管数目增加,杯状细胞增生和黏液过
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泌蛋白质 。电镜下观察,增殖/合成型 ASMC 有大 度分泌。其中,气道平滑肌形态及功能异常与哮喘患
量合成型细胞器,包括丰富的线粒体、高度发达的 者AHR及肺功能进行性下降密切相关,也是目前哮
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高尔基体池和粗面内质网 。哮喘的特点是增殖/ 喘药物治疗反应欠佳的重要原因 。气道平滑肌功
合成型 ASMC 比例增高,在炎症因子、过敏原、毒素 能异常主要由ASMC表型转化引起,包括ASMC的过
和环境因素等多种刺激下,ASMC 会通过多种信号 度增殖、肥大、迁移及异常分泌 。自噬在ASMC表
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通路从正常的收缩型向增殖/合成型转化,表现为具 型转化中扮演重要角色,主要包括以下几方面。
有较强的增殖分裂能力、病理性收缩,同时能够合 3.1 自噬调控ASMC细胞周期和凋亡过程
成分泌大量细胞因子、趋化因子、生长因子及一系 ASMC 凋亡/增殖失衡与气道重塑密切相关。
列细胞外基质(extracellular matrix,ECM)蛋白,如纤 细胞凋亡是维持形态发生和组织稳态的基本细胞
连蛋白、串珠素、弹性蛋白、血栓形成素、硫酸软骨 死亡机制 [17] ,作为一种保护机制来限制 ASMC 的过
素和胶原蛋白等 。这些物质参与气道炎症,介导 度增殖。ASMC 的增殖是一个需要 D1 型细胞周期
[4]
细胞氧化应激、气道微环境改变,最终导致不可逆 蛋白(cyclin D1)参与的有丝分裂过程,cyclin D1 表
性气流受限。其中 ECM 蛋白,尤其 I 型胶原蛋白和 达可作为细胞增殖的标志物 [18] 。自噬可以降解和
纤连蛋白,可作为ASMC表型转化的重要表征之一, 清除cyclin D1,维持凋亡/增殖平衡 [19] 。但高水平自
它们通过促增殖或促进生长因子分泌的作用,为 噬可抑制ASMC凋亡,导致ASMC过度增殖,从而加
ASMC 向增殖/合成型转化提供正反馈信号,进一步 重哮喘气道重塑 [20] 。在转化生长因子(transforming
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加重哮喘症状和气道重塑,形成恶性循环 。 growth factor,TGF)⁃β1诱导的ASMC中,阻断自噬通
路能抑制增殖细胞核抗原的表达并降低ASMC中活
2 自噬是调控哮喘发病的双刃剑
性氧(reactive oxygen species,ROS)水平,有助于逆
自噬是一种保守的细胞生物过程,广泛存在于 转ASMC的增殖/合成表型 。
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真核细胞中,参与调节正常呼吸道稳态 。自噬具 3.2 自噬调节ASMC线粒体功能及代谢
有双面性,生理状态下,自噬可吞噬有害分子,如外 自噬调控气道细胞能量平衡,维持气道微环境
源病毒、细菌等微生物,联合溶酶体降解受损蛋白 稳态 [21] 。ASMC 的增殖及肥大是一个能量依赖过
质、脂质或细胞器等,维持细胞稳态,促进细胞存 程,而线粒体是腺嘌呤核苷三磷酸(adenosine tri⁃
活;病理条件下,高度活化的自噬,可触发炎症风 phosphate,ATP)生成的动力站,在哮喘患者增殖/合
暴,诱导细胞程序性死亡。环境污染物及过敏原可 成型 ASMC 中发现线粒体数量增加和耗氧增多 [22] 。
以通过激活不同的信号通路诱导自噬 [10] ,进一步促 一方面,自噬可清除损伤的线粒体,维持线粒体质
进氧化应激、线粒体功能障碍和多种炎症趋化因子 量和活性,强化 ASMC 的增殖和迁移能力 [23] 。有研
的分泌,触发哮喘气道病理性改变。自噬小体是细 究指出,哮喘气道重塑中 ASMC 分泌 ECM 蛋白所
胞自噬激活的标志之一,研究证实在哮喘患者气道 需的大量能量,可通过细胞内增强的自噬通量来
组织(包括气道平滑肌)中自噬小体明显增多 [11] 。 补偿 [24] 。使用自噬抑制剂氯喹和奎宁处理 ASMC,
重症哮喘患者的痰中的粒细胞、外周血细胞和嗜酸 能激活 ASMC 的Ⅱ型味觉受体(苦味受体),导致线
性粒细胞中也显示出较高水平的自噬 [10,12] 。有研究 粒体裂变及膜电位降低,减少 ATP 产生,从而抑制
认为,抑制自噬有助于缓解气道炎症,逆转气道重塑 ASMC 增殖 [25] 。另一方面,抑制自噬可使细胞从依
[13] 。也有研究指出,慢性哮喘小鼠模型中自噬水平 赖氧化磷酸化的代谢转向依赖糖酵解的代谢。研究
降低,抑制了 ECM 蛋白的降解,加重气道重塑 [14] 。 表明,在哮喘中,ASMC的异常增殖与糖酵解途径的
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自噬是动态的过程,以上结果虽不一致,但均提示 激活有关,自噬水平的下降能有效促进糖酵解 。综