自噬与肝脏损伤

自噬与肝脏损伤 王金成，罗沛华，何俏军 (浙江大学药学院) 5 摘要:自噬(Autophagy)是一种细胞应激和自我防御的机制，而同时有大量文献报道自噬 在细胞死亡中扮演着重要的角色，应用自噬指导和解决分子生物学中的科学问题已经成为研 究的热点。肝脏损伤(Liver Injury)作为临床常见的危害人类健康的疾病或药物副作用，所 涉及的种类繁多，其发生和保护机制尚不明确，为临床肝脏疾病的治疗和肝脏毒性的防护带 来了很大难题，这就亟需找到发生或者干预肝脏损伤的机制。本文着重阐述自噬在各类肝脏 10 损伤类型中的双重作用，为肝脏损伤的临床治疗，肝脏毒性的防护提供指导意义。 关键词:自噬;肝脏损伤;双重作用 中图分类号:R966 Autophagy and Liver Injury 15 WANG Jincheng, LUO Peihua, HE Qiaojun (College of Pharmaceutical Sciences, Zhejiang University, Hangzhou, 310058) Abstract: Autophagy is a cellular stress and self-defensive mechanism, while at the same time a large number of literature reports that autophagy plays an important role in cell death, it has become a hot point of research through applicating autophagy to guide and solve scientific problems in molecular biology. Liver injury, as a clinical common disease or drug side effects to 20 harm human health, involved in a wide range, while its occurrence and protection mechanism is not clear, which has brought a lot of problems for clinical treatment of liver disease and liver toxicity protection, occurrence or intervention mechanism of liver injury need to be explored. In this paper, on the dual function of autophagy in various liver injury has been summarized, for the clinical treatment of liver injury and protection of liver toxicity 25 Key words: autophagy, liver injury, dual function 0 引言 自噬，或者叫做细胞自我消化，是一种重要的细胞生理过程，在调节细胞生长、分化、 30 存活及体内稳态平衡中都起到重要的作用。在过去的十多年中，自噬在各种人类疾病中的作 用越来越受到人们的关注。自噬对于机体的作用是两面性的，它可以作为细胞的一种保护机 制，以防止各种疾病和损伤的产生，也可以作为一种致死性的过程，使细胞走向死亡[1]。 大部分的组织都有一个基准水平的自噬来维持内环境的稳态。然而，自噬也可以被不同 刺激所诱导，例如饥饿、蛋白聚集，病毒感染、氧化应激和内质网应激[2-4]。很多证据明 35 自噬在不同器官中与很多病理生理情况相关，包括组织坏死、老化和癌变等[5-7]。 肝脏是哺乳动物和人类中最大的动态器官之一，担负着重要的生理功能。近年来自噬在 肝脏生理学和病理学中的重要作用被越来越多的发掘[5, 8, 9]，尤其是在包括药物性肝损伤、 病毒性肝炎、肝纤维化、肝老化、蛋白聚集肝疾病、肝癌、非酒精性脂肪肝、酒精性肝疾病 等肝脏损伤中发挥巨大的作用[10]，本文将总结最近在肝脏损伤中自噬的研究进展以及靶向 自噬干预肝脏疾病的新方法。 40 基金项目:高等学校博士学科点专项科研基金(20100101110104) 作者简介:王金成(1989)，男，硕士，药物毒理学 通信联系人:何俏军(1970)，男，教授，药物毒理与肿瘤药理. qiaojunhe@zju.edu.cn -1- 1 自噬在药物性肝脏损伤中的作用 药物性肝脏损伤是很多药物频繁发生的副作用，对病人的健康构成不同程度的威胁[11]， 13是严重的临床问题，并且是药物被踢出市场最主要的原因之一[12, 。近年来以自噬为突破 ] 探求药物性肝脏损伤机制的研究层出不穷，自噬在以对乙酰氨基酚(APAP)为代表的药物 45 肝脏损伤中扮演着保护性的角色。 对乙酰氨基酚 1.1 对乙酰氨基酚(Acetaminophen)是常用的镇痛退热药，但是过量服用可以导致动物[14] 和人体[15]内急性肝细胞坏死等严重的肝脏毒性[16, 17]，很大程度的限制了其临床应用。早在 1984年便有文献综述了其肝脏毒性，在此前后也相继有文献报道对乙酰氨基酚毒性机制的研 50 究，但毒性的发生频率之高仍难以解决[18]。早期动物研究表明活性代谢物N-乙酰基-p-苯醌 亚胺(NAPQI) 的形成，可以首先耗尽谷胱甘肽(GSH)而随后导致蛋白结合从而导致肝脏毒性 。 [14] 2011 年 1 月 13 日 FDA 发布公告，要求多家制药厂限制复方制剂中 APAP 的含量，并 提示公众注意其肝脏毒性。随着自噬研究的深入，人们逐渐将目光集中在自噬在对乙酰氨基 55 酚的毒性中扮演的关键角色。2012 年 1 月，Ni HM[19]等人在 Hepatology 上阐述了过量的 APAP 诱导原代鼠细胞和鼠肝脏组织中发生自噬，这种自噬可以通过移除受损的线粒体和抑制氧化 应激对抗对乙酰氨基酚治疗中引起的肝毒性，采用自噬抑制剂氯喹(CQ)与对乙酰氨基酚 合用，可以使小鼠血清中丙氨酸转氨酶(ALT)提高一倍，而采用自噬激活剂雷帕霉素 (Rapamycin)与对乙酰氨基酚合用，可以使 ALT 降低 10 倍以上并减少对肝脏组织的损伤， 60 这为自噬成为干预 APAP 肝脏毒性的靶点奠定了基础[20]。同年 8 月，Yuki Igusa[21]等在 Journal of Gastroenterol 上报道，用肝脏特异性敲除 Atg-7 的小鼠进行研究，发现 Knockout 的小鼠给 以对乙酰氨基酚后产生了更大的肝脏毒性，从反面和基因层面证实了自噬在 APAP 肝脏毒性 中的作用，自噬的缺失可以进一步加重 APAP 的肝脏毒性。这不仅为对乙酰氨基酚和其他药 物的肝脏毒性研究机制提供了新的思路，也对临床对乙酰氨基酚的用药具有较大的指导意 65 义。 依法韦仑 1.2 依法韦仑(Efavirenz)作为一种最为广泛使用的高活性的非核苷逆转录酶抑制剂 (HAART)，是抵抗艾滋病病毒的特效药物。然而，它的副作用越来越受到人们的关注， 尤其是肝脏毒性。临床研究报道，在 8.5%-23%的高效抗逆转录病毒治疗的病人中均可以观 70 察到明显的药物性肝脏毒性，导致临床三分之一的治疗中止，这种对其肝脏毒性的忽视是因 为 50%的肝酶升高病人是无症状的[22, 23]。 线粒体损伤是核苷类逆转录酶抑制剂肝脏毒性的主要机制，主要是由于其可以抑制线粒 体 DNA 聚合酶 γ[24].而依法韦仑虽然不能抑制线粒体 DNA 聚合酶 γ，但研究表明一些毒性作 -2- 用确实有线粒体损伤的特征[25, 26]。基于以上事实，Nadezda Apostolova 等人[27, 28]在 2011 年 9 75 月阐述了在依法韦仑引起的肝脏毒性中，自噬发挥了一种自救的功能，作者采用自噬抑制剂 3MA/巴伐洛霉素 A1 与依法韦仑共同作用 Hep3B 细胞，发现可以减少细胞的存活率，导致 细胞进一步发生凋亡，证明了线粒体功能诱导的自噬在依法韦仑作用后促进肝细胞的存活。 这不仅仅可以为所有抗 HIV 药物提供参考[29]，更是成为后续研究依法韦仑诱导角质细胞死 亡[30]、异烟肼及利福平的肝脏毒性[31]和阿尔茨海默病中线粒体功能[32]的数据支撑。 80 2 自噬在肝炎病毒感染中的作用 肝炎病毒目前公认分为甲、乙、丙、丁、戊五种肝炎病毒，分别写作 HAV、HBV、HCV、 HDV、HEV，五种病毒都具有广泛的传染性，对人类的危害巨大。 自噬除了在维护细胞内稳态的生理功能外，最近发现在细胞内在的和适应性的免疫力方 面也有新的作用。不足为奇的是，某些病毒如丙型肝炎病毒(HCV)和乙型肝炎病毒(HBV)像 85 是有一种自我开发的策略来合理的利用自噬为自身带来利益[33]，同时对于肝炎诱发肿瘤的 风险性而言，HBV 和 HCV[34]高居榜首，因此研究自噬在 HBV 和 HCV 中的作用尤为重要。 丙型肝炎 2.1 多项研究表明，在体外细胞和慢性丙型肝炎病人肝组织切片中，均有自噬的发生[35-39]。 然而与某些可以被自噬信号通路俘获并消除的诸如水疱性口炎病毒不同，HCV 已经进 90 化到可以通过三种途径来避免和破坏自噬对自身的吞噬[33]。首先，HCV 似乎可以避免被自 噬所识别，研究表明，无论是免疫组织电镜还是免疫荧光，都不能观察到 HCV 蛋白与自噬 泡的共定位[35, 36, 39];其次，HCV 可以抑制自噬体转变为自噬溶酶体[37, 38];第三，HCV 利用 自噬功能或者成分增强自身在细胞内的复制，自噬相关蛋白在 HCV 的 RNA 转录过程中是 [36]。这些都说明，自噬蛋白是 HCV 形成病毒的因子。 必不可少的95 然而并非所有研究都倾向于自噬在肝炎中对于机体不利这种说法，Tiziana Vescovo[40] 等人了临床 22 个感染 HCV 病人的肝组织切片，发现自噬与脂质代谢之间呈反相关性， 自噬可以抵消由 HCV 诱导的脂质体代谢降低，而自噬的抑制可能是 HCV 病人诱发脂肪肝 的原因。 乙型肝炎 100 2.2 HBV 在肝细胞中也可以诱导自噬体的形成，但与 HCV 不同的是，HBV 可以增加自噬 潮(autophagic flux)，这种作用是通过 HBV 编码的蛋白-HBx 来发挥的[41, 42]。而有趣的是， 尽管 HBV 也可以从自噬蛋白中获益，但有文献报道，HBV 中的自噬可以通过降解 miR-224 来抑制 HBV 所引起的肝癌[HCC]形成能力，并且揭示了一条非经典的通路，将自噬、 miR-224、Smad4 和 HBV 相关的 HCC 联系起来，为临床 HCC 的治疗开辟了新的林荫大道。 105 我们可以看到，尽管肝炎病毒可以利用自噬进行更强的自身复制，但是自噬也可以抑制 病毒性肝炎所引起的脂质代谢降低或者肝癌发生发展，这表明肝脏组织中肝炎病毒和自噬之 -3- 间有着较为复杂的关系，需要我们进一步的去探讨。 3 自噬在肝脏缺血再灌注(Ischemia and Reperfusion，I/R)中的作 用 110 肝脏的缺血再灌注往往发生在肝脏移植、创伤、休克和选择性肝切除等手术。在这些过 程中，缺氧肝脏的损伤被血液回流和氧气交替所加重，病理生理学上表现为由缺血造成的直 接细胞损伤、延迟性功能障碍以及激活炎症通路造成的损伤[43]。自从确证了自噬在营养性 饥饿中的重要作用后，科学家将焦点集中在了肝脏缺血再灌注损伤与自噬之间的关系[44-46]。 两种不同的临床情况在实验中被模拟:(a)由于肝门阻断闭塞造成的肝脏缺血从 30min 持 115 续到 90min，紧接着给以再灌注从 30min 持续到 3h[47-49];(b)肝移植同时低温持续缺血 24h， 然后给予再灌注[50-52]。尽管这两种模型非常相似，但在鼠体内自噬在肝门阻断闭塞的变 化有很大的争议，自噬关键蛋白有些是升高而有些是降低的;不过，一种特异在病人身上的 实验却提供了有趣的信息[53]。 在这项研究中，61 个接受过肝脏手术的病人中，每个病人采取两张病理切片，一张是 120 在手术必须经历的缺血之前，另一张在再灌注之后(中值:88min;幅度:57–125 min)， 缝合腹腔之前。这种独特的血管闭塞对自噬没有影响，然而那些经受缺血预处理并接受再灌 注的切片中，肝脏细胞中的自噬大量的增加。尽管本研究并不能说明这样的缺血预处理导致 的自噬在肝脏损伤中的作用，但先前在患有肝脂肪变性或肝硬化年轻病人的研究中，这样的 预处理确实会提高疗效[54, 55]。这表明，在这种环境下，自噬的增加很可能会降低肝细胞的 125 死亡。而在肝脏器官移植中的研究也有类似的结果[48] 。 而在一项研究中对自噬在年龄相关的缺血再灌注小鼠模型中的作用进行了详细的阐述 [56] 。作者表明，在年长的小鼠中缺失自噬相关蛋白 Atg4B 可以增加他们对 I/R 损伤的敏感性， 增加自噬的活性可以改善在 I/R 后引起的肝脏损伤同时恢复线粒体功能，并且可以成为老年 人肝切除或肝移植后提高肝脏功能的新策略。 130 尽管如此，自噬在缺血再灌注中的普遍意义还没有被完全挖掘，但不可否认，前辈们研 究自噬对于缺血再灌注的肝脏损伤的意义非常重大。 4 自噬在酒精性肝损伤中的作用 过量饮酒在美国是第三大可预防的死亡原因[57]。长期过量饮酒可以导致几种不同类型 的肝损伤:脂肪肝，肝纤维化，肝硬化和酒精性肝炎。而纵酒更可以引起急性的肝损伤:急 135 性糖原降解，低血糖和酸中毒等，同时会引起行为学和心理学上的变化[58]。 之前的大量直接和间接的数据表明，自噬的发生在酒精摄入后会被镇压，包括大鼠长期 给予酒精灌胃导致肝脏自噬泡减少[59]，减慢长寿命蛋白的分解[59, 60]，蛋白累积[61]，酒精脂 肪型肝炎病人中 Mallory-Denk 小体的聚集[62, 63]，酒精对皮质神经上皮细胞中自噬的降低， 说明酒精对自噬的抑制不仅仅局限于肝脏[64]。 140 -4- 酒精引起自噬降低的具体机制并不明确，但是有两个方向可以被进一步研究[65]。首先， 酒精可以明显降低腺苷酸活化蛋白激酶(AMPk)的活性，AMPK 可以通过抑制 mTOR 通 路来减少自噬的发生[66];其次酒精改变肝脏细胞中的自噬所需的囊泡运输，干扰自噬溶酶 体形成过程[65]。而这种被镇压的自噬通路在酒精摄入后引起的肝脏损伤中造成病变，首先， 先前提到过，降低的蛋白消耗能力可以形成 Mallory-Denk 小体，这种包含物中存在 p62 蛋 145 白，最近的报道显示，p62 的累积可以引起核因子 E2 相关因子 2(Nrf-2)的超活化，从而 [67];其次，酒精可以引起线粒体损伤，导致被称为 导致肝肿大，肝细胞肿胀和转氨酶升高 线粒体通透性转变的线粒体内膜去极化，被抑制的自噬不能清除这样的线粒体，从而引起肝 细胞死亡。 有趣的是，在后续的相关报道中，Ding WX [68]等人构建了小鼠急性肝脏损伤模型，发 150 现酒精可以引起肝脏组织和肝细胞的大自噬激活，用药物或者小分子 RNA 干扰手段抑制这 种自噬显著增加了肝脏细胞的凋亡和损伤，也就是说自噬保护了酒精引起的肝脏损伤。这种 现象可能是通过选择性的降解被损伤的线粒体和被累积的脂肪滴，而并非是通过降解长寿命 蛋白。从而将激活自噬推向为治疗酒精性肝损伤可能的靶点。这一发现也被随后的文献综述 所广泛引用[69, 70]。 155 总之，我们可以看到，尽管人们对于酒精引起自噬的变化众说纷纭，但自噬的激活可以 保护酒精性肝损伤是毋庸置疑的，所以，激活自噬已经成为临床酒精性肝损伤保护研究的新 焦点。 5 自噬在抗胰蛋白酶缺乏症中的作用 遗传型疾病 α-1-抗胰蛋白酶(α1AT)缺陷是由于 α1AT 突变基因 Z 基因(ATZ)的纯 160 合性引起的，大约在 2000 个新生儿中就会有一例。这种突变的 Z 基因使得新生期多肽产生 异常构象，导致肝脏细胞中内质网(ER)突变蛋白的过量累积，高速的释放野生型蛋白。 当 ATZ 在 ER 中累积时，它可以通过两种机制降解。蛋白酶体可能会特异性降解累积 在 ER 中可溶形式的 ATZ，大概是通过与多种分子伴侣共同作用的结果[71]。而一些直接的 证据表明，自噬通路可以特异性的降解聚合形式的 ATZ:(a)在表达突变型 ATZ 的纤维 165 原细胞系中，以戊四唑(PIZ)造模的 a1AT 缺陷小鼠肝细胞模型中和 a1AT 缺陷的病人肝细 胞中，都可以看到自噬体的大量累积[72];(b)无论用免疫电镜还是免疫荧光都可以观察到 这些自噬泡中包含 ATZ[72, 73]，同时包含线粒体，甚至于其他肝脏混乱的病人相比都要高[74]; (c)在自噬相关的关键蛋白 Atg5 敲除的细胞系中，ATZ 的降解明显减慢同时 ATZ 聚集的 特异性内含物也累积了[73]。 170 自噬在 a1AT 缺陷的肝脏中是如何被激活的还尚未清楚。其中的一些研究发现，在可特 异性诱导 ATZ 表达的小鼠肝脏中 G 信号 16(RGS16)会显著上调，这在 a1AT 缺陷的病人 肝脏中可能起到关键作用。而事实上，RGS16 与异源三聚体的 G 蛋白 Gai3 紧密结合，这种 -5- 蛋白恰恰能抑制肝胰岛素诱导的自噬激活[75]。因此，RGS16 可能成为激活自噬的相关因子。 a1AT 缺陷所引起肝脏损伤的发病机制尚未明确，然而，有文献表明凋亡在较多不溶性 175 ATZ 存在的肝细胞中大量发生。进一步用 Fas 的抗体加强外源性的凋亡通路，可以导致凋 [76]。肝细胞中自噬的激活或者线粒体功能缺陷可能是导 亡通路激活甚至可以包裹整个细胞 致凋亡增加的原因。 然而有意思的是，最近研究中显示，一种被 FDA 批准可增加自噬的药物卡马西平，可 以降低 AT 缺陷小鼠相关疾病中 ATZ 和纤维化的肝脏负荷，这些研究可以为卡马西平在临 180 床用于 a1AT 缺陷病人提供了数据支撑[77, 78]。 6 自噬在肝癌中的作用 肝癌是我国常见的恶性肿瘤之一，对人类有很大的危害性。很早之前，癌症就与自噬失 活在基因层面关联起来，例如，自噬相关基因 Beclin-1 在人类乳腺癌，卵巢癌和前列腺癌中 有 40-75%是缺失的[79-81]。同时，自噬相关信号通路的调节也与调节肿瘤形成有着紧密的联 185 系。 自噬在肝癌(HCC)中的研究已经从体外，小鼠和病人三个方面被明确评价，自噬在 HCC 发生发展中起到镇压的作用。 首先，在 Beclin-1 杂合干扰的小鼠中确实有更为明显的肝癌高发概率。同时，Beclin-1 +/- 的小鼠可以加速 HBV 诱导的小细胞的发育不良——组织恶变的重要组织病理学指标[82]。 190 第二，一些自噬相关基因(ATG5，ATG7 和 BECLIN-1)和他们相关的自噬激活与正常 的肝细胞相比，在 HCC 细胞中明显的降低了。同样地，在相同肝癌病人样本癌组织中 Beclin-1 的 mRNA 和蛋白水平与邻近的非癌组织相比有明显的降低[83]。 第三，最有侵略性的恶性 HCC 细胞系和复发性 HCC 组织与低侵略性细胞系相比也有 较低的自噬水平，尤其是当抗凋亡蛋白 B-细胞白血病/淋巴癌(Bcl)-xL 蛋白被过表达时[83]。 195 有趣的是，在对 300 例 HCC 接受过切除治疗的 HCC 病人组织进行微阵列分析后，发现只 有在 Bcl-xL 阳性表达的病人中，Beclin-1 的表达被显著的与无病生存期和总生存期相关联。 同时，只有在 Bcl-xL 阳性的 HCC 病人中在 Beclin-1 表达和肿瘤分化之间有紧密的关联性， 这些数据显示了自噬缺陷可以改变凋亡通路的活性，从而促进肿瘤生长，导致了较差的 HCC 预后治疗[83]。这种自噬蛋白降低的机制尚不明确，但在近期的研究中显示，一个跨膜糖蛋 200 白，HAb18G/CD147 在 HCC 中显著表达，通过上调?型的 PI3K-AKT 通路抑制自噬水平[84]。 低氧因子(HIFs)由于在 HCC 中的低氧应激也可能与自噬的调节有关[85]。 第四，利用小分子调节剂例如伴刀豆球蛋白 A 靶向在自噬的治疗途径也在体内、小鼠 中被成功实施[86]。值得注意的是，一个近期的研究评价了通过免疫抑制调节处理的肝脏移 植后的幸存者，在所有的病人中，2491 例是为肝癌病人进行成人的离体肝器官移植，12671 205 例是非肝癌病人的肝器官移植，接下来在移植后用稳定的免疫抑制调节至少 6 个月。利用著 -6- 名的自噬激活剂雷帕霉素的治疗，与 HCC 病人移植后的存活率是密切相关的，有趣的 是，这种现象在非肝癌病人中并没有出现，雷帕霉素的治疗在非肝癌受移植病人中显示出一 种较低存活率的趋势，证实了自噬在肝癌病人中特异性的有利影响[87]。 尽管，激活自噬在肿瘤预防中可能起到十分重要的作用，但另一方面，在肿瘤的生长和 210 发展过程中，自噬又是一种自我应激的适应性机制，化疗药物诱导的自噬有助于肿瘤细胞的 存活导致治疗的敏感性降低，所以，研究自噬在肿瘤对于化疗药物耐药中的机制和干预手段 也是提高药效的新靶点。 系统的化疗是治疗癌症尤其是肝癌的重要手段之一[88]，但是自噬引起的化疗药物耐药 是临床的难题。近几年，对于自噬在化疗药物治疗肝癌中耐药的机制有了进一步的研究。 215 Xian-ling Guo 等[89]在肝癌细胞及裸小鼠移植瘤模型中发现顺铂和 5-氟尿嘧啶可以引起细胞 自噬的发生，进一步采用氯喹(CQ)与药物合用，发现可以明显抑制肿瘤的存活和生长。 Zhen-Bin Ding 等人[90]指出，自噬在奥沙利铂治疗应激的情况下激活，导致 HCC 肿瘤细胞 的存活，这其中活性氧簇(ROS)的产生发挥了重要的作用，靶向自噬通路可能成为一种临 床克服 HCC 耐药的手段。Tomasz Rzymski 等人[91]发现 ATF4 可以通过激活自噬导致硼替佐 220 米在肝癌细胞中的疗效变差。Satoshi Shimizu[92]的研究表明，临床第一个被用于 HCC 的小 分子靶向药物索拉菲尼在治疗肝癌中，可以促进自噬体的形成，激活自噬通路，导致其抗肿 瘤效果变差。 因此，自噬在肿瘤中的作用是多种多样的，如何寻找激活自噬的手段来预防肿瘤的发生， 又怎样寻找抑制自噬的方法来提高化疗药物的敏感性，是接下去要更加深入研究的课题。 225 7 自噬在肝癌中的作用 自噬在肝脏损伤中的作用不仅局限于前面所述，还有在诸多如非酒精性脂肪肝、急性肝 损伤、纤维化等肝脏疾病中被报道。 非酒精性脂肪肝 7.1 自噬在肝脂肪代谢中的作用最近已经被证实[93]，大量的脂肪消耗效率根据营养状态变 230 化而不同。体外的实验表明，为了回应短期内脂肪的大量增加，自噬的水平也有所提高，这 导致了存储脂肪拥有更强的脂肪酸供给能力。同样的，肝细胞特异性的自噬蛋白 atg-7 敲除 的小鼠中有显著的肝脏脂肪蓄积。 相反的，在遗传型及高脂肪喂养的小鼠模型构成的慢性肥胖和胰岛素抵抗中，持续增加 的可用脂肪导致肝细胞中自噬的降低[93-97]。这种降低的自噬水平可以影响其他细胞作用和特 235 异性的影响内质网应激(ER stress)。自噬在面对持续性的能量和营养应激下会进一步的影 响 ER 的功能，导致细胞器功能障碍，造成胰岛素抵抗[97, 98]。与急性脂肪累积类似的是，恢 复 Atg7 的表达可以使肥胖显著的减少，诱导 ob/ob 小鼠肝脏的内质网应激，拯救了胰岛素 受体信号通路的缺陷，降低血清中的胰岛素水平，提高糖耐量和整个机体的胰岛素敏感性。 -7- 由此可见，无论是在急性脂肪增加还是慢性脂肪蓄积中，自噬对于非酒精性脂肪肝中的 240 作用都是十分重要的，而另一方面，在脂肪细胞中自噬的作用恰恰是相反的[93, 97]。这说明 自噬也许可以成为后续研究非酒精性脂肪肝疾病的新的重要靶点。 急性肝损伤 7.2 急性肝损伤是肝脏疾病的基础，严重的急性肝损伤可以导致肝功能丧失甚至死亡。对于 自噬在急性肝损伤中的作用研究还不完善。目前主要以两种模型的急性肝损伤为研究基础。 245 [86, 99-101]。在这两种模型中，自噬 伴刀豆球蛋白 A 和脂多糖/D-半乳糖胺引起的急性肝炎 在小鼠肝脏内都有明显的增加。然而，自噬在其中扮演的角色却是截然相反的。在伴刀豆球 蛋白 A 诱导的急性肝损伤中，伴刀豆球蛋白 A 在肝脏细胞中引起自噬性的细胞死亡，并且 在肝脏内皮细胞中似乎也有这样的作用[86, 99, 101]。而另一方面，在脂多糖/D-半乳糖胺诱导的 急性肝损伤中，自噬对肝脏可能是保护性的。 250 总之，在急性肝损伤中，细胞在感受到―生命威胁‖的情况下努力维持着细胞的存活，而 努力适应失败的结果就是细胞的自噬性死亡。这让我们再次看到了自噬对肝脏细胞损伤的双 重作用。 纤维化肝损伤 7.3 肝脏纤维化是由多种原因引起的慢性肝损伤疾病，其临床主要表现在肝内细胞外间质成 255 分过度异常地沉积，并影响肝脏的功能，是慢性肝病发展到肝硬化的必经阶段。虽然在治疗 方面有些许进展，但仍无有效的药物。 目前针对自噬与肝纤维化的研究说法比较一致，在四氯化碳(CCl4)和硫代乙酰胺(TTA) 造模的小鼠中，肝脏中发生明显的自噬，此时星形细胞被激活，引起细胞纤维化增多，采用 [102]。 小分子 RNA 干扰 Atg5 或 Atg7 以及自噬化学抑制剂抑制自噬可以有效的抑制肝纤维化260 而这种星形细胞的增多正是由于内质网应激通过自噬介导的[103]，所以，在肝脏纤维化的治 疗中，适当抑制自噬可以成为一种新的手段。但有趣的是，卡马西平激活的自噬，可以减少 纤维蛋白原存储疾病中的肝脏损伤[104]。 8 引起肝脏损伤的类型和方式远不止以上列举的几个，而几乎囊括了不同肝脏损伤类型的 265 所有疾病中，自噬与肝脏损伤之间的关系都有研究。败血症或脂多糖诱导的自噬对抗了他们 引起的肝细胞死亡，这可能部分是通过 HO-1 p38 通路所介导的[105];而另一方面，在极度营 养缺失情况下造成的神经性食欲缺乏急性肝损伤中，作为一种急性肝衰竭，其肝脏中饥饿诱 导的自噬可能在肝细胞损伤中扮演着重要的角色，而并非是我们熟知的坏死或者凋亡[106]。 值得我们注意的是，分子伴侣介导的自噬(CMA)也越来越多的被人们应用在肝损伤 270 之中，在老化的肝细胞中，分子伴侣介导的自噬的功能恢复可以提高细胞的自我维持能力并 且增强肝脏的功能[107]。这也全面打开了自噬通往肝脏损伤研究的大门。 -8- 总之，自噬作为一种十分复杂的生命现象，在肝脏损伤中像一把双刃剑，它既是肝损伤 对于外界环境的一种自我应激和存活机制，又作为一种有别于坏死和凋亡的程序性死亡，在 肝脏功能中扮演着重要的角色。但我们可以看到，在大部分肝脏损伤疾病中，在―生命受到 275 威胁时‖自噬似乎是一种保护肝细胞存活的手段，而在病毒型肝炎和化疗药物治疗肝癌的情 况下，自噬又可以使得病毒和肝癌细胞受益。不管怎样，自噬在肝脏损伤中的研究还远远没 有结束，更多未知的挑战和生命现象在等待我们一起挖掘探索，而我们人类要做的，是如何 合理利用自噬在不同肝脏损伤类型中的不同作用，来最合理和有效的干预人类肝脏疾病的治 疗。 280 致谢(可选) 感谢高等学校博士学科点专项科研 p53-MDM2 参与细胞分化调控的信号转导通路研究 的基金资助(20100101110104)。 [参考文献] (References) 285 [1] Baehrecke EH. 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