自噬参与心脏疾病调控的研究进展

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SpecialTopic:CellAutophagy细胞自噬专题

Review综述

生物化学与生物物理进展

ProgressinBiochemistryandBiophysics2012,39(3):224~233

自噬参与心脏疾病调控的研究进展*

谢凤

柳

威

陈临溪**

(南华大学药物药理研究所，衡阳421001)

摘要细胞自噬(autophagy)是将细胞内受损、变性或衰老的蛋白质以及细胞器运输到溶酶体内进行消化降解的过程．细胞自

噬既是一种广泛存在的正常生理过程，又是细胞对不良环境的一种防御机制，参与多种疾病的病理过程．正常水平的自噬可以保护细胞免受环境刺激的影响，但自噬过度和自噬不足却可能导致疾病的发生．在心脏中，心肌细胞自噬对维持心肌功能具有重要的作用，自噬的异常可能导致各种心肌疾病如溶酶体储积症(Danondisease)等．各种心血管刺激如心肌缺血(ischemia)、再灌注(reperfusion)损伤、慢性缺氧(chronichypoxia)等均可诱导心肌细胞自噬增强．而这些情况下心肌细胞自噬的作用还不清楚：它是否是一种潜在的细胞存活机制还是导致细胞死亡或疾病发生的病理性机制，或者是同时具有两种作用，目前还没有定论．心脏疾病是心肌功能出现异常时产生的各种病理状态的总称．在多种心脏疾病中，均伴随有心肌细胞自噬的改变，且影响着疾病的发生发展．在心肌肥厚(hypertrophiccardiomyopathy)中，细胞自噬程度降低而加剧心肌肥厚；在心力衰竭(heartfailure，HF)中，细胞自噬增强可导致心肌细胞自噬性死亡；而在心肌梗死(myocardialinfarction，MI)中，细胞自噬增强可减小梗死面积．但是细胞自噬在心脏疾病中到底扮演着怎样的角色，取决于细胞自噬发生的水平及病理状态．目前越来越多的人开始关注药物与细胞自噬调节之间的联系，且主要集中于抗肿瘤药物及心血管调节药物的研究．另外，有报道维生素类以及雌激素受体拮抗剂他莫西芬对细胞自噬也具有调节作用．研究心肌细胞自噬与心脏疾病的关系，以及药物对细胞自噬的调节，将有利于从自噬的角度探讨心脏疾病的发生发展过程及机制，开发出治疗心脏疾病的药物．关键词

细胞自噬，心肌功能，心血管应激，心脏疾病，药物

Q2，，R541

DOI:10.3724/SP.J.1206.2012.00088

学科分类号

物细胞中，细胞胞浆中分子伴侣如热休克蛋白70

1自噬概述

(heatshockcognateproteinof70kd，HSC70)可以识别底物蛋白质分子的特定氨基酸序列(如KFERQ样模体)并与之结合，分子伴侣-底物复合物再与溶酶体膜上受体如Lamp2(lysosomeassociatedmembraneproteintype2，Lamp2)结合后，底物去折叠；溶酶体腔中的另外一种分子伴侣介导底物在溶酶体膜转位，进入溶酶体腔的底物被水解酶分解为其组成成分，被细胞再利用．分子伴侣介导的自噬的底物是可溶的蛋白质分子，在清除蛋白质时有选择性，而巨自噬和微自噬则无明显的选择性[3]．在人体内最常见的是巨自噬，故本文所述均为巨自噬．

*国家自然科学基金资助项目(30901577).**通讯联系人.

Tel:0734-8281587,E-mail:chenlinxi@收稿日期：2012-02-12，接受日期：2012-02-27

自噬的英文单词“autophagy”来源于希腊语，“auto”指自身、“phagy”是吃的意思，所以autophagy意为自体吞噬，简称自噬[1]．细胞自噬是将细胞内受损、变性或衰老的蛋白质以及细胞器运输到溶酶体内进行消化降解的过程．

根据细胞物质运送到溶酶体的途径不同，自噬可分为：巨自噬(macroautophagy)、微自噬(microautophagy)和分子伴侣介导的自噬(chaperone-mediatedautophagy，CMA)．a．巨自噬：细胞胞浆中的可溶性蛋白质和变性坏死的细胞器被非溶酶体来源的双层膜(多数人认为是内质网膜)结构所包裹，即形成自噬体，自噬体再将其携带到溶酶体中进行降解加工．b．微自噬：细胞溶酶体膜直接包裹长寿命蛋白质并在溶酶体内降解[2]．c．分子伴侣介导的自噬：分子伴侣介导的自噬仅存在于哺乳动

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