曹慧　申定珠　陈川

[摘要] 动脉粥样硬化（AS）是一种随年龄不断增长、以中老年人为主要发病人群的自身免疫性疾病。自噬是由溶酶体介导的降解细胞内受损细胞器或蛋白质的代谢过程。基于免疫介导的细胞自噬在AS形成、发展中的重要作用以及补肾中药复方有效干预治疗AS的前期研究结果，现拟从细胞自噬角度深入探讨补肾中药复方通过细胞自噬途径干预AS的研究策略。

[关键词] 动脉粥样硬化；衰老；免疫；自噬；补肾中药复方

[中图分类号] R285 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2017）07（a）-0077-04

[Abstract] Atherosclerosis （AS） is an autoimmune disease that grows with age and is predominantly in the elderly. Autophagy is a lysosomal-mediated process for the degradation of intracellularly damaged organelles or proteins. Based on the important role of immune-mediated autophagy in the AS formation and development and the effect of compound Chinese Medicine for reinforcing kidney on intervention of AS. This paper intends to explore the research strategy of compound Chinese Medicine for reinforcing kidney by interfering with AS by autophagy pathway.

[Key words] Atherosclerosis； Aging； Immune； Autophagy； Compound Chinese medicine for reinforcing kidney

动脉粥样硬化（Atherosclerosis，AS）是由多因素共同作用的复杂性疾病，具有炎性反应的自身免疫因素在其中发挥重要作用[1]。自噬是细胞在自噬相关基因（autophagy associated gene，ATG）的调控下利用溶酶体降解细胞内受损细胞器以及大分子物质的代谢过程。新近有研究表明，细胞自噬在AS的发生、发展中扮演重要角色，适度的自噬对AS具有保护作用，而过度的自噬可导致细胞死亡，不利于斑块的稳定性[2]。前期研究证实，补肾法是针对AS行之有效的中医治则[3]，补肾中药复方可有效干预治疗AS[4-5]。基于此，本文将深入探讨基于细胞自噬层面的补肾中药复方抗AS的研究思路，为补肾中药复方有效防治AS提供新的策略和治疗靶点。

1 AS是与增龄、衰老过程密切相关的自身免疫性疾病

1.1 AS是与增龄相关的退行性疾病

AS的发病机制至今尚未完全阐明，诸多学者先后提出脂质浸润、炎症、免疫、血栓形成等多种假说。AS多发于中老年人群，提示其在本质上是一种与增龄、衰老过程密切相关的退行性病变。既往有观察性队列研究通过对312名观察者进行心脏和胸主动脉MRI成像检测，发现AS性主动脉壁负荷与高血压、糖尿病、吸烟或胆固醇水平等诸多传统因素无关，却与年龄增长显著相关，从而提示AS与增龄、衰老进程的密切相关性[6]。作为AS危险因素与亚临床检测金指标的颈动脉内膜-中膜厚度（intima-media thickness，IMT），亦表现出与年龄的高度相关性，进一步证实AS与增龄、衰老过程密切相关[7]。

1.2 应重视免疫因素在AS病理过程中的作用

AS是具有炎性反应的自身免疫性疾病，其发生、发展过程中始终伴有免疫细胞的浸润。单核巨噬细胞、适应性免疫中的T细胞和B细胞以及细胞因子均参与了该过程。人类外周单核细胞根据其表达的白细胞分化抗原可分为CD14+CD16-细胞与CD14+CD16+细胞。在脂多糖（Lipopolysaccharides，LPS）刺激下，CD14+CD16+细胞可产生具有致炎作用的肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α），是目前公认的AS危险因素之一[8]。在巨噬细胞集落刺激因子（macrophage colony stimulating factor，M-CSF）和其他分化因子的驱动下，处于早期AS病变区的单核细胞可转变为巨噬细胞，具体表现为具有促炎作用的M1型细胞和具有抗炎修复作用的M2型细胞[9]。早期AS斑块中的浸润细胞以M2型巨噬细胞为主，具有良好的胞葬作用，可保护周围组织免受凋亡细胞内部有毒物质的损害，从而维持斑块的稳定性[10-11]。若AS病变进一步发展，则M1型巨噬细胞逐渐占据主导地位，产生与经典活化相关的细胞因子，分泌金属蛋白酶降解胶原纤维，导致斑块纤维帽变薄、易损系数增加，进而加快AS进程[11-13]。CD4+Th细胞广泛存在于AS斑块中，在oxLDL和LDL刺激下，Th1可分泌IFN-γ，导致内皮功能受损及炎症细胞的募集，从而促进AS的病变发展。Th2细胞因子则可有效抑制Th1分化以及IFN-γ的分泌，可能在AS进程中起到保护作用[14]。由此可见，作为免疫系统重要成员的单核细胞、巨噬细胞以及T淋巴细胞，在AS的发生、发展过程中均发挥了至关重要的作用。

2 免疫介导的细胞自噬在AS形成、发展中的重要作用

2.1 自噬及相关机制

在哺乳动物中，细胞自噬的类型现已基本明确。根据吞噬物进入溶酶体的途径不一，可分为微自噬、巨自噬以及分子伴侣介导的自噬。自噬相关基因（autophagy-associated gene，ATG）编码的蛋白ATG5-ATG12复合物、Beclin 1以及微管相关蛋白LC3（microtubule-associated protein 1 light chain 3，LC3）Ⅱ均参与了自噬体的形成。哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合体1（mammalian target of rapamycin complex 1，mTORC1）与Atg/ULK复合体分离，ULK1磷酸化Beclin 1，Beclin 1/Class Ⅲ PI3K/Vps15/Atg14复合物形成并进一步促进自噬体成核、延伸[15]。自噬體膜的延伸主要受两种泛素样蛋白系统调节，第一条泛素样蛋白加工过程由Atg12介导，通过E1泛素激活酶Atg7、E2样泛素结合酶Atg10与泛素样蛋白Atg5结合，形成Atg12-Atg5复合物，随后Atg16L与Atg12-Atg5结合形成一个大的多聚体。第二条泛素样蛋白过程由Atg8介导，其哺乳动物中的LC3被Atg4水解为活化的胞质可溶性的LC3-Ⅰ，随后Atg7催化E2泛素结合酶Atg3促进LC3-1与磷脂酰乙醇胺结合形成LC3-Ⅱ。一旦自噬体形成后，Atg12-Atg5-Atg16L复合物从该结构解离，Atg4将外部脂质双层上的Atg8释放到细胞质中，自噬体与溶酶体结合。

2.2 免疫介导的细胞自噬与AS的相关性

细胞自噬在AS发生、发展中具有重要作用，其可降解细胞内受损结构，保护斑块细胞免受炎症和氧化应激损伤，减少内皮细胞（endothelial cells，ECs）的凋亡与坏死，抑制斑块发展[16]。作为纤维帽中唯一产生间质胶原纤维的细胞，平滑肌细胞（smooth muscle cells，SMCs）的自噬可能是维持斑块稳定性的重要因素[17]。自噬还能调节巨噬细胞的极化性，使促炎的M1型向抑炎的M2型转化，从而促进炎症转归[18]。自噬作为体内重要的降解途径，参与了巨噬细胞的脂质代谢，可促进泡沫细胞内胆固醇外流，该过程阻断会增加斑块内脂质的累积，提示自噬对AS具有保护作用[19]。与基础水平的自噬不同，过度的自噬则会导致细胞器和蛋白质的破坏，往往引起细胞死亡[20]。ECs的过度自噬可促进血栓形成，引起冠状动脉综合症等急性临床事件的发生，而SMCs的自噬性死亡意味着胶原合成减少和斑块纤维帽变薄，促进斑块往不稳定方向发展[21]。因此，对于细胞自噬的调控在AS防治中的重要性可见一斑。自噬参与了细胞内的多种生理活动，在淋巴细胞发育、固有免疫和适应性免疫应答的调控中均发挥重大作用[22]。机体的免疫应答能够特异性的调节自身免疫机制、增强细胞自噬活动，杀灭体内的病原体与微生物，保护细胞免于损伤，从而维持内环境的稳态。既往有研究显示，病原体感染与AS等心血管疾病密切相关，肺炎衣原体感染可诱导氧化应激反应，促进血管炎性反应，在AS形成、发展过程中发挥重要作用[23]。CD40分子可作为自噬相关基因Beclin 1的调控因子，可致Beclin 1高表达与细胞自噬的增强，并通过CD40-p21-Beclin 1通路介导进一步杀灭胞内病原体[24]。因此，适应性免疫可能通过增强自噬以杀灭病原体，减轻AS进程中的炎性反应。Toll样受体（Toll-like receptors，TLRs）作为天然免疫系统识别病原微生物的主要受体，在天然免疫和获得性免疫中起到桥梁作用，其中TLR7配体可通过增强MyD88与Beclin 1的相互作用，诱导基础水平的自噬，减少斑块中巨噬细胞数量，降低促炎因子的释放，从而达到稳定粥样斑块的作用[25]。综上可知，获得性免疫与先天性免疫均可通过调节细胞自噬，进而参与了AS的发生、发展。

3 基于细胞自噬的补肾中药复方防治As的策略

3.1 AS中医机制阐释以及补肾中药复方于AS防治中的研究前景

AS的西医病理机制研究目前主要集中于脂质浸润、炎性反应、免疫损伤、氧化应激等方面。中医认为AS的病机多本虚标实，肾虚致AS一直受到诸多学者的重视。肾主藏精，为先天之本。人至高年，肾元亏虚、肾气不足，结合多发于高年之人的AS是一与衰老进程密切相关的自身免疫性疾病的基本观点，故提出随年龄增长所诱发的自身免疫功能的进一步下降往往会导致AS的发生、发展。相关动物实验和临床研究均表明，补肾中药复方能够多环节、多靶点、多途径发挥抗AS作用，且不良反应少，其机制与抗氧化应激、调节脂质代谢、抑制血管平滑肌增殖、抗炎、稳定AS斑块等有关，揭示了补肾中药复方在AS防治中的重要性[26]。

3.2 课题组前期研究成果

自20世紀80年代以来，课题组基于AS是一与衰老密切相关的退行性疾病的基本认识，前期AS模型兔的实验研究结果表明，补肾中药复方在延缓衰老的同时表现出明显的抗AS作用。无论从组织病理形态方面，还是调节脂质代谢、保护血管内皮、清除自由基等方面，补肾中药复方均具有显著疗效[27]。进一步的动物实验提示，补肾中药复方对AS模型大鼠的整体状况、主动脉组织学均有显著的干预治疗作用，可通过降低血脂对血管内皮的损伤、减轻局部炎性反应、抗氧化应激损伤，延缓血管老化，进而抑制AS的发生、发展[28]。补肾中药复方还可下调ApoE-/-小鼠主动脉TLR4蛋白表达水平及血清MCP-1、ICAM-1水平进而有效干预治疗AS[29]。课题组后续深入的临床试验研究结果表明，补肾中药复方可降低颈动脉粥样硬化（carotid atherosclerosis，CAS）患者血浆TC、LDL-C含量，降低白细胞介素-6（Interleukin 6，IL-6）、C反应蛋白（C reactive protein，CRP）表达[4-5]；降低CAS患者臂踝脉搏波传导速度（brachial-ankle pulse wave velocity，baPWV）及颈动脉内中膜厚度（carotid intima media thickness，CIMT），增加CAS患者颈动脉血管弹性[30]。上述课题组前期研究结果揭示了补肾中药复方可有效干预治疗AS，彰显了补肾中药复方在AS防治中的应用前景，但相关机制尚需进一步阐明。

3.3 从细胞自噬角度探讨补肾中药复方防治AS的可行性

肾主骨生髓、藏精，乃先天之本。现代医学证实，参与免疫反应的主要活性细胞均源于骨髓的多能造血干细胞，故肾与免疫有着密切的关系。肾虚衰老可导致免疫系统紊乱，补肾中药复方具有调节免疫功能及抗衰老作用[31]。细胞自噬可视为气化功能的微观体现，机体可通过“精化气”形式以维持正常生命活动，促进内生邪实的清除，以此达到阴阳平衡。一旦“精气转化”的气化功能停止，必将导致阴阳离绝。因此，自噬可认为是正气亏虚下的自救方式，而补肾法可增强细胞自噬不足状态下的自噬功能[32]。基于AS是一与衰老有关的自身免疫性疾病的基本认识，认为肾虚致免疫功能紊乱、自噬功能减退是AS的发病机制之一，补肾中药复方可能通过调控细胞的自噬不足、增强机体免疫功能的平衡状态进而实现对AS的有效干预。因此，课题组将紧密联系前期补肾中药复方有效干预治疗AS的研究结果，以细胞自噬在AS研究中的最新进展为依托，采用规范、系统的体内、体外实验方案，结合AS形成过程中与自噬密切相关的ATG5、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、p62等生物标志物以及相关通路的关键靶点，以期深入评估补肾中药复方通过自噬途径有效干预治疗AS的作用机制。

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（收稿日期：2017-04-04 本文编辑：李岳泽）