罗超 韦肖妮

(河池学院 广西宜州 546300)

中医认为肾乃是“先天之本”。肾脏不仅是机体重要的排泄器官，而且还具有分泌功能。在肾脏中的多个固有细胞都与其纤维化有着密切关系。这其中就有肾小球毛细血管上皮细胞（又称足细胞）、肾小球中毛细血管的内皮以及系膜细胞，还有另外一种则是肾小管中的上皮细胞，它们都参与着肾脏纤维化的形成。在纤维化过程中，它们常常受到各种外界刺激，如受到一种免疫因子的影响以及肾毒物作用，还有缺血、缺氧环境作用等，这些细胞功能的完整、作用的变化都直接关系到肾脏疾病的发生。

而细胞自噬在真核细胞内广泛存在，它是一种溶酶体将细胞内衰老、损伤的蛋白质和变性的细胞器通过自噬的作用进行降解，形成产物并产生一定的能量，再实现新陈代谢、重新利用的过程。运动、生长因子的缺乏、氧自由基的增多、细胞的衰老损伤等因素，都能导致细胞自噬的发生。自噬的发生是一个动态的过程，首先是细胞内的老化变性的蛋白及损坏的细胞器被膜结构包裹起来，然后形成自噬小泡并与溶酶体相融合，最后自噬溶酶体对胞内物质（需要降解的细胞器、蛋白质等）进行降解和释能，具有维持内环境稳态的作用。自噬作为保持细胞内环境稳态的重要生理的机制之一，具有极高的保守性[1]。

随着对细胞自噬研究的深入，运动训练对机体代谢产生的良性效应可以用细胞自噬的现象去解释，运动与细胞自噬越来越被运动科学领域的专家、学者所关注。研究表明自噬对肾脏细胞有着影响。该文主要对运动干预机体各组织细胞自噬的影响及肾脏细胞自噬可能的机制进行综述。

1 运动干预对各器官组织细胞的自噬影响

1.1 肌肉组织

骨骼肌约占人体体重的百分之四十左右，运动能力的提升与其有着密不可分的关系。

1984年Salminen等[2]就对5月龄的雄性小鼠进行剧烈的大强度跑台训练后，发现小鼠在运动后的2～7天内，其自噬细胞的活性是最强的，而且通过显微镜观察发现，在自噬细胞中含有处于不同降解时期的线粒体，这就提示自噬可能降解衰老变性的蛋白质和细胞器等，为运动后肌纤维恢复新生提供一些能量与合成物。Feng Z等[3]的研究表明，过度运动训练会使肌肉的萎缩相关基因（Atrogin-1、MuRF-1）、自噬相关基因（Atg7、Beclinl、LC3）和骨骼肌细胞自噬的特异性基因（Fox03）表达量显著增加，并由该实验结果得出，过度的运动可导致细胞自噬活性异常高，从而引起细胞中的蛋白质、核糖体、内质网、线粒体及细胞器等被过多地分解，致使肌肉发生萎缩，导致运动能力也出现下降，损害细胞的免疫功能。钟卫权[4]也通过为期8周的大鼠游泳训练发现，90min的游泳运动，可以增强去卵巢大鼠骨骼肌中抗氧化能力，激活自噬，改善因雌激素不足导致的骨骼肌功能下降的情况；而120min的游泳运动，则会引起氧化应激水平增加，并且使雌激素水平和抗氧化能力都下降，导致自噬过度激活，并且使骨骼肌功能进一步下降。于亮等[5]也通过实验发现，运动能诱导骨骼肌线粒体的自噬，并且激活的程度与运动时间和强度有很大的关系，运动的诱导机制可能是通过AMPK-ULK1通路影响FUNDC1的表达。由此可见，在骨骼肌中自噬的作用是非常重要的。

1.2 心脏组织

Chen C Y等[6]通过对有心肌梗塞的小鼠进行每天半小时，速度为1km/h，为期四周的运动跑台实验后，检测到LC3-II同LC3-I的比值，运动组是非运动组的两倍多，并由该实验得出结论：运动训练能够增加细胞自噬的活性，使衰老、损伤蛋白的降解速率显著加快，并且能产生新的营养物质供能，减少心肌的损伤，抑制了心肌梗塞所引起的凋亡，进而起到加强心脏的功能作用。李丽等[7]也通过实验，研究有氧运动心肌细胞自噬的关系时，发现心肌细胞中Beclin1相对表达量，同其他实验组相比较，老年组的小鼠心肌细胞的自噬水平会下降一些，由此可以知道有氧运动能明显地升高心肌细胞自噬的活性，从而改善衰老小鼠心肌的机能。廖波等[8]通过实验，探讨高强度间歇运动对中年小鼠心肌自噬/线粒体自噬相关蛋白表达和线粒体呼吸功能的影响中，发现8周的高强度间歇运动激活了中年小鼠心肌自噬/线粒体自噬信号通路,增加了线粒体的数目,改善了线粒体呼吸的功能。由此可见,运动干预对心肌细胞自噬有着影响。

1.3 其他器官组织

姜宁等[9]在探究前期的有氧训练（中强度）对帕金森小鼠的脑及纹状体的自噬活性中，发现注射了中剂量神经毒素的大鼠，它们中脑及纹状体线粒体的作用发生了损坏，而且自噬的活性上升明显。但前期的有氧锻炼能导致中脑及纹状体的自噬发生，当运用神经毒素产生伤害，线粒体分裂促进细胞自噬水平的上升，达到提升中脑与纹状体线粒体功能的作用。而张俊涛[10]为了探讨运动对小鼠肺脏细胞自噬的水平影响，将小鼠放在疲劳转棒仪上做运动训练，实验结果显示运动能提升小鼠肺脏组织中细胞的自噬水平。赵彤[11]则研究有氧运动通过线粒体分裂调节自噬水平在肝细脑性肝癌中的作用及机制时发现，运动能延迟肝肿瘤的发生以及其发展势头，并且其可能的机制为线粒体分裂降低而通过PINK-Parkin通道能影响到肿瘤细胞的自噬程度。由此可见，在运动干预促进健康过程中，自噬现象有着非常重要的意义。

综上所述，自噬的影响非常普遍，在各组织器官中均有自噬现象（见表1）。肾脏作为机体重要器官之一,虽然运动干预对肾脏的相关疾病的影响研究有了一些进展，但结合运动与肾脏细胞的自噬相关机制有待进一步研究。

2 运动干预对肾细胞的影响及自噬机制

2.1 运动干预对肾脏形态功能的影响

郭林等[12]研究表明，在一次性力竭运动中，大鼠的肾脏组织会出现缺血、缺氧现象，并且出现大量的自由基。自由基的增多，使得不饱和脂肪酸氧化，从而致使肾小管内上皮细胞的膜细微组织出现改变，刷状缘微绒毛粘在一起，乃至出现凋零，甚至溶酶体的膜构造也遭到各种程度的破坏，使得肾小管损伤程度不断加剧，导致肾功能不正常。而田振军[13]通过对大鼠游泳耐力训练发现：过度运动组要多出实验对照组的血尿素氮、肌酐含量的近一半，而且是大幅度升高；一般训练时，其含量明显增加，提示过度运动时，体内重要物质核酸和蛋白质分解及代谢加速，能量代谢加强，实验证明了过度运动引起肾功能损伤。胡红梅等[14]则通过研究大鼠长时间力竭运动，发现大鼠肾脏组织丙二醛(MAD)会明显升高，而游离琉基、钠离子、钾离子等的活性却是下降的，从而提示力竭运动会影响到膜的功能，改变其成分的活性，造成膜运输途径紊乱，从而导致肾功能损害。综上所述，一次性力竭运动、长时间力竭运动和耐力运动都能在一定程度上导致肾脏形态学上与功能上的改变。

2.2 肾脏细胞自噬的机制

2.2.1 细胞应激

Wang等[15]建立轻度2型糖尿病和高血压联合的动物模型发现，通过内质网应激ERS抑制剂（牛磺熊脂脱氧胆酸）能起到降低血压的作用，并且能改善肾脏功能，实验结果显示，高糖与高血压增加ERS，扩大肾损伤，而抑制ERS可以明显减轻糖尿病高血压肾病的肾损伤。由此可以看出，糖尿病和高血压可以通过ERS协同的作用使肾脏受到损伤。张筠等[16]通过腹腔注射链腋佐菌素的方法，建立的尿病肾病大鼠实验模型，发现雷藤多甘对糖尿病性肾病大鼠肾脏功能能起到一定的保护作用，并且可能机制是与抑制氧化应激和激活自噬功能有关。齐宝宁等[17]通过用高糖高脂饮食加链脲佐菌素腹腔注射方法，诱导小鼠糖尿病肾病实验模型，发现模型中大黄素可通过下调miR-21促进DN小鼠肾脏细胞自噬，减轻其肾脏氧化性损伤。这些研究也为运动干预对肾脏细胞的自噬促进机体健康指明了方向。

2.2.2 信号通路

有研究显示[18]，激活负调控分子mTOR 可抑制细胞自噬的程度，原因是无法及时有效清除肾脏内衰老、受损的细胞及代谢废物，导致其在细胞内大量堆积，致使细胞外基质异常积聚，肾小球病变等,最终导致尿蛋白的产生及肾小球硬化。还有研究显示[19]，抑制mTOR信号通路后可增强自噬，降低高糖环境下内皮细胞受损程度。而何康婧等[20]通过构建糖尿病大鼠模型，探讨使用不同剂量的雷公藤多苷对肾脏伤害的保护机制时，发现剂量为6.25 mg/kg的藤多著对糖尿病肾病大鼠的肾脏损伤具有一定的保护作用，原因可能是与PI3K/Akt/mTOR自噬信号通路有关。这些研究表明肾脏细胞自噬与信号通道有着联系，进一步拓展了运动干预肾脏细胞自噬的可能机制。

综上所述，目前肾脏细胞自噬可能的机制与细胞内应激和信道通路改变有关，相信随着进一步的深入研究，肾脏细胞自噬可能会有更多的自噬机制，有待发现。

4 结语

综上所述，干预的方式多以有氧运动和高强度为主，运动干预肾脏细胞自噬可能的机制为细胞内应激和信道通路改变。当前研究表明自噬体数目及活性，能影响相关蛋白的降解，并与提前衰老、癌症肿瘤、糖尿病等疾病都有着密切联系。运动干预肾脏细胞自噬情况需要进一步研究。期待通过体医融合的方式实现“健康中国”战略目标，为合理科学地安排运动训练提供一些理论参考。