细胞自噬与自身免疫

细胞自噬与自身免疫

摘要：细胞自噬作用是普遍存在于大部分真核细胞中的一种生理现象，是溶

酶体对自身结构的吞噬降解。它既是细胞内的再循环系统，也是是机射乳 体一种重要

的防御和保护机制。细胞可以通过细胞自噬和溶酶体，消除、降解和消化受损、

变性、衰老和失去功能的细胞、细胞器和变性蛋白质与核酸等生物大分子。这种

机能为细胞的重建、再生和修复提供必须原料，实现细胞内资源的再循环和再利

用。因而细胞自噬既是体内的“垃圾处理厂”，也是“废品回收站”;它既可以抵

御病原体的入侵，又可保卫细胞免受细胞内毒物的损伤。在生理状态下，自噬作

为机体的一种防御机制，在机体的免疫、感染、炎症、肿瘤、心血管病、神经退

行性病的发病机制中具有十分重要作用，但是一旦被过分激活，对机体又是一种

损伤。本文探讨了细胞自噬对免疫机制和微生物感染的影响。

关键词： 细胞自噬 免疫机制 微生物感染

正文： 在其它或非传统的抗原提呈通路。最

1.自噬作用引起的自身免疫耐受 近，在建立小鼠胸腺T细胞库时证实

对自身组织产生免疫耐受是免疫巨自噬作用，这种作用对内源性MHC

系统正常的基本属性，如果免疫系统且一自身抗原肤表位复合物的合成过

对自身组织的耐受丧失，将会导致自程有一定的辅助作用。在哺乳动物细

身免疫系统疾病、过敏反应以及移植胞中LC3 ( light chain 3 , LC3)是

排斥反应等各种与免疫相关的疾病。构成自噬体双层膜所必需的蛋自，而

一个功能完整且对自身组织耐受的T在酵母细胞内Atg8 ( Aut7/Apg8 )是

淋巴细胞库的建立，依赖于对胸腺上其同源物。在转基因小鼠(用绿色荧光

皮细胞(TECs)提呈的MHC II一自身抗蛋自标记LC3分子)体内证明皮质TECs

原肤表位复合物的识别过程。在骨髓( cortical TECs , cTECs)和髓质TECs

造血系统中抗原提呈细胞(antigen ( medullary TECs ,mTECs)上有自体

prenting cell, APC)通过细胞的吞噬活性的大量表达。在敲除Atg5基

内吞作用产生MHCⅡ-自身抗原肤表位因的小鼠模型中，将Atg5-/-胚胎胸腺

复合物;在非造血细胞中，TECs是唯一移植人野生型肾脏被膜下，结果不具

可以持续表达MHCⅡ分子的细胞。在专有自噬功能的小鼠其胸腺淋巴细胞数

职APC中，主要是通过细胞对外源性量减少。将Atg5-/-的小鼠胸腺移植人

蛋自的处理完成MHCⅡ-抗原肤复合物裸鼠体内会引起严重的多器官炎症。

的构建，但是TECs在捕获与处理加工然而这种多器官炎性反应(由胸腺

外源性抗原时效能较低，因此可能存CD4+T细胞引起的)到底是由Treg阳性

选择缺失引起的还是普通T细胞的阴Sindbis病毒引起的脑炎中起到保护

性选择受损引起的尚不明确。这说明，性作新年文章 用【1】。II型干扰素工IFN-诱

自噬作用在构建TECs中的MHCⅡ-自身导的鸟普酸转移磷酸酶参与细胞自噬

抗原肤表位复合物时起到重要作用。 的形成，这些自噬体靶向结核分支杆

2.1细胞自噬与先天性免疫 菌定植的吞噬泡，促进吞噬泡的降解

细胞的自噬原则上是胞内的一种和破坏，清除结核分支杆菌【2】。细

稳态机制。它是机体的质量控制系统，胞自噬也能被胞内活性氧激活，活性

在胞浆中不断巡视，清除损害的细胞氧是由TLR通路下游NADPH氧化酶产

器，促进大分子的再循环利用，那么生的，能参与到先天性免疫反应信号

细胞自噬在机体先天性免疫中的作用通路中【5】。所以细胞自噬参与到机

是怎样的呢?在先天性免疫中，机体清体的先天性免疫信号通路中，发挥着

除胞内细菌、病毒等微生物，保持胞重要作用。

浆稳定等是自噬的基本功能之一。入2.2细胞自噬与适应性免疫

侵宿主细胞的致病因子遭遇的第一道适应性免疫在机体免疫过程中占

防线是分布在各个细胞表而的模式识有重要地位，由于其作用的特异性又

别受体(pattern recognition 称为特异性免疫，通过活化T,B淋巴

receptor, PRR)和Toll样受体细胞产生特异性抗体从而发挥针对病

((Toll-likereceptor, TLR)。脂多糖原微生物的免疫应答，抵抗或清除病

(lipopolysaccharide, LPS)能刺激原微生物.细胞自噬作为机体内的一

I'LR4调节细胞的自噬，该通路的激活种正常的生理过程，也与适应性免疫

诱导结核杆菌在自噬体中的定另外有关联.入侵的病原微生物的结构成

TLR3/poly(I:C)和TLR7/咪哇莫特也分可被自噬膜包裹，降解成小肤或小

能诱导细胞自噬，TLR2的激动剂也能分子，然后被递呈给II型主要组织相

诱导细胞自噬。对于入侵的病毒，机容复合物(MHC II )，激活机体的适应

体通过Ⅰ型干扰素信号通路中双链性免疫应答，从而产生针对病原微生

RNA活化的蛋白激酶物的特异性抗体，抵抗病原微生物的

(double-stranded RNA acti-vated 感染.比如，自噬参与到消化降解胞质

protein kina, PKR)来调节细胞自中合成的病毒蛋白，并将其递呈给MHC

噬，清除病原微生物。在细胞自噬信II从而发挥作用.而且，自噬可以增强

号通路中，已经发现了至少27种自噬某些抗原的呈递作用，并可被I型T

相关蛋白(autophagy related 辅助细胞(THl)细胞因子诱导，而TH2

protein, ATG) 。Beclin(ATG6)作为细胞分泌的白介素-4( IL-4)或IL -3

一种自噬相关蛋白质，在机体抵抗可以抑制细胞自噬。己有研究表明，

CD40分子可作为自噬相关因子BECLIN 降解胞质货物成分，协调宿主针对包

1的调控因子。CD40的参与可导致自括病毒在内的不同病原微生物的免疫

噬过程中重要蛋白因子Beclin 1的快应答.自噬可以将人间失格语录 胞质中的病毒转运

速表达，增强自噬，通过CD40 到溶酶体中，降解病毒，也可以将病

-P21-BECLIN通路以达到杀灭胞内病毒核酸转运至胞内感受器上激活天然

原体的目的，说明适应性免疫可激活免疫，还可以将病毒抗原递呈给MHC

自噬脚认在巨噬细胞中，自噬相关蛋Ⅱ类分子激活适应性免疫，这些都可

白ATGS的表达参与干扰素-介导的以发挥抗病毒作用;此外，自噬作用可

杀伤寄生虫的过程，是细胞针对胞内能会被病毒反利用，为其自身服务.辛

病原体的免疫反应所必需;另外，在免德比斯病毒感染鼠神经元的过程中，

疫系统的发育和内环境稳定中，自噬过表达自噬相关蛋白BECLINI可以减

促进T细胞选择并在免疫耐受中起着少SV病毒的复制，使鼠免受SV引起

决定性作用【4】。研究显示，自噬可的致死性脑炎.Paludan等研究发现，

以有效地增强CD4+ T细胞对流感病毒基因敲除自噬基因ATG12可减少EB病

基质蛋白MP 1的抗原效应，提示在疫毒核抗原EBNA1引起的特异的CD4 + T

苗研发过程中自噬可提高流感病毒疫细胞反应.丙型肝炎病毒HCV感染的肝

苗的免疫效果【5】;此外，自噬参与细胞诱导自噬的发生抑制了抗病毒天

清除胞内细菌的过程.自噬相关因子然免疫。

ATC16L1和细胞内核普酸结合寡聚物结语：

结构域受体(nucleotide-binding 细胞自噬是一种广泛存在于真核

oligomerzation domain , NOD) Nod2生物中的细胞程序性死亡机制，它通

受体可通过增强MHC II的抗原递呈作过降解受损细胞器和大分子来维持细

用，协同启动适应性免疫来拮抗细菌胞内稳态.而且自噬与机体天然免疫，

入侵【6】.自噬相关基因ATG16发生适应性免疫有重要关系，可被天然免

点突变则减弱了细胞自噬清除胞内细疫受体刺激激活，也可以参与到适应

菌的能力网.可见，自噬可参与到适应性免疫中的抗原递呈过程中;另外，自

性羽毛笔简笔画 免疫反应中，起着协同或促进作用。 噬功能异常可与神经退行性病变、衰

2.3病毒感染与细胞自噬 老以及癌症等疾病相关.细胞自噬在

细胞自噬过程的进化，不仅是为机体抵抗胞内感染病原体的防御机制

了维持细胞和组织内环境稳定，而且方而发挥着重要作用，可以促进感染

可以保护细鸭腿 胞免于病原微生物的侵害.细胞对病原体的清除.病原体也可抵

这种保守的机制是通过将胞质“货初中诗歌 物”抗或利用自噬作用，促进其在胞内的

成分转运到内吞溶酶体系统中，从而复制、增值.目前发现多种病毒感染细

胞后引发或抑制自噬影响病毒感染的比如在癌症、衰老、抗病毒药物的研

后续发展. 发等方而，使其更好的为人类服务.从

由于自噬的多功能性，因此今后自噬这一新的角度将为我们治疗疾病

可将自噬作为各种疾病的潜在研究对提供新的思路.

象，运用各种方法来控制、利用自噬，

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