细胞自噬,细胞凋亡与病毒感染相互关系的研究进展
更新日期:2018-06-25     来源:畜牧兽医学报   浏览次数:240
核心提示:摘要:细胞自噬和细胞凋亡在哺乳动物细胞发育、内环境稳定和癌症发生中起关键作用。同时,细胞自噬广泛的参与到宿主与病毒的相互作用过程中,不同的病

摘 要:细胞自噬和细胞凋亡在哺乳动物细胞发育、内环境稳定和癌症发生中起关键作用。同时,细胞自噬广泛的参与到宿主与病毒的相互作用过程中,不同的病毒对细胞自噬的调控存在很大的差异。本综述就细胞自噬与细胞凋亡、细胞自噬与病毒感染及细胞自噬与疾病的相互关系进行重点介绍,以期对自噬机制有更深入的了解,同时为研究通过调控细胞自噬以抑制病毒增殖和开发作用于细胞自噬的药剂方面提供理论参考。
关键词:细胞自噬;细胞凋亡;病毒感染;疾病
细胞自噬是一个高度保守的分解代谢过程,通过溶酶体途径降解受损或过量的细胞器从而维持细胞内环境稳定[1]。哺乳动物细胞自噬主要分为巨自噬、微自噬和分子伴侣介导的自噬三种方式,其分类的依据是受损的细胞器转运到溶酶体的方式[2]。目前研究最广泛的是巨自噬,一般所说的自噬指的就是巨自噬。细胞凋亡是由一系列基因控制的Ⅰ型细胞程序性死亡,该过程需消耗能量[3]。
细胞凋亡与细胞坏死不同,是主动过程,它涉及一系列基因和信号通路的调控。细胞发生凋亡后会
出现核固缩、基因组DNA片段化、线粒体通透性改变、细胞色素c释放至胞浆、细胞膜内侧磷脂酰丝氨酸外翻到细胞膜表面的现象。细胞凋亡的最终目的是为了维持机体内环境的相对稳定[4]。细胞自噬和细胞凋亡在细胞发育、内环境稳定和疾病发生中起关键作用;同时病毒感染后的宿主细胞会出现不同程度的细胞自噬,并且不同的病毒对细胞自噬的调控存在很大的差异。因此,细胞自噬与细胞凋亡、病毒感染和疾病存在密切的联系。

1 细胞自噬与细胞凋亡
细胞自噬和细胞凋亡之间的联系相当复杂,共同决定着细胞的命运。抗凋亡蛋白Bcl-2和Bcl-xL不仅能够与BAX/BAK样蛋白结合调节细胞凋亡,也可以与高度保守的自噬相关蛋白Beclin1互作而调控细胞自噬,因此Bcl-2和Bcl-xL不仅是抗凋亡蛋白也是抗自噬蛋白[5-6]。Bcl-2过表达可以抑制细胞自噬,而Beclin1过表达无法抑制凋亡[7],说明了Bcl-2与Beclin1互作调控细胞自噬和凋亡具有方向性。D. Tang等[8]研究结果表明还原形式的高迁移率族蛋白HMGB1可以通过抑制Bcl-2与Beclin1之间的互作诱导自噬,氧化形式的HMGB1能够促进细胞凋亡。除此之外,Beclin1能被Caspases切割,切割后的Beclin1丧失诱导细胞自噬的功能,但获得促凋亡作用[9]。钙蛋白酶切割的自噬相关蛋白ATG5诱导凋亡[10]。Bcl-2能负调控PI3K/AKT信号和正调控mTOR信号通路从而抑制细胞自噬[11]。JNK信号通路通过诱导Bcl-2多个位点(Thr69,Ser70和Ser87)的磷酸化同时调控细胞自噬和凋亡[12]。被Caspase-3剪切的ATG4D同样可以促进细胞自噬[13]。Flip(Flice抑制蛋白)作为一种死亡受体抑制剂可以抑制Caspase-8激活,同时,Flip也可以通过与LC3竞争结合ATG3从而抑制细胞自噬[14]。
作者:胡林