I C M Y K
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·综述.
线粒体自噬在血管性认知障碍中的
研究进展*
刘山*解丽*张强A董艳红*畴
【关键词】线粒休自噬血管性认知障碍慢性脑低灌
注脑缺血再灌注损伤
血管性认知障碍(vascular cognitive impairment,VCI)指
由脑血管病的危险因素(高血压病、糖尿病、高脂血症和高
同型半胱氨酸血症等)、显性脑血管病(脑梗死和脑出血等)
及非显性脑血管病(白质疏松和弥漫性脑缺血等)引起的一
组从轻度认知损害到痴呆的综合征。线粒体是缺血后神经
细胞死亡的关键靶区,机体可通过自噬控制线粒体数最,其
功能紊乱是慢性脑低灌注(chronic cerebral hypoperfusion,
CCH)、脑缺血再灌注损伤(cerebral ischemia reperfusion
injury, CIR)所致VCI的主要机制。通过阐述线粒体自噬机
制及其在CCH、CIR所致VCI中的作用,有利千寻找药物作
用靶点,早期干预VCI的发生发展,提升患者生存质掀。
1线粒体自噬
线粒体自噬指损伤线粒体利用自噬机制选择性清除
受损的蛋白质和细胞器,控制线粒体质最与数最,在营养
不良或外界刺激时维持细胞稳态四线粒体自噬可以通过
相关分子通路介导和影响线粒体动力学平衡发生。
1.1线粒体自噬相关分子通路
1.1.1 PINKl/Parkin分子通路同源性磷酸酶张力蛋白诱导
激酶1(phosphatase and tensin homologinduced putative kinasel,
PINKl)是一种丝氨酸/苏氨酸激酶。各种原因使得线粒体
功能紊乱时,线粒体膜电位降低,膜上的PINKl聚集,将
Parkin蛋白从细胞质募集到线粒体,其具有E3泛索连接
酶活性,将标记的泛索化底物通过微管相关蛋白1轻链
doi: 10.3969/j.issn.1002-0152.2020.07.012
女河北省中医药管理局科研计划项目(编号:2019158);河北省
卫生厅科研基金项目青年科技课题(编号:20160459)
* 河北医科大学研究生学院(石家庄050000)
A 华北理工大学
米河北省人民医院神经内三科
。通信作者(E-mail:d_yanhongniu@https://www.doczj.com/doc/fe18549095.html,)
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C hin? 2020
LC3相互作用区域在自噬体上募集LC3,最终导致线粒体
与自噬体结合发生自噬性降解[2]。
1.1.2 HIF -la/BNIP3/Beclinl信号通路低氧诱导因子-l
(hypoxia inducible factor-I, HIF -1)是由HIF-la亚基和
HIF-lb亚基组成的异二聚体,而HIF-la在调节氧稳态中
起着关键作用。BNIP3是Bcl-2蛋白家族成员,主要表达于
线粒体和内质网。Beclinl是磷脂酰肌醇3,是细胞自噬过
程中最重要的正性调节因子。缺血缺氧时,HIF-la表达上
调,BNIP3蛋白表达上调,BNIP3和Beclinl竞争Bcl-2结
合位点,释放Beclinl,参与线粒体自噬的激活,降解受损
的线粒体,对抗各种凋亡因子[3]。
1.1.3 PI3K-Akt-mTOR通路PI3K,即磷酸肌醇激酶3;
Akt,即蛋白激酶B;mTOR,哺乳动物雷帕霉索靶蛋白
(mammalian Target Of Rapamycin),是雷帕霉素的作用靶
点。LV等[4]的研究表明,缺血/低氧条件下,线粒体能量代
谢障碍,在某种程度上通过阻断PI3K/AKT/mTOR信号通
路,增强线粒体自噬,清除受损的线粒体,保护线粒体的正
常生理功能。
1.2线粒体动力学变化线粒体通过线粒体融合、分裂蛋白
精确调控,在融合和分裂形态中不断变换维持平衡。线粒
体融合蛋自主要有视神经萎缩蛋自1(Opa l)、线粒体融合
蛋自Mfnl和Mfn2。Opal或Mfnl/2缺乏的细胞可导致线
粒体碎片聚集及线粒体自噬[5--6]。D rp l(DLPl, Dymple)主要
调控线粒体分裂,其具有G TP酶活性。D rp l的下调及敲除
可抑制线粒体自噬而导致功能紊乱的线粒体聚集[7]。如果
线粒体裂变和融合失衡,则会引发线粒体膜电位改变,进
而激活线粒体自噬,导致神经元死亡。
2线粒体自噬与血管性认知障碍
在所有认知障碍性疾病中,VCI是目前唯一一个可干
预的认知障碍性疾病。干预VCI的早期阶段,延缓疾病的
发生发展,对千提升患者及其家庭的生活质最至关重要。
从临床研究来讲,CCH、CIR都是与脑血管病有关的病因,
二者均可导致VCI。CCH指长期脑血流降低导致血流动力
学性脑缺血。既往研究表明,CCH可通过诱导血管损伤,血
脑屏障系统功能失调,神经递质紊乱等因素最终导致认知
障碍[8]。CIR损伤是指脑缺血一定时间恢复血液供应后,其
功能不但未能恢复,反而出现了更加严重的脑机能障碍。
已有国内外研究表明CIR损伤可能通过能量代谢障碍、突
触损伤、炎症反应等引起认知障碍[9]。从基础研究层面来
讲,目前VCI动物模型采用两种方法较多:CD永久结扎双
侧颈总动脉的CCH模塑;@反复结扎再灌注双侧颈总动脉
的CIR模型。在分子机制上,VCI发病涉及自噬、氧化应激、