自噬與創(chuàng)面修復(fù)中醫(yī)藥干預(yù)研究進(jìn)展*

李淑娟，闕華發(fā)

(上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬龍華醫(yī)院中醫(yī)外科，上海 200032)

自噬與創(chuàng)面修復(fù)中醫(yī)藥干預(yù)研究進(jìn)展*

李淑娟，闕華發(fā)△

(上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬龍華醫(yī)院中醫(yī)外科，上海 200032)

自噬作為主要的細(xì)胞內(nèi)降解系統(tǒng)，對(duì)維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)非常重要。創(chuàng)面修復(fù)過程中，自噬在內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、角質(zhì)形成細(xì)胞等細(xì)胞中具有促進(jìn)細(xì)胞存活或死亡的雙重角色，對(duì)創(chuàng)面血管新生、肉芽組織形成、上皮化具有重要作用。中醫(yī)學(xué)從氣血陰陽及臟腑理論等角度對(duì)自噬有不同認(rèn)識(shí)，中醫(yī)藥干預(yù)對(duì)自噬具有調(diào)節(jié)作用，可能通過調(diào)節(jié)創(chuàng)面相關(guān)細(xì)胞自噬進(jìn)而促進(jìn)創(chuàng)面修復(fù)。通過檢索相關(guān)文獻(xiàn)，圍繞自噬與創(chuàng)面修復(fù)及中醫(yī)藥干預(yù)作用等方面進(jìn)行概括綜述。

自噬;創(chuàng)面修復(fù);中醫(yī)藥干預(yù);綜述

自噬分為巨自噬、微自噬、分子伴侶介導(dǎo)的自噬三類［1］。巨自噬(以下簡(jiǎn)稱自噬)是一種進(jìn)化上高度保守的分解代謝，對(duì)真核細(xì)胞自我修復(fù)和維持動(dòng)態(tài)平衡非常重要。自噬功能障礙與許多疾病如感染、創(chuàng)傷、老化、癌癥、神經(jīng)退行性疾病等病理機(jī)制及治療預(yù)后密切相關(guān)［2］?，F(xiàn)就自噬與創(chuàng)面修復(fù)中醫(yī)藥干預(yù)研究進(jìn)展概括如下。

1 概述

自噬是指在外界環(huán)境因素影響下，如營(yíng)養(yǎng)缺乏、缺血、炎癥時(shí)，細(xì)胞內(nèi)膜包裹大分子“廢物”如受損的細(xì)胞器、錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)、侵入細(xì)胞內(nèi)的病原體形成自噬泡(phagophore)，自噬泡間邊緣融合形成自噬體(autophagosome)，自噬體與溶酶體融合形成自噬溶酶體(autolysosome)，大分子“廢物”在溶酶體內(nèi)被降解為有生物活性的單體，如氨基酸后被細(xì)胞再利用，以維持細(xì)胞代謝更新和動(dòng)態(tài)平衡，對(duì)細(xì)胞具有保護(hù)作用。但是當(dāng)外界環(huán)境因素刺激不被解除時(shí)，某些刺激會(huì)使自噬減少，活化細(xì)胞死亡程序，因此自噬在細(xì)胞存活和細(xì)胞死亡方面具有雙重角色［3-5］。

創(chuàng)面修復(fù)是一個(gè)連續(xù)復(fù)雜的過程，主要包括炎癥階段、增殖階段(血管新生、肉芽組織形成、上皮化等)、組織重塑階段3個(gè)密切聯(lián)系、交互重疊的階段，其中血管新生、肉芽組織形成、上皮化對(duì)創(chuàng)面修復(fù)具有重要作用，血管生成紊亂、微血管功能障礙、上皮化異常等是創(chuàng)面難愈合的主要原因。內(nèi)皮細(xì)胞的增殖遷移、管形成對(duì)創(chuàng)面血管新生非常重要;新生血管和成纖維細(xì)胞是創(chuàng)面肉芽組織的重要組成部分。上皮化主要指角質(zhì)形成細(xì)胞由創(chuàng)面表皮基底層增殖、遷移、分化為最外層角質(zhì)細(xì)胞的過程，是創(chuàng)面修復(fù)的關(guān)鍵步驟;創(chuàng)面表皮細(xì)胞中90%左右是角質(zhì)形成細(xì)胞，上皮穩(wěn)態(tài)的維持依賴于角質(zhì)形成細(xì)胞［6-7］。

作為主要的細(xì)胞內(nèi)降解系統(tǒng)，自噬對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、角質(zhì)形成細(xì)胞穩(wěn)態(tài)維持和創(chuàng)面修復(fù)具有重要作用。

2 自噬與創(chuàng)面修復(fù)

2.1 自噬與內(nèi)皮細(xì)胞

人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(HUVECs)中，磷脂酰乙醇胺結(jié)合蛋白1(PEBP1)與卵磷脂－特異性磷脂酶C (PC-PLC)相互作用以正向調(diào)節(jié)PC-PLC活性，而PEBP1和PC-PLC均獨(dú)立于哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)并負(fù)向調(diào)節(jié)HUVECs自噬;晚期糖基化終末產(chǎn)物(AGEs)通過作用于磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶 B/哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(PI3K/Akt/ mTOR)信號(hào)通路進(jìn)而誘導(dǎo)HUVECs自噬水平升高，對(duì)抗內(nèi)皮細(xì)胞凋亡，對(duì)細(xì)胞起保護(hù)作用［8-9］。

2.2 自噬與成纖維細(xì)胞

小鼠胚胎成纖維細(xì)胞(MEFs)和原代肺成纖維細(xì)胞中，白細(xì)胞介素-2(IL-2)可以顯著誘導(dǎo)細(xì)胞自噬;藥理/基因的自噬抑制可以抑制IL-2誘導(dǎo)的細(xì)胞增殖并增強(qiáng)IL-2誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，提示自噬是IL-2誘導(dǎo)的成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)的重要促存活調(diào)節(jié)因素［10］。心臟成纖維細(xì)胞中，受β2-腎上腺素刺激繼發(fā)細(xì)胞自噬，該反應(yīng)可能減少病理?xiàng)l件下高腎上腺素刺激對(duì)心臟成纖維細(xì)胞造成的有害影響如心肌纖維化［11］。

2.3 自噬與角質(zhì)形成細(xì)胞

人原代角質(zhì)形成細(xì)胞中，自噬可負(fù)向調(diào)節(jié)受體p62(p62/SQSTM1)的表達(dá)，對(duì)預(yù)防角質(zhì)形成細(xì)胞過度炎癥和誘導(dǎo)抗菌肽表達(dá)具有重要作用;抑制自噬，可顯著增加角質(zhì)形成細(xì)胞中炎癥細(xì)胞因子生成和p62表達(dá)［12］。自噬在宿主防御病原體侵襲方面具有重要作用，人乳頭瘤病毒16型E5蛋白(HPV16E5)通過干擾上皮穩(wěn)態(tài)、降調(diào)節(jié)角質(zhì)形成細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體(KGFR/FGFR2b)表達(dá)及損害p53功能以抑制自噬;KGFR表達(dá)活化可拮抗上述效應(yīng)而誘導(dǎo)自噬;敲除自噬基因或生化抑制自噬可顯著增加人乳頭瘤病毒16型(HPV16)感染性［13-14］。BNIP3(BCL2和腺病毒E1B 19-kDa-相互作用蛋白3)表達(dá)可誘導(dǎo)自噬和角質(zhì)形成細(xì)胞分化，自噬抑制劑可抑制BNIP3誘導(dǎo)的角質(zhì)形成細(xì)胞分化，表明BNIP3通過誘導(dǎo)自噬在角質(zhì)形成細(xì)胞分化方面具有重要作用［15］。

2.4 其他

皮膚創(chuàng)面愈合過程中，自噬參與創(chuàng)面修復(fù)的血管新生、上皮化等不同階段，正常范圍內(nèi)的自噬促進(jìn)創(chuàng)面修復(fù)，但過度自噬可造成細(xì)胞不可逆損傷進(jìn)而延緩創(chuàng)面愈合［16］。大鼠深二度燒傷創(chuàng)面全層皮膚活檢中微管相關(guān)蛋白1的輕鏈3(LC3)和beclin-1 (酵母Apg6/Vps30基因同源物，自噬的正向調(diào)控基因)蛋白水平在燒傷后24 h內(nèi)降至正常水平的1/4后升高但仍未至正常水平;提示燒傷初期自噬先減弱后增強(qiáng)，真皮深層增強(qiáng)的自噬或許是燒傷后抵抗缺血和炎癥的促存活機(jī)制［4］。組織缺氧增加缺氧誘導(dǎo)因子-1α(HIF-1α)表達(dá)，缺氧條件下 HIF-1α/ BNIP3/Beclin-1是上調(diào)自噬的重要信號(hào)通路;糖尿病潰瘍創(chuàng)面中，間充質(zhì)干細(xì)胞可能通過自噬促進(jìn)創(chuàng)面愈合［7］。自噬相關(guān)基因7(Atg7)缺陷的皮膚棘層肥厚、角化過度、毛發(fā)異常生長(zhǎng)，角化相關(guān)蛋白如兜甲蛋白(loricrin)、中間絲相關(guān)蛋白(filaggrin)、外皮蛋白 (involucrin)表達(dá)減少，角質(zhì)透明蛋白(keratohyalin)和毛透明蛋白(trichohyalin)數(shù)目和直徑減少，提示自噬對(duì)終端表皮角化和毛發(fā)生長(zhǎng)初期非常重要［17］。

3 中醫(yī)藥干預(yù)

中醫(yī)學(xué)從氣血陰陽及臟腑理論等角度對(duì)自噬有不同認(rèn)識(shí):自噬可能是氣維持生命活動(dòng)功能發(fā)揮的微觀表現(xiàn)，是陰陽平衡的微觀基礎(chǔ);自噬是一種調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)陰陽使其保持平和的機(jī)制，是陰陽自和的微觀基礎(chǔ);自噬是正虛邪實(shí)的自我調(diào)節(jié)方式，即正虛通過精化氣等自救以轉(zhuǎn)化消除痰濁瘀血等內(nèi)生實(shí)邪;自噬是細(xì)胞生存機(jī)制，是氣化功能的微觀體現(xiàn);脾腎虛弱自噬缺陷;過度自噬與肝的疏泄太過相似，自噬受抑制與肝的疏泄不及相通［18-23］。

中醫(yī)藥干預(yù)對(duì)自噬具有調(diào)節(jié)作用。玉女煎可降低自發(fā)性2型糖尿病大鼠(GK大鼠)胰島及腎臟自噬基因LC3的表達(dá)，減少自噬性細(xì)胞凋亡［24］。經(jīng)驗(yàn)方溫陽活血方有效部位石油醚部位通過降低HUVECs凋亡相關(guān)因子Activate Caspase-3(活化的含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶3)表達(dá)，提高p62以及分化抑制因子1(ID1)的表達(dá)，進(jìn)而對(duì)抗細(xì)胞自噬性死亡［25］。熊果酸是由中藥提取的五環(huán)三萜類化合物，通過抑制葡萄糖誘導(dǎo)的腎小球系膜細(xì)胞中微RNA-21(microRNA-21)表達(dá)，上調(diào)PTEN(人第10號(hào)染色體缺失的磷酸酶及張力蛋白同源基因)表達(dá)，抑制PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路活化，增強(qiáng)自噬以減少細(xì)胞外基質(zhì)堆積并改善細(xì)胞肥大、增殖［26］。姜黃素是由中藥姜黃提取的疏水多酚，在暴露于H2O2的HUVECs中，姜黃素抑制PI3K/Akt/ mTOR信號(hào)通路活化，上調(diào)LC3-Ⅱ水平及自噬體數(shù)目，促進(jìn)p62降解;在氧化應(yīng)激條件下，姜黃素可反轉(zhuǎn)自噬調(diào)節(jié)因子 FOXO1的核定位，引起細(xì)胞質(zhì)FOXO1乙?；缴撸砻鹘S素誘導(dǎo)自噬抗氧化，具有預(yù)防治療氧化應(yīng)激相關(guān)血管疾病的潛力［27］。

中醫(yī)藥干預(yù)對(duì)創(chuàng)面修復(fù)具有促進(jìn)作用。傳統(tǒng)中醫(yī)顧氏外科運(yùn)用益氣化瘀中藥，灌胃糖尿病潰瘍大鼠，可以明顯上調(diào)創(chuàng)面血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)表達(dá)，下調(diào)HIF-1α表達(dá)，改善創(chuàng)面缺血缺氧狀態(tài)，促進(jìn)創(chuàng)面血管新生進(jìn)而促進(jìn)創(chuàng)面愈合;運(yùn)用自制復(fù)黃生肌愈創(chuàng)油膏外敷糖尿病潰瘍大鼠創(chuàng)面，可以促進(jìn)創(chuàng)面肉芽組織形成，調(diào)節(jié)創(chuàng)面Ⅰ型、Ⅲ型膠原表達(dá)平衡，及時(shí)中止成纖維細(xì)胞過度生長(zhǎng)，防止瘢痕形成進(jìn)而促進(jìn)創(chuàng)面愈合［28-35］。由上推測(cè)，創(chuàng)面修復(fù)過程中醫(yī)藥對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞、HIF-1α、成纖維細(xì)胞的干預(yù)作用可能是通過調(diào)節(jié)自噬而實(shí)現(xiàn)的，即創(chuàng)面修復(fù)過程中，中醫(yī)藥干預(yù)自噬從而促進(jìn)創(chuàng)面愈合。

4 展望

自噬在內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、角質(zhì)形成細(xì)胞等細(xì)胞中具有促進(jìn)細(xì)胞存活或死亡的雙重角色，因此自噬對(duì)創(chuàng)面修復(fù)具有促進(jìn)作用還是抑制作用?中醫(yī)藥干預(yù)可能通過調(diào)節(jié)創(chuàng)面相關(guān)細(xì)胞(如內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、角質(zhì)形成細(xì)胞等)自噬進(jìn)而促進(jìn)創(chuàng)面愈合，但是創(chuàng)面修復(fù)過程中醫(yī)藥干預(yù)對(duì)自噬的作用是促進(jìn)還是抑制?上述問題值得進(jìn)一步深入研究，進(jìn)而從自噬角度探索發(fā)現(xiàn)并豐富中醫(yī)學(xué)創(chuàng)面修復(fù)相關(guān)理論基礎(chǔ)和臨床治療方法，這將具有重要的科研價(jià)值和深遠(yuǎn)的臨床意義。

［1］細(xì)胞自噬［M］．程軼喆，劉娟，譯．北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2012．

［2］TAN JQ，ZHANG HH，LEI ZJ，et al．The roles of autophagy and apoptosis in burn wound progression in rats［J］．Burns，2013，39 (8):1551-1556．

［3］成軍．現(xiàn)代細(xì)胞自噬分子生物學(xué)［M］．北京:科學(xué)工業(yè)出版社，2011．

［4］XIAO M，LI L，LI C，et al．Role of autophagy and apoptosis in wound tissue of deep second-degree burn in rats［J］．Acad Emerg Med，2014，21(4):383-391．

［5］TSUNEOKA M，UMATA T，KIMURA H，et al．C-myc inducesautophagy in rat 3Y1 fibroblast cells［J］．Cell Struct Funct，2003，28(3):195-204．

［6］VITICCHIE G，LENA AM，CIANFARANI F，et al．MicroRNA-203 contributes to skin re-epithelialization［J］．Cell Death Dis，2012，3:e435．

［7］HAN YF，SUN TJ，HAN YQ，et al．Clinical perspectives on mesenchymal stem cells promoting wound healing in diabetes mellitus patients by inducing autophagy［J］．Eur Rev Med Pharmacol Sci，2015，19(14):2666-2670．

［8］胡鵬飛，賴東武，何紅．自噬在晚期糖基化終產(chǎn)物誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞凋亡中的作用［J］．中國(guó)病理生理雜志，2012，28(6): 1006-1011．

［9］WANG L，LI H，ZHANG J，et al．Phosphatidylethanolamine binding protein 1 in vacular endothelial cell autophagy and atherosclerosis［J］．J Physiol，2013，591(Pt 20):5005-5015．

［10］KANG R，TANG D，LOTZE MT，et al．Autophagy is required for IL-2-mediated fibroblast growth［J］．Experimental Cell Research，2013，319(4):556-565．

［12］LEE HM，SHIN DM，YUK JM，et al．Autophagy negatively regulates keratinocyte inflammatory responses via scaffolding protein p62/SQSTM1［J］．J Immunol，2011，186(2):1248-1258．

［13］BELLEUDI F，NANNI M，RAFFA S，et al．HPV16E5 deregulates the autophagic process in human keratinocytes［J］．Oncotarget，2015，6(11):9370-9386．

［14］GRIFFIN LM，CICCHINI L，PYEON D．Human papillomavirus infection is inhibited by host autophagy in primary human keratinocytes［J］．Virology，2013，437(1):12-19．

［15］MORIYAMA M，MORIYAMA H，UDA J，et al．BNIP3 plays crucialrolesin the differentiation and maintenance of epidermal keratinocytes［J］．J Invest Dermatol，2014，134 (6):1627-1635．

［16］宣敏．自噬參與衰老皮膚創(chuàng)面愈合的相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究［D］．廣州:南方醫(yī)科大學(xué)，2014．

［17］YOSHIHARA N，UENO T，TAKAGI A，et al．The significant role ofautophagy in the granularlayerin normalskin differentiation and hair growth［J］．Archives of Dermatological Research，2015，307(2):159-169．

［18］靖林林，龔先玲，孫學(xué)剛．自噬的中醫(yī)屬性及其在人體衰老和腫瘤發(fā)病中的意義［J］．中醫(yī)雜志，2014，55(22):1891-1893．

［19］宗文靜，張華敏，唐丹麗．中醫(yī)藥對(duì)細(xì)胞自噬認(rèn)識(shí)及實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)展［J］．中國(guó)中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜志，2014，20(11):1593-1595．

［20］黃貴華，紀(jì)云西，吳大力，等．細(xì)胞自噬與中醫(yī)氣虛痰瘀關(guān)系探討［J］．中醫(yī)雜志，2011，52(20):1717-1719．

［21］劉杰民，紀(jì)云西，蔣歷，等．細(xì)胞自噬是探索中醫(yī)藥微觀機(jī)制的新思路［J］．時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥，2013，24(2):425-426

［22］李秀惠，丁劍波．細(xì)胞自噬與乙型肝炎病毒及中醫(yī)藥關(guān)系的研究進(jìn)展［J］．中西醫(yī)結(jié)合肝病雜志，2012，22(3):129-132．

［23］黃麗瓊，黃貴華，紀(jì)云西，等．細(xì)胞自噬與中醫(yī)“陰陽”及“氣”理論相關(guān)性探討［J］．遼寧中醫(yī)雜志，2014，41(6):1147-1149．

［24］何才姑，錢長(zhǎng)暉，黃玉梅，等．玉女煎對(duì)GK大鼠胰腺及腎臟自噬基因LC3表達(dá)的影響［J］．福建中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，24 (1):11-14

［25］白曄，李菲，黃鳳媛，等．溫陽活血方有效部位促進(jìn)分化抑制因子1表達(dá)及抑制內(nèi)皮細(xì)胞自噬性死亡的研究［J］．中藥新藥與臨床藥理，2014，25(3):249-254．

［26］LU X，F(xiàn)AN Q，XU L，et al．Ursolic acid attenuates diabetic mesangial cell injury through the up-regulation of autophagy via miRNA-21/PTEN/Akt/mTOR suppression［J］．PLoS ONE，2015，10(2):e117400．

［27］HAN J，PAN XY，XU Y，et al．Curcumin induces autophagy to protect vascular endothelial cell survival from oxidative stress damage［J］．Autophagy，2012，8(5):812-825．

［28］闕華發(fā)，邢捷．補(bǔ)益氣血方劑對(duì)大鼠慢性難愈性創(chuàng)面血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子及血管生成的影響［J］．中西醫(yī)結(jié)合學(xué)報(bào)，2008，6 (10):1049-1053．

［29］闕華發(fā)，朱元穎，王云飛，等．益氣化瘀中藥對(duì)糖尿病皮膚潰瘍大鼠缺氧誘導(dǎo)因子-1α和血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子的影響［J］．中西醫(yī)結(jié)合學(xué)報(bào)，2007，5(2):165-169．

［30］邢捷，闕華發(fā)．八珍湯對(duì)大鼠慢性難愈性創(chuàng)面肉芽組織增殖細(xì)胞核抗原與細(xì)胞凋亡的影響［J］．上海中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，25(2):56-59．

［31］闕華發(fā)，徐杰男，張臻，等．顧氏外科診治慢性下肢潰瘍學(xué)術(shù)思想及臨證經(jīng)驗(yàn)［J］．中醫(yī)雜志，2014，55(18):1601-1604．

［32］郭剛，秦海洸，何長(zhǎng)杰，等．補(bǔ)虛祛瘀法對(duì)創(chuàng)面修復(fù)肉芽組織形成期Smad3，TGF-β1的影響［J］．廣西中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，11(3):6-7．

［33］唐漢鈞，王振宜，肖秀麗，等．復(fù)黃生肌愈創(chuàng)油膏對(duì)糖尿病模型創(chuàng)面TGF-β1與Smad3、Smad7水平的動(dòng)態(tài)影響［J］．上海中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，23(1):52-55．

［34］肖秀麗，王振宜，唐漢鈞．復(fù)黃生肌愈創(chuàng)油膏對(duì)大鼠糖尿病創(chuàng)面肉芽組織中細(xì)胞周期的動(dòng)態(tài)影響［J］．天津中醫(yī)藥，2010，27(5):411-413．

［35］肖秀麗，王振宜，唐漢鈞．復(fù)黃生肌愈創(chuàng)油膏對(duì)糖尿病難愈性創(chuàng)面TGF-β1、Ⅰ、Ⅲ型膠原的影響［J］．陜西中醫(yī)，2011，32 (12):1671-1673．

R2-031

A

1006-3250(2017)01-0148-03

2016-07-11

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(81173266);上海市中醫(yī)藥領(lǐng)軍人才建設(shè)項(xiàng)目(ZYSNXD-RC-LJRC);上海中醫(yī)藥大學(xué)研究生“創(chuàng)新能力培養(yǎng)”專項(xiàng)科研項(xiàng)目(教學(xué)216)

李淑娟(1987-)，女，山東惠民人，醫(yī)學(xué)博士，從事中醫(yī)藥防治血管疾病及促創(chuàng)面修復(fù)研究。

△通訊作者:闕華發(fā)(1968-)，男，福建龍巖人，醫(yī)學(xué)博士，從事中醫(yī)外科學(xué)的臨床與研究，Tel:18321868601，E-mail: LSJMMO@163．com。