運動介導細胞自噬調(diào)控先天性免疫的研究現(xiàn)狀及展望

戈 哲，丁樹哲*

（1.華東師范大學“青少年健康評價與運動干預”教育部重點實驗室，上海 200241；2.華東師范大學體育與健康學院，上海 200241）

細胞自噬是細胞維持正常生命活動的基本生理過程。日本科學家大隅良典因在細胞自噬機制研究中所做出的卓越貢獻而獲得2016年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎（Mizushima et al.，1998）。細胞自噬的過程主要是自噬體形成后與溶酶體融合形成自噬溶酶體，進而降解內(nèi)容物，降解后的氨基酸等小分子物質(zhì)再被細胞循環(huán)利用。細胞自噬的機制十分復雜，受眾多信號分子的調(diào)控，其具體機制至今仍不清楚。先天性免疫與適應性免疫相對，它是抵抗病原體入侵的第一道防線，主要由皮膚、粘膜以及眾多固有免疫細胞組成。目前，眾多研究表明，細胞自噬也是先天性免疫防御系統(tǒng)的一部分（Choi et al.，2018）。有學者通過流行病學調(diào)查發(fā)現(xiàn)，運動強度與上呼吸道感染率之間存在著J形曲線的關(guān)系（Nieman，1994）。長期中等強度的耐力運動能夠提高唾液免疫球蛋白A（IgA）水平，急性大強度運動后即刻血清IgG、IgM和IgA的濃度下降（方勇等，2010；Klentrou et al.，2002）。這些研究從流行病學和體液免疫的角度闡述了運動對先天性免疫的調(diào)控作用，但通過運動手段干預細胞自噬從而調(diào)控先天性免疫的研究目前尚無相關(guān)報道。筆者將探討這一領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，以待為今后的研究提供新的思路。

1 細胞自噬

哺乳動物自噬體的形成是一個復雜的過程。細胞自噬是由Unc-51樣自噬激活激酶1（ULK1）復合物起始的。ULK1復合物的主要成員包括ULK1（酵母ATG1對應哺乳動物的同源物）、自噬相關(guān)蛋白13（ATG13）、FAK家族相互作用蛋白 200（FIP200）和 ATG101（Choi et al.，2018）。在自噬誘導過程中，ULK1復合物轉(zhuǎn)移到自噬起始位點募集III類磷脂酰肌醇3激酶復合物I。III類磷脂酰肌醇3激酶復合物I包括液泡分選蛋白34（VPS34）、Becline1（酵母ATG6的哺乳動物同源蛋白）、VPS15和ATG14L。III類磷脂酰肌醇3激酶復合物I在自噬體形成位點生成3-磷酸磷脂酰肌醇（PI3P），即吞噬泡。PI3P再募集PI3P結(jié)合蛋白，例如，WD重復結(jié)構(gòu)域磷酸化蛋白相互作用蛋白2（WI-PI2B）和雙FYVE結(jié)構(gòu)域蛋白1（DFCP1），之后再進入自噬體的延伸，最終形成完整的自噬體（Zachari et al.，2017）。自噬體的延伸主要依賴兩套類泛素樣連接過程，并且ATG12-ATG5與ATG3之間存在相互作用，刺激ATG3結(jié)合酶的活性，促進微管相關(guān)蛋白1輕鏈3（LC3）與磷脂酰乙醇胺（PE）結(jié)合。LC3-PE的集中，有利于形成自噬體膜，其在自噬體擴張過程中起著關(guān)鍵的作用（圖1）（Ravikumar et al.，2010；Sakoh-Nakatogawa et al.，2013）。PE 是大多數(shù)細胞內(nèi)膜的主要成分，有利于自噬體膜的形成。自噬體成熟后，通過與溶酶體融合形成自噬溶酶體。這個過程由III類磷脂酰肌醇3激酶復合物II介導，III類磷脂酰肌醇3激酶復合物II主要包括VPS34、Becline1、VPS15和紫外線抵抗相關(guān)基因蛋白（UVRAG）（Bento et al.，2016），形成自噬溶酶體后降解其中的內(nèi)容物，為細胞提供能源物質(zhì)，維持細胞的正常代謝功能。

圖1 自噬體形成的兩套泛素樣連接系統(tǒng)Figure 1.Two Ubiquitin-like Linking Systems in the Formation Process of Autophagosomes

2 細胞自噬與先天性免疫

細胞自噬是古老的先天性免疫反應之一。它是抵抗細菌、原生動物和外源性病毒的第一道防線，可以直接通過降解病原體的方式維持細胞的正常生命功能（Delgado et al.，2009），還可以通過以下多種途徑誘導先天性免疫防御。

2.1 細胞自噬與干擾素

漿細胞樣樹突狀細胞（pDC）在自噬抑制的情況下產(chǎn)生干擾素-α（IFN-α）的能力受到抑制，但病毒入侵pDC的過程并不受影響，且敲除Toll樣受體7（TLR7）的pDC在單鏈RNA（ssRNA）病毒干預后不能產(chǎn)生IFN-α，以及敲除ATG5的pDC中I型干擾素生成大幅減少（Lee et al.，2007）。這表明TLR7對病毒的識別需要自噬過程的參與。同時，ssRNA病毒在pDC細胞中的識別完全依賴TLR7，且自噬功能的正常對TLR7信號通路至關(guān)重要。進一步探索發(fā)現(xiàn)，降低pDC細胞TLR7表達會導致自噬體形成減少和ATG7表達下降（Zhou et al.，2012）。這表明，pDC細胞很可能通過TLR7誘導細胞自噬進而產(chǎn)生IFN-α。并且，在病毒感染的樹突狀細胞（DC）中，存在自噬體的形成，細胞自噬與DC細胞免疫細胞因子的產(chǎn)生存在正相關(guān)關(guān)系（Morris et al.，2011）。

此外，自噬相關(guān)蛋白對先天性免疫信號通路也存在一定的調(diào)控作用。例如，交聯(lián)的ATG5和ATG12與線粒體抗病毒蛋白（MAVS）和維甲酸誘導基因I（RIG-I）的CARD結(jié)構(gòu)域結(jié)合，從而影響先天性免疫下游信號轉(zhuǎn)導（Jounai et al.，2007）。并且，小鼠胚胎成纖維細胞敲除ATG5后可以增強I型干擾素的生成，同時細胞內(nèi)受損線粒體增多、MAVS表達增多以及線粒體活性氧（ROS）生成增多（Tal et al.，2009），表明ATG5對RLR信號通路起著負性調(diào)節(jié)作用。mATG9抑制雙鏈DNA（dsDNA）誘發(fā)的cGAS-干擾素基因刺激蛋白（STING）通路下游STING和TBK1的激活，降低I型干擾素的產(chǎn)生，而ATG5的表達則對TLR7通路產(chǎn)生I型干擾素起正向調(diào)控作用（Saitoh et al.，2010；West et al.，2015）?？傮w來看，自噬相關(guān)蛋白對RLR信號通路和cGAS-STING通路存在負性調(diào)控作用，而對TLR7信號通路則是正向調(diào)控作用，具體意義仍有待進一步研究。

2.2 SLRs受體

細胞自噬可以選擇性地直接降解細胞內(nèi)的病原體，主要通過SLRs來完成。其主要成員包括p62（又名SQS-TM1，一種泛素結(jié)合蛋白）、BRCA1基因相鄰蛋白（NBR1）、核點蛋白52（NDP52）和自噬受體蛋白optineurin。它們均含有LC3相互作用區(qū)域（LIR）和泛素結(jié)合區(qū)域，從而引發(fā)自噬降解入侵的病原體（Deretic，2012）。入侵的細菌必須通過泛素化標記才能被SLRs受體識別。細菌被泛素標記的機制目前有兩種：第1種是細菌通過胞吞作用或吞噬作用進入細胞，被核內(nèi)體膜包裹，然后釋放毒素破壞核內(nèi)體膜，被破壞的核內(nèi)體膜被泛素化標記，從而引發(fā)自噬，降解仍在核內(nèi)體膜中心的細菌；第2種是細菌從破裂的核內(nèi)體膜內(nèi)逃逸，其表面蛋白直接被泛素標記，從而引發(fā)自噬降解細菌（Fujita et al.，2011），但具體是通過哪種機制仍需進一步研究。辛德畢斯病毒（SINV）、基孔肯雅病毒（Chikungunya）、單純皰疹病毒1型（HSV-1）都能夠被p62識別（Wileman，2013）。這表明病毒的識別機制與細菌類似，同樣涉及泛素化標記作用。除此之外，先天性免疫分子TANK結(jié)合激酶1（TBK1）可以磷酸化optineurin的ser-177位點，提高其對LC3分子的親和力，從而加強細胞自噬，清除胞漿的沙門氏菌（Wild et al.，2011）。IFN-γ還能直接調(diào)控自噬復合體來影響病毒的復制。例如，在巨噬細胞中，IFN-γ可以直接通過Atg5-Atg12/Atg16L1復合體抑制小鼠諾瓦克病毒（MNV）復制復合物的形成（Hwang et al.，2012）。這也說明，細胞可以通過自噬復合體直接抑制病毒的入侵，并不依賴于自噬后續(xù)的降解過程。

2.3 TLRs和RLRs

TLRs是模式識別受體（PPRs）家族成員之一，它可以直接識別細菌、病毒和寄生蟲的病原相關(guān)分子模式（PAMPs）來誘發(fā)先天性免疫反應（Lee et al.，2007）。TLRs激活可以誘導自噬的發(fā)生，巨噬細胞中脂多糖（LPS）可以通過TLR4-β干擾素TIR結(jié)構(gòu)域銜接蛋白（TRIF）途徑誘導自噬的發(fā)生，敲低髓樣分化因子88（MyD88）并不影響自噬體的形成（Xu et al.，2007）。除了TLR4，TLR家族其他成員也能在巨噬細胞中誘導自噬。并且，TLR信號能夠加強MyD88、TRIF和Becline1之間的相互作用來誘導自噬（Shi et al.，2008）。這表明，MyD88與自噬的關(guān)系很密切，與先前研究存在矛盾，具體機制有待進一步研究。TLR7可以識別病毒，進而引發(fā)自噬來限制病毒的感染（Nakamoto et al.，2012）。進一步研究發(fā)現(xiàn)，TLR4誘導的自噬需要自噬關(guān)鍵分子Becline1，并且，Becline1的K63泛素化狀態(tài)是自噬發(fā)生的關(guān)鍵（Shi et al.，2010）。此外，RLRs的激活也能誘導自噬的發(fā)生。研究發(fā)現(xiàn)，雙鏈RNA模擬物聚肌胞苷酸Poly（I：C）能與黑色素瘤分化相關(guān)基因5（MDA5）受體結(jié)合，誘導自噬的發(fā)生（Tormo et al.，2009）。最新研究表明，RIG-1受體識別病毒RNA后，通過MAVS-腫瘤壞死因子受體關(guān)聯(lián)因子6（TRAF6）信號誘導Becline1的K63多聚泛素化，進而誘導細胞自噬來抑制病毒的復制，這個過程不依賴干擾素的產(chǎn)生（Lee et al.，2018）。這些研究表明，RLRs可以直接通過激活細胞自噬，起到先天性免疫防御作用。

2.4 PKR

PKR存在于胞漿，其可以結(jié)合病毒雙鏈RNA，然后磷酸化真核起始因子2α（eIF2α），進而誘導自噬的發(fā)生。然而，敲除PKR或者使eIF2α的ser-51去磷酸化突變后，自噬體形成出現(xiàn)障礙，并且HSV-1能夠分泌神經(jīng)毒性蛋白ICP34.5來抑制自噬，從而實現(xiàn)免疫逃逸（Talloczy et al.，2002）。Talloczy（2006）等進一步研究表明，PKR-eIF2α通路誘導的自噬，能夠直接降解HSV-1，這也直接證明了細胞自噬的先天性免疫作用。

2.5 Nod樣受體與CD46

Nod1和Nod2是NLR受體家族成員，它們能夠結(jié)合入侵細菌的胞壁肽聚糖，從而誘導自噬的發(fā)生。這個過程不依賴受體相互作用蛋白2（RIP2）和核因子κB（NF-κB），而Nod1和Nod2誘導的下游炎癥反應主要依賴于NF-κB信號和RIP2的募集。這表明了Nod1和Nod2誘導的自噬不依賴其下游NF-κB和RIP2引發(fā)的炎癥反應。并且，Nod1和Nod2在這個過程中可以募集ATG16L1到細菌入侵細胞膜的位置上，進而誘導自噬來抵抗細菌的入侵（Travassos et al.，2010）。NLR受體家族成員之一NLRP4與Nod1和Nod2的作用相反。研究發(fā)現(xiàn)，其通過NACHT結(jié)構(gòu)域（又稱NOD結(jié)構(gòu)域）與Becline1的保守區(qū)段進化保守結(jié)構(gòu)域（ECD）結(jié)合，抑制自噬（Jounai et al.，2011）。

CD46是一種普遍存在于細胞膜表面的受體，它能夠結(jié)合多種病原體誘導自噬。GOPC是一個支架蛋白，其有2個卷曲螺旋結(jié)構(gòu)域（CC）和一個PDZ結(jié)構(gòu)域（又名盤狀同源區(qū)域）。CD46的1個剪切體CD46-Cyt-1與GOPC的PDZ結(jié)構(gòu)域相互作用，GOPC的CC結(jié)構(gòu)域與Becline1之間存在相互作用，從而與自噬體形成的復合物VPS34/Becline1結(jié)合，引發(fā)自噬。細胞表面CD46識別麻疹病毒和甲類鏈球菌后，通過CD46-Cyt-1/GOPC通路來激活自噬，從而起到控制感染的作用（Joubert et al.，2009）。

2.6 病毒對細胞自噬的抑制和利用

自噬在對抗外界病原體入侵方面起著重要的先天性免疫作用。但某些病毒為了對抗自噬，它們通過抑制自噬甚至利用自噬來維持自身的生存。例如，皰疹病毒屬中的HSV-1、卡波濟肉瘤相關(guān)皰疹病毒（KSHV）和鼠皰疹病毒68（MHV-68）編碼的蛋白能夠與Becline1結(jié)合，阻止自噬的發(fā)生（Rossman et al.，2009）。研究發(fā)現(xiàn)，禽流感病毒的M2蛋白可以阻斷自噬體和溶酶體的融合過程（谷琳琳等，2017），從而阻止自噬降解的過程。還有研究表明，病毒也能利用自噬來增加自身的復制，乙型肝炎病毒（HBV）的小表面蛋白（SHBs）能夠通過未折疊蛋白反應（UPR）來誘導自噬，UPR信號通路的阻斷則導致SHBs不能誘發(fā)自噬。并且，發(fā)現(xiàn)抑制細胞自噬，HBV的數(shù)量減少，而誘導細胞自噬，則導致HBV復制增多（Li et al.，2011）。這表明HBV病毒的復制依賴自噬的激活，并且UPR能夠誘導自噬的發(fā)生。

3 運動對細胞自噬的調(diào)控作用

3.1 運動通過AMPK/mTOR調(diào)控細胞自噬

運動過程中，肌細胞的強烈收縮導致ATP快速消耗，從而使得肌細胞內(nèi)AMP/ATP比值升高，AMPK激活（Ferraro et al.，2014）。正常情況下，mTOR通過磷酸化ULK1 Ser757降低AMPK與ULK1的相互作用，從而抑制自噬。但在耐力運動干預情況下，ATP的不斷消耗以及AMP的生成導致AMP/ATP比例升高，使AMPK被激活，然后通過磷酸化結(jié)節(jié)性硬化復合物2（TSC2）Thr-1227/Ser-1345和Raptor蛋白Ser722/Ser792，抑制mTORC1信號，進而降低ULK1 Ser757磷酸化。隨后，AMPK與ULK1相互作用，使ULK1的Ser317/Ser777磷酸化，誘導自噬的發(fā)生（Kim et al.，2011；Sanchez et al.，2014）。AMPK與 ULK1相互作用，磷酸化激活ULK1位點，除了Ser317/Ser777外，還有Ser467、Ser555和 Ser637（Sanchez et al.，2014）。研究表明，6周的耐力運動能夠降低小鼠肌肉mTOR表達的水平（苑紅 等，2009），并使耐力運動后比目魚肌AMPK Thr172、ULK1 Ser317和Ser555磷酸化增加、蛋白激酶B（AKT）Ser473和mTOR Ser2448磷酸化降低以及自噬標志物LC3-II表達增加（Pagano et al.，2014）。目前，大量研究表明，耐力運動能激活AMPK信號通路，充分說明耐力運動通過AMPK的激活抑制了mTOR，從而起到自噬誘導的作用。磷脂酰肌醇-3激酶（PI3K）/AKT/mTOR通路抑制細胞自噬，PI3K的激活導致磷脂酰肌醇2磷酸PI（4，5）P2和磷脂酰肌醇3磷酸PI（3，4，5）P3的生成，然后AKT的PH（pleckstrin homology）結(jié)構(gòu)域與 PI（4，5）P2 和 PI（3，4，5）P3結(jié)合，從而使AKT的Thr308和Ser473磷酸化（Chen et al.，2014）。AKT使mTOR Ser2448磷酸化激活，進而抑制自噬（LoPiccolo et al.，2008）。眾多研究表明，抗阻運動能夠激活mTOR信號通路。有研究表明，大鼠經(jīng)過8周的抗阻運動后，大腦皮質(zhì)組織和海馬組織的PI3K的P110亞基和P85亞基的表達水平以及AKT Thr308和Ser473磷酸化水平高于對照組（房國梁等，2016）。并且，小鼠在2周抗阻運動后，AKT Thr308、mTOR Ser2448與ULK1 Ser757的磷酸化水平升高以及p62增多，這表明抗阻運動通過PI3K/AKT/mTOR通路抑制細胞自噬（Steiner et al.，2015）。研究發(fā)現(xiàn)，年輕人和老年人進行一次急性抗阻訓練3 h、6 h、24 h后，股外側(cè)肌LC3B-II/LC3B-I比值下降（Fry et al.，2013）。肥胖人群進行8周的抗阻訓練后，其肌肉AKT與下游mTOR活化，且mTOR分子的活化對于維持骨骼肌肌肉質(zhì)量至關(guān)重要（Stuart et al.，2017）。上述研究表明，抗阻運動可以通過激活PI3K/AKT/mTOR通路降低自噬水平，從而降低肌肉蛋白質(zhì)的降解速度來增加和維持肌肉質(zhì)量。然而，有研究表明，9周抗阻訓練后，大鼠肌肉LC3-II/LC3-I比值下降，自噬調(diào)節(jié)相關(guān)蛋白Becline1、ATG5等以及上游調(diào)控蛋白AMPK、磷酸化AMPK以及叉頭框蛋白O3（FOXO3）表達增加，而且胰島素樣生長因子1（IGF-1）及其受體表達增加，下游AKT Ser473以及mTOR Ser2448磷酸化水平下降（Luo et al.，2013）。這又表明，抗阻運動后下游AKT以及mTOR的磷酸化變化與其他研究存在矛盾，原因有待進一步探討?？棺柽\動雖然誘導LC3B-II/LC3B-I的比值下降，但自噬相關(guān)蛋白表達升高，其具體機制也有待進一步探索。

3.2 運動通過FOXO3對細胞自噬的調(diào)控

AMPK還可以通過FOXO3激活自噬。研究發(fā)現(xiàn)，AMPK與FOXO3結(jié)合后磷酸化FOXO3 Ser413/Ser588，激活的FOXO3誘導自噬相關(guān)分子LC3-II、Gabarapl1和Becline1的表達，從而增強細胞自噬（Sanchez et al.，2012）。AKT則通過FOXO3抑制細胞自噬，還可以通過直接磷酸化FOXO3 Thr32/Ser253和間接磷酸化Ser315，使其定位在胞漿中。然而，細胞在加PI3K抑制劑LY 294002處理后，F(xiàn)OXO3則轉(zhuǎn)移到細胞核中。FOXO3的Thr32/Ser315/Ser253突變后，其定位于細胞核中，并且胞漿的FOXO3 Thr32/Ser253位點磷酸化后與14-3-3蛋白存在相互作用（Brunet et al.，1999）。這表明，14-3-3可以通過結(jié)合磷酸化的FOXO3將其留在胞漿中，F(xiàn)OXO3的Thr32/Ser315/Ser253去磷酸化是其發(fā)揮轉(zhuǎn)錄因子功能的關(guān)鍵。還有研究表明，AKT可以磷酸化FOXO3 Thr 318/321，而AMPK激活降低FOXO3 Thr 318/321的磷酸化，誘導FOXO3的核轉(zhuǎn)位增強細胞自噬（Tong et al.，2009）。這表明，AKT抑制FOXO3活性通過磷酸化Thr32/Ser315/Ser253和Thr 318/321，而AMPK激活FOXO3則通過磷酸化Ser413/Ser588。然而，調(diào)控FOXO3的功能是否還存在其他位點，有待進一步研究。研究表明，耐力運動后，小鼠比目魚肌中AMPK Thr172激活，降低FOXO3 Thr32/Ser253的磷酸化（Pagano et al.，2014）。這充分說明AMPK的激活可以誘導FOXO3的去磷酸化，從而誘導細胞自噬。有研究表明，抗阻運動可以誘導FOXO3 Ser253磷酸化（Ato et al.，2017）。由此可知，抗阻運動可以通過激活AKT來抑制FOXO3的活性，抑制細胞自噬，而耐力運動可以通過AMPK激活FOXO3，激活細胞自噬。

3.3 運動通過Bcl-2/Becline1復合體對細胞自噬的調(diào)控

B淋巴細胞瘤-2（Bcl-2）是一個抗凋亡和自噬的蛋白。在正常情況下，它與Becline1的BH3結(jié)構(gòu)域結(jié)合，從而抑制自噬的發(fā)生。耐力運動能夠?qū)е翨cl-2與Becline1解離，從而引發(fā)細胞自噬。然而，Bcl-2 3個磷酸化位點Thr69/Ser70/Ser84突變后，Bcl-2與Becline1相互作用并未出現(xiàn)分離，但是耐力運動導致的細胞自噬被抑制（He et al.，2012）。這表明，運動通過Bcl-2的這3個位點的磷酸化來誘導細胞自噬。除此之外，DAPK可以磷酸化Becline1 BH3結(jié)構(gòu)域的Thr119位點，從而使Becline1與Bcl-XL分離，激活自噬（Zalckvar et al.，2009）。研究發(fā)現(xiàn)，激活JNK1也能使Bcl-2磷酸化，從而使Bcl-2與Becline1分離來激活自噬（Wei et al.，2008）。HMGB1對細胞自噬存在一定的調(diào)控作用，它是高度保守的細胞核蛋白。然而，氧化應激狀態(tài)下，細胞內(nèi)活性氧ROS的產(chǎn)生導致HMGB1轉(zhuǎn)位到胞漿。HMGB1與Becline1相互作用，使Becline1與Bcl-2解離，從而激活自噬。胞漿的HMGB1還能通過磷酸化激活細胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（ERK1/2），使Bcl-2磷酸化，從而引發(fā)自噬（Tang et al.，2010）。這表明，運動很可能通過產(chǎn)生ROS，使HMGB1發(fā)生轉(zhuǎn)位來引發(fā)自噬，具體機制仍有待進一步研究。并且，HMGB1的106位半胱氨酸突變后，胞漿中與Becline1結(jié)合的HMGB1增多，促進自噬。然而，HMGB1的C23和C45位點突變后，則不能與Becline1結(jié)合，失去其自噬誘導功能（Tang et al.，2010）。這表明，HMGB1分子內(nèi)C23與C45分子內(nèi)的二硫鍵的形成，對于結(jié)合Becline1引發(fā)自噬是必需的，而C106位的半胱氨酸是HMGB1細胞核定位的關(guān)鍵。除此之外，Becline1的K63多聚泛素化狀態(tài)也是自噬激活的關(guān)鍵（Lee et al.，2018；Shi et al.，2010）。

4 運動、細胞自噬及先天性免疫的關(guān)系

中等強度的運動可降低上呼吸道的感染率，增強先天性免疫。大強度運動則反之，這早已被學界所公認。這也表明，不同強度的運動方式對先天性免疫存在不同的調(diào)控。目前，國內(nèi)外學者在運動對先天性免疫的研究多集中在免疫細胞。例如，中等強度耐力運動后，小鼠巨噬細胞吞噬能力增強（姚毓才等，1994），且長期抗阻運動可以提高老年女性安靜時NK細胞的活性（Mcfarlin et al.，2005），增強先天性免疫。然而，也有研究表明，漸進抗阻運動對先天性免疫沒有影響（崔思松，1998）。相反，高強度頻率的抗阻運動通過降低NK細胞活性進而降低先天性免疫（Kawada et al.，2010），這可能與抗阻運動的方式、強度及頻率有關(guān)。然而，不同運動方式改變這些免疫細胞功能的機制仍不清楚。此外，運動對先天性免疫受體的研究多集中在TLR4。TLR4是TLRs受體之一，可以識別細菌LPS，產(chǎn)生干擾素和炎癥因子，來引發(fā)先天性免疫反應（Lu et al.，2008）。研究表明，有規(guī)律的耐力運動可下調(diào)腦中風大鼠腦組織中TLR4的水平（Zwagerman et al.，2010），并且，急性有氧運動和長期的抗阻運動能夠下調(diào)單核細胞表面TLR4的表達，從而減緩單核細胞炎癥反應能力，降低機體炎癥反應（Gleeson et al.，2006）。然而也有研究表明，急性大強度耐力運動1 h后，大鼠心臟組織TLR4mRNA 水平上調(diào)（Cristi-Montero et al.，2012）。這表明，低強度的運動降低TLR4的表達，大強度的運動增加TLR4的水平，這可能與組織炎癥水平有關(guān)。

細胞自噬可以起到先天性免疫防御作用，不同的運動方式對細胞自噬和先天性免疫存在不同的調(diào)控機制。耐力運動通過AMPK/ULK1信號AMPK/FOXO3以及Becline1的激活來誘導細胞自噬的發(fā)生。并且，Becline的激活受到DAPK、JNK1、HMGB1以及自身K63泛素化狀態(tài)的影響。而抗阻運動則通過激活AKT/mTOR信號和AKT/FOXO3信號抑制自噬的發(fā)生。然而，抗阻運動是否激活自噬仍然存在一定的爭議。有研究表明，抗阻運動能夠增加VPS34的活性（Mackenzie et al.，2007）。VPS34與自噬體的形成至關(guān)重要，推測其活性的增加可能與降解受損的肌纖維細胞器有關(guān)。并且，未受訓練過的人進行一次抗阻運動48 h后，其骨骼肌LC3-II水平增加（Hentila et al.，2018），提示細胞自噬作用增強。鑒于細胞自噬的先天性免疫防御作用，運動所誘導的細胞自噬很可能聯(lián)系著先天性免疫的增強。運動強度與TLR4的表達呈正相關(guān)關(guān)系，這與中低強度的運動增強先天性免疫的結(jié)果相反。由于TLRs能夠誘導自噬的發(fā)生，不難推測長期規(guī)律的耐力運動可能并非通過TLR4誘導自噬的發(fā)生來增強先天性免疫。同時，目前尚無運動對其他TLRs、RLRs等免疫受體的報道，而這些免疫受體均能引發(fā)細胞自噬來消滅病原體。該問題亟需進一步研究。細胞過度自噬可能導致免疫功能的下降。過度的耐力訓練導致大鼠肌肉自噬相關(guān)基因ATG7、Becline1、LC3-II和FOXO3表達大幅增加，血液淋巴細胞百分比下降（Feng et al.，2011），推測其與肌肉損傷以及體內(nèi)炎癥水平的升高有關(guān)，但具體機制目前尚不清楚，有待進一步研究。另外，運動所誘導的細胞自噬不僅僅局限于骨骼肌，還能影響其他細胞及組織。例如，耐力運動可以在胰島β細胞、肝臟和脂肪組織中通過Bcl-2/Becline1復合物誘導細胞自噬（He et al.，2012），但目前尚未有研究證明運動可以誘導機體免疫細胞及非免疫細胞的細胞自噬來限制和消滅病原體，這個問題未來亟需研究。綜上所述，細胞自噬的過程極其復雜，眾多分子以及SLRs等免疫受體均參與細胞自噬。并且，不同運動方式又能夠通過多種方式對自噬進行調(diào)控（圖2）。

5 小結(jié)與展望

耐力運動和抗阻運動通過不同的方式對細胞自噬存在一定的調(diào)控作用，而細胞自噬與先天性免疫密切相關(guān)。耐力運動很可能通過細胞自噬的方式增強先天性免疫。然而，某些病毒也可進化出相應的機制來抵抗自噬，甚至利用自噬來增加自身的復制。目前，仍有以下問題亟需研究：1）抗阻運動對細胞自噬以及先天性免疫的影響亟需進一步探索；2）目前，運動對自噬的研究集中在肌細胞，那么運動能否通過誘導肌細胞或其他細胞自噬直接消滅入侵的病原體？3）SLRs、TLR、PKR、Nod1/Nod2和CD46可以通過識別病原體從而誘導細胞自噬的發(fā)生，DAPK和JNK1的激活、HMGB1的胞漿定位和Becline1的K63多聚泛素化狀態(tài)同樣也是調(diào)控自噬激活的關(guān)鍵因素。目前，運動對細胞自噬的影響集中在AMPK/mTOR等傳統(tǒng)信號分子上，而運動能否通過這些分子調(diào)控自噬進而影響先天性免疫仍是一個疑問，有待進一步研究。

圖2 不同運動方式、相關(guān)分子及免疫受體通過細胞自噬對先天性免疫的調(diào)控作用Figure 2.Regulation of Innate Immunity through Autophagy by Different Exercise Types，Molecules and Immune Receptors