细胞自噬是进化上保守的降解胞内受损的细胞器、异常蛋白质、外源微生物的溶酶体依赖代谢途径[1].目前研究较多的为巨自噬（即自噬）[3],并以在电镜下出现大量双层膜结构的自噬体为其形态学特征[4].适度的自噬可促进细胞生存，但过度自噬可致细胞自噬性死亡[2]（II型PCD（程序化细胞死亡）），因此诱导细胞II型PCD可作为治疗凋亡耐受性肿瘤的一个新思路，而II型PCD的确切机制研究才刚刚起步。
　　
　　目前已被广泛认同的自噬调节因子主要有：腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）/雷帕霉素的作用靶点（mTOR）、p62和自噬正调控蛋白（Beclin1）等[5-6].细胞凋亡是一种能量限制并由基因及其编码RNA控制的细胞程序性死亡（Ⅰ型PCD），可由外源性途径（死亡受体Fas或TRAIL途径）介导发生，其典型形态学特征是核固缩，出现凋亡小体（7）。诱导细胞发生Ⅰ型PCD可抑制肿瘤生长增殖和迁移，为癌症的治疗提供重要思路。目前对于凋亡机制的研究已较清晰，发现了许多关键的调节因子（包括磷酸酯酶（FAP）-1、p53、Bcl2等）。研究表明，尽管自噬和凋亡在形态学特征方面有显着不同，但二者之间也存在相互联系，如在关键的细胞反应和特定因子调节下可发生转化。因此研究调节自噬和凋亡之间的相互联系及其调节机制在肿瘤治疗中有重要意义。本文就细胞自噬和凋亡相关调节机制的最新研究进展作一综述。
　　
　　1 自噬相关调节机制
　　
　　1.1 mTOR调节细胞自噬
　　
　　mTOR作为整合生长因素和营养信号，是平衡细胞生长和自噬通路中的重要调节因子，起着应对胞内各种生理反应和外部环境压力的作用。它作为营养感觉器，在营养缺乏时mTOR被抑制，这是诱导细胞自噬的关键步骤[8].mTOR可通过调节自噬相关蛋白（Atg）来影响自噬。Atg1可能是在诱导自噬的初始阶段比如在激发形成膜结构的早期事件中和形成前自噬小泡结构中最开始起到作用的蛋白。Atg13能降低Atg1与其结合蛋白的亲和性来抑制自噬。Atg13和17与1的结合在雷帕霉素或营养缺乏诱导下会增强Atg1激酶活性，对形成自噬结构有重要作用[8].所以Atg复合物在mTOR引起的自噬通路上有重要作用。哺乳动物中的自噬相关蛋白（ULK1-4）与Atg有一定的同源性。ULK1、2的失活激酶突变体的过量表达导致自噬被抑制。mTOR被抑制时，诱导自噬会引起Atg13磷酸化和ULK1、2激酶活性增强，因此，Atg和ULK是mTOR的直接效应器。mTORC1活性的增强降低ULK1活性，并以此抑制自噬。mTORC1还可通过改变其在细胞内的位置调节ULK作用[8].
　　
　　此外，在不同环境下AMPK、mTOR与ULK1的竞争磷酸化反应可调节ULK1激酶活性从而影响自噬进程[9].ULK作为AMPK的直接底物，在营养缺乏下，AMPK通过磷酸化ULK1的Ser317、777位点，从而引起自噬。相反，在营养充足下，高活性mTOR通过磷酸化ULK1的Ser757位点抑制ULK1活性，从而扰乱AMPK与ULK的结合来抑制自噬[10].
　　
　　1.2 II型PCD调节机制
　　
　　与自噬作为细胞保护机制这一被普遍接受的观点相反，过度和持续自噬会致细胞死亡[11].为区分伴随自噬的死亡方式，称这种自噬导致的死亡方式为II型PCD,其形态学变化是自噬空泡的形成，但这一现象在凋亡和坏死细胞下也能看到。证据表明，自噬相关基因对死亡有很大促进作用；在缺乏完整凋亡通路的无脊椎动物中也发现这种死亡方式；在有完整凋亡通路的真核细胞中，高程度自噬能致无凋亡形式的细胞死亡。
　　
　　以源于HIV的转导蛋白（Tat）和Beclin 1实验发现其可通过阻断Beclin1/高尔基体复合物相关蛋白（GAPR-1）复合体的结合诱导高程度的自噬，且呈浓度-时间依赖性的细胞死亡。siRNA beclin 1或Atg13或14可降低自噬，也会被3-自噬抑制剂（MA）阻断自噬，但不会被凋亡和坏死的相关试剂影响。它还有其独特的形态学特征：内质网膨胀和分裂，细胞基质的粘着，在肿胀的核周围，核仁中心形成凹面结构，有颗粒物的聚集。这种死亡方式依赖于胞内Na+、K+-ATPase（消耗胞内20%ATP的离子泵）调节，且在自噬诱导肽、饥饿和缺血缺氧诱导下出现[12],可被Na+、K+-ATPase拮抗剂和敲除Na+、K+-ATPase基因的手段阻断。Na+、K+-ATPase介导的II型PCD与使用地高辛处理的细胞有一样的机制：都不经过凋亡和坏死途径，也无传统自噬的晚期阶段；而是发生II型PCD[12].
　　
　　另一种公认的自噬诱导多肽化合物（Tat-vFLIPα2）通过释放Atg3也能诱导同样的II型PCD[13].总的来说，II型PCD是利用特有的死亡机制和形式来引发和完成细胞死亡进程，但目前还无有效可靠的生化标准去定义这种死亡方式[13].
　　
　　2 凋亡的相关调节机制
　　
　　2.1 色素上皮衍生因子 （PEDF） 通过调节 p53 与Fas-L/Fas通路诱导凋亡
　　
　　PEDF是强效的抗血管生成剂，有抗肿瘤作用。因其能作用于多种类型的肿瘤引起研究者的兴趣。Fas属于肿瘤坏死因子受体家族，它参与了最重要的细胞外在凋亡通路。而Fas-L/Fas信号通路缺损情况常在肿瘤中发现，这被认为是肿瘤细胞逃脱免疫系统的机制，所以增加细胞表面Fas水平可能是修复Fas-L/Fas死亡信号通路和恢复肿瘤细胞正常凋亡能力的关键一步。
　　
　　研究表明，野生型p53可通过激活Fas基因增加细胞表面Fas,修复Fas-L/Fas死亡信号通路，促进Fas缺损的细胞凋亡[14].而PEDF可上调p53表达，敲除p53后减弱了PEDF介导的Fas上调。研究证明，PEDF可通过修复Fas-L/Fas信号通路显着诱导A549和Calu-3细胞凋亡[14],机制：①PEDF在p53介导下加强了Fas-L表达，还以p53和FAP-1依赖方式引起Fas转移到细胞膜，从而增加两种细胞死亡通路敏感性。②PEDF可显着活化caspase-8/9和增加PARP片段水平，直接诱导细胞凋亡。同时激活的caspase-8又会激活Fas-L/Fas介导的凋亡。③FAP-1作为Fas转移的负调节因子，敲除FAP-1则促进细胞表面Fas表达。而FAP-1的潜在结合位点是p53,它的过表达和活化抑制FAP-1表达，消除FAP-1作用。研究证明，PEDF也可通过其它途径促进凋亡[15-16].总之，这些发现揭示了PEDF诱导肿瘤细胞凋亡的新机制并提供治疗Fas耐受性肿瘤的思路。
　　
　　2.2 FAP-1通过调节Fas抑制凋亡
　　
　　在肿瘤细胞中，Fas表达减少，转运受损与FAP-1过表达的情况均降低了细胞对Fas诱导的凋亡敏感性，使其逃脱免疫监控（17）。FAP-1可减弱Fas死亡信号。
　　
　　其中的作用机制是FAP-1通过切断Fas从高尔基体转运到细胞表面的途径使Fas停留在细胞质中，或者是FAP-1通过增加Fas从细胞表面转运到细胞质中，从而减弱细胞表面受体Fa的作用。共定位实验表明FAP-1涉及Fas调节，且胞内Fas变化与FAP-1表达一致，但细胞表面Fas浓度与FAP-1表达呈相反趋势[18],且只需很少部分的FAP-1就可抑制Fas转运。但它不会影响Fas稳定性和信号转导，且Fas C端突变和转运的积累都可使FAP-1作用缺失。因此FAP-1与Fas的平衡作用在决定细胞命运中起重要作用。FAP-1在引发Fas介导的凋亡中起了重要的触发作用，指挥了初级凋亡级联反应。
　　
　　3 自噬和凋亡之间的相互调节
　　
　　3.1 自噬通过降解FAP-1来调节凋亡
　　
　　以前观点认为抑制自噬引起凋亡。最近有学说认为凋亡也可以是自噬导致的，因为自噬引起的FAP-1降解使细胞易死于Fas诱导的凋亡[19].即使是在最佳生长条件下的细胞间的自噬流也存在分歧，这可能是自噬关键调节因子水平或活性瞬态变化导致的[19].而通过流式技术分离出高低不同程度自噬细胞进行实验发现，高程度自噬下Fas诱导凋亡的敏感度大于介导凋亡的死亡受体（TRAIL），低的则相反，高自噬流细胞对Fas诱导的凋亡敏感度大于低自噬流，TRAIL则无差别[20],表明自噬在不同死亡受体应激下和不同自噬程度下均可影响凋亡。在Ⅰ型细胞中，饥饿刺激诱导的自噬促进了Fas诱导的凋亡，以化学药物或者基因敲除手段抑制自噬，降低了对Fas的敏感度和Fas诱导的凋亡，而在Ⅱ型细胞中自噬是抑制凋亡的。表明不同细胞类型自噬对凋亡影响也不一样[20].而FAP-1在自噬调节Fas诱导的凋亡中是必需的：FAP-1通过选择性降解自噬配体p62来调节自噬，p62直接招募FAP-1一起去降解自噬小泡来调节Fas诱导的凋亡，且p62-FAP-1的交互作用是依赖于Fas-L[20].
　　
　　所以不同细胞系和在同一细胞系中不同水平的自噬瞬态差异都能决定凋亡进程。此外，自噬调节凋亡的方向也取决于其刺激类型，即死亡受体类型。
　　
　　3.2 p53在调节自噬与凋亡之间的作用
　　
　　p53在调节自噬和凋亡中起重要作用：①核内p53活化AMPK从而抑制mTOR,反式激活自噬损伤调节因子（DRAM）诱导自噬，再通过DRAM作用指挥细胞在基因毒性压力反应下走向凋亡性死亡。②p53可通过活化Bax、PUMA、Bid或降低Bcl-2的表达来诱导凋亡。但细胞质内p53可抑制自噬促进凋亡[21].p53还可通过介导Fas转运来调节凋亡，而FAP-1可抑制Fas转运。所以p53和FAP-1之间可能存在某种联系。p53可调节FAP-1基因的转录，也可能是抑制其转录[22].而p62又在FAP-1与自噬之间扮演重要作用[23],有理由猜测p53有和p62相似作用或者p53参与了p62-FAP-1的交互作用。
　　
　　细胞自噬和凋亡都是真核生物内重要的生理现象，与各种生理活动和疾病息息相关，特别是癌症。它们是由多条信号通路和多个关键信号分子共同调节的复杂过程，都能决定细胞的生存和死亡。自噬与凋亡拥有3种可能的关系[24]:①自噬与凋亡的合作关系。它们通过合作来补充对方在导致细胞死亡过程中出现的缺陷而完成死亡进程；②自噬拮抗凋亡。自噬能调节相关凋亡蛋白从而使得细胞幸存；③自噬促进凋亡。自噬通过维持细胞内必要的ATP水平来诱导凋亡发生。随着生物医学和科技的发展，这些问题将取得进一步突破。阐明自噬、凋亡与肿瘤细胞代谢之间的通路机制，可能为靶向治疗提供理论依据，给癌症治疗带来新的希望。
　　
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