從酵母菌到人類，自噬是一種廣泛存在的生物代謝過程。早期認(rèn)為，自噬是宿主細(xì)胞在饑餓條件下通過降解受損或衰老的細(xì)胞器/蛋白質(zhì)來補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)。除了物質(zhì)再循環(huán)，自噬在各種生理和病理生理過程中也起著關(guān)鍵作用，如胞質(zhì)成分的清除、細(xì)胞生長、衰老和死亡。此外，自噬也參與協(xié)調(diào)全身的固有免疫、適應(yīng)性免疫和炎癥反應(yīng)。結(jié)核病( tuberculosis，TB) 是由結(jié)核分枝桿菌( Mycobacterium tuberculosis，MTB) 引起的慢性細(xì)胞內(nèi)感染，研究表明自噬參與抗MTB 感染的宿主防御應(yīng)答。現(xiàn)就自噬在宿主抗MTB 感染免疫應(yīng)答中的作用進(jìn)行綜述。

　　1 自噬的細(xì)胞和分子水平

　　自噬是真核生物中高度保守的細(xì)胞降解途徑，通過消化降解自身胞質(zhì)成分，實(shí)現(xiàn)大分子物質(zhì)的回收利用。自噬可分為3 類: 大自噬、小自噬以及分子伴侶介導(dǎo)的自噬( chaperonemediatedautophagy，CMA) 。大自噬( 以下稱作自噬) 是將胞質(zhì)蛋白或細(xì)胞器包裹形成自噬小體進(jìn)行降解。自噬可響應(yīng)于各種脅迫狀態(tài)，例如饑餓可上調(diào)自噬，但營養(yǎng)豐富的條件下自噬也具有本底活性。自噬可以是非選擇性( 例如當(dāng)氨基酸不足時(shí)) 或選擇性，選擇性自噬包括細(xì)胞器特異性自噬( 線粒體自噬、過氧化物酶體自噬和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)自噬) 和異源性自噬( 清除病原體的途徑)。一系列體外實(shí)驗(yàn)[2]初步闡明了自噬的分子機(jī)制，超過30 多種自噬相關(guān)基因( autophagy-related genes，ATG) 蛋白產(chǎn)物參與自噬的信號傳遞與調(diào)節(jié): 類線蟲51 樣蛋白激酶/黏著斑激酶家族相互作用蛋白200 ( Unc-51-like kinase /focaladhesion kinase family interacting protein of 200 kD，ULK/FIP200) /ATG101 /ATG13 蛋白激酶復(fù)合物，Vps34 /beclin-1 /Vps15 /ATG14 脂質(zhì)激酶復(fù)合物，這2 種復(fù)合物相互作用產(chǎn)生富含磷脂酰肌醇三磷酸( phosphatidylinositol 3，4，5-triphosphate，PIP3) 的吞噬泡; 2 種泛素樣蛋白綴合系統(tǒng)( conjugationsystem) : ATG5 /ATG12 /ATG16 復(fù)合物和ATG8 /微管相關(guān)蛋白1輕鏈3( microtubule-associated protein 1 light chain 3，LC3)，膜結(jié)合的ATG8 為自噬體膜特異性表達(dá)，常被用作自噬的檢測手段。

　　2 MTB 的生存策略

　　MTB 是結(jié)核病致病病原菌，MTB 的特征是高感染率和低根除率。MTB 通過阻斷吞噬體合成和成熟從而使MTB 在感染的巨噬細(xì)胞中長期生存。MTB 使用多種策略避免被殺滅:溶解并從吞噬體逃脫，修飾吞噬體阻礙其成熟，甚至在酸性/被降解的吞噬體中長期生存。自噬是宿主防御MTB 的有效途徑之一，自噬可直接消滅胞內(nèi)MTB，從而限制MTB 的生長。細(xì)菌感染可誘發(fā)宿主細(xì)胞內(nèi)形成雙層膜室( 稱為自噬體) ，并同溶酶體融合，降解吞噬的病原體。有研究揭示某些細(xì)菌能抑制誘導(dǎo)自噬的信號傳遞，干擾自噬機(jī)制來逃逸或阻止溶酶體和自噬體的融合，利用宿主蛋白掩飾自身以避免被識別，甚至有些細(xì)菌主動(dòng)利用自噬組件來促進(jìn)自身在細(xì)胞內(nèi)生存生長。MTB 可通過激活哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白( mammalian target ofrapamycin，mTOR) 依賴的Wnt /SHH( Hedgehog 的同源基因，Sonic Hedgehog) 信號通路抑制γ 干擾素( interferon γ，IFN-γ)介導(dǎo)的自噬。

　　3 自噬抗結(jié)核感染中的作用

　　自噬作為固有免疫和適應(yīng)性免疫通路的下游效應(yīng)之一，在抗MTB 感染的免疫應(yīng)答過程中發(fā)揮著不可或缺的作用: 傳遞Toll 樣受體( Toll-like receptors，TLR) 等固有免疫受體信號，協(xié)同細(xì)胞因子發(fā)揮防御作用，調(diào)節(jié)免疫相關(guān)GTP 酶( immunityrelated GTPase，IRG) 途徑，增強(qiáng)抗原提呈和影響T 細(xì)胞的穩(wěn)__態(tài)等。多條宿主防御MTB 的免疫通路激活自噬，現(xiàn)初步明確抗MTB 自噬的亞細(xì)胞定位和誘導(dǎo)機(jī)制。

　　3. 1 自噬是病原體相關(guān)分子模式( pathogen-associatedmolecular patterns，PAMP) 調(diào)控的效應(yīng)器模式識別受體( pattern recognition receptors，PRR) 主要表達(dá)于固有免疫細(xì)胞胞膜表面或細(xì)胞質(zhì)中，一種PRR 可識別一種或多種PAMP，其中Toll 樣受體是宿主識別病原微生物( 包括MTB) 激活固有免疫防御機(jī)制的關(guān)鍵啟動(dòng)點(diǎn)。目前為止，共發(fā)現(xiàn)10 個(gè)人類TLR 和12 個(gè)小鼠TLR。參與識別MTBPAMP 的TLR 主要有: TLR2 ( 與TLR1 /TLR6 形成異源二聚體) 、TLR4 以及TLR9( 識別MTB 的DNA) 。這些TLR 同樣參與到抗MTB 的自噬信號通路中，TLR 信號調(diào)節(jié)固有免疫防御的啟動(dòng)和發(fā)展，通過與細(xì)胞自噬通路合作消除胞內(nèi)MTB?？咕氖菢O為重要的針對MTB 的免疫防御物質(zhì)。MTB表面的脂蛋白可以刺激人類巨噬細(xì)胞TLR2 /TLR1，產(chǎn)生抗菌肽，增強(qiáng)維生素D 受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和提高細(xì)胞自噬活性，促進(jìn)自噬體和溶酶體融合形成自噬溶酶體殺滅細(xì)菌。TLR 信號介導(dǎo)的自噬信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，大致可分為髓樣分化因子88( myeloid differentiation primary response gene 88，MyD88) 非依賴性和MyD88 依賴性。脂多糖( lipopolysaccharide，LPS) 是TLR4 的配體，刺激巨噬細(xì)胞可增強(qiáng)MTB 吞噬體與自噬體的共定位，LPS 誘導(dǎo)的自噬是MyD88 非依賴性，依賴于TLR4 /含有TIR 結(jié)構(gòu)域的誘導(dǎo)干擾素β 的接頭蛋白/受體相互作用蛋白1 /p38 絲裂原活化蛋白激酶( TLR4 /TIR domain-containingadaptor protein / receptor interacting protein 1 /p38 mitogenactivatedprotein kinases，TLR4 /TRIF/RIP1 /p38MAPK) 信號途徑，同自噬引起的細(xì)胞凋亡通路不同，這條通路并不影響細(xì)胞生存。刺激TLR7 可通過MyD88 依賴性途徑誘導(dǎo)自噬殺滅胞內(nèi)MTB，beclin 1 ( 酵母ATG6 同系物) 和Atg5 參與其中。然而，TLR7 并不識別MTB 病原體相關(guān)分子模式，但仍能加強(qiáng)宿主細(xì)胞對胞內(nèi)MTB 的清除作用。其他不參與到MTB 的識別作用的PRR 介導(dǎo)自噬的研究也證實(shí)了這點(diǎn)。因此即使靶病原體組分不是特定TLR 的配體，但增強(qiáng)其介導(dǎo)的自噬活性仍然能加強(qiáng)對病原體的清除，眾多TLR 和其配體激活的自噬在消除胞內(nèi)MTB 中發(fā)揮重要作用。

　　3. 2 自噬協(xié)同細(xì)胞因子發(fā)揮炎癥作用細(xì)胞因子在宿主防御MTB 中起到重要作用: Th1 細(xì)胞因子IFN-γ、腫瘤壞死因子α( tumor necrosis factor α，TNF-α) 和白細(xì)胞介素12( interleukin 12，IL-12) 在抵御MTB 中發(fā)揮著作用，Th2 細(xì)胞因子IL-4 的水平，與疾病嚴(yán)重程度相關(guān)。一系列細(xì)胞因子和自噬相關(guān)的研究表明，Th1 細(xì)胞因子活化自噬，而Th2 細(xì)胞因子抑制自噬。IFN-γ 對宿主抗MTB 至關(guān)重要，在小鼠中，IFN-γ 介導(dǎo)誘導(dǎo)型一氧化氮合酶( inducible nitric oxide synthase，NOS2) 通過生產(chǎn)NO 抑制MTB 的生存，同時(shí)激活自噬來克服MTB 引起的吞噬體成熟障礙。對TNF-α 誘導(dǎo)的自噬抗MTB 的機(jī)制研究則更為深入，TNF-α 通過阻斷蛋白激酶B ( proteinkinase B，Akt) 導(dǎo)致mTOR 的失活從而促進(jìn)細(xì)胞自噬水平，AGT4 和活性氧( reactive oxygen species，ROS) 參與其中。IL-4 和IL-13 是兩種典型的Th2 細(xì)胞因子，可以抑制NO 的產(chǎn)生，衰減巨噬細(xì)胞對胞內(nèi)MTB 的殺滅能力。體外實(shí)驗(yàn)中，IL-4 和IL-13 拮抗自噬以及其對MTB 的殺滅作用。IL-4和IL-13 抑制饑餓誘導(dǎo)的自噬是通過依賴Akt 信號通路，然而Akt 信號并不參與IFN-γ 誘導(dǎo)的自噬?？棺允尚?yīng)蛋白Bcl-2和Bcl-XL 參與IL-4 和IL-13 介導(dǎo)的抑制自噬作用，機(jī)制是Bcl-2 和Bcl-XL 可以同beclin 1 直接結(jié)合，從而阻斷自噬的進(jìn)程?？偟膩碚fAkt 信號參與到抑制饑餓誘導(dǎo)的自噬，而STAT6 信號途徑參與到抑制通路IFN-γ 誘導(dǎo)的自噬。IL-10和IL-6 也被發(fā)現(xiàn)能夠抑制自噬，在MTB 感染的THP-1 細(xì)胞中，IL-6 通過降低ATG12 /ATG5 復(fù)合物的表達(dá)，阻礙自噬體的合成而發(fā)揮抑制效應(yīng)。MTB 可以上調(diào)IL-6 的生產(chǎn)，抑制自噬，以維持自身的生存，mTOR、p38MAPK 和c-Jun 氨基末端激酶( c-Jun N-terminal kinase，JNK) 信號通路參與其中。IL-10 抑制雷帕霉素誘導(dǎo)的自噬作用依賴Akt 和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子3/6( signal transducer and activator of transcription 3/6，STAT3/6) 途徑，而拮抗饑餓誘導(dǎo)的自噬是依賴于1 型磷脂酰肌醇3-激酶( phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K) /Akt 信號，小鼠巨噬細(xì)胞中，也觀察到IL-10 抑制LPS 誘導(dǎo)的自噬作用。阻斷自噬將抑制TNF-α 的分泌，增強(qiáng)促炎分子( 如IL-1β 等)的產(chǎn)生，激活自噬能夠促進(jìn)TNF-α 誘導(dǎo)的核因子κB( nuclear factor-Kappa B，NF-κB) 活化和細(xì)胞間黏附分子1( intercellular adhesion molecular 1，ICAM-1) 的表達(dá)，這表明細(xì)胞因子同自噬條件作用或許是相互的。