丁 煌，唐映紅，黃小平

（湖南中醫(yī)藥大學(xué)1．分子病理實(shí)驗(yàn)室，中西醫(yī)結(jié)合心腦疾病防治湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，細(xì)胞生物學(xué)與分子技術(shù)湖南省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，2．藥學(xué)院藥理學(xué)教研室，湖南長沙 410208）

自噬在腦缺血性損傷中的作用

丁 煌1，唐映紅2，黃小平1

（湖南中醫(yī)藥大學(xué)1．分子病理實(shí)驗(yàn)室，中西醫(yī)結(jié)合心腦疾病防治湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，細(xì)胞生物學(xué)與分子技術(shù)湖南省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，2．藥學(xué)院藥理學(xué)教研室，湖南長沙 410208）

中國圖書分類號(hào)：R-05；R329．25；R392；R743.31

摘要：自噬是一種細(xì)胞內(nèi)成分自我降解的過程，包括自噬的誘導(dǎo)、自噬體膜的形成、自噬體的形成、自噬體與溶酶體的融合以及內(nèi)容物的降解。自噬若適度激活，則促進(jìn)細(xì)胞存活；若過度激活，則可加重細(xì)胞損傷，甚至導(dǎo)致細(xì)胞裂解和促進(jìn)細(xì)胞死亡。該文主要從自噬的形成過程及分子機(jī)制、腦缺血后自噬的誘發(fā)因素、自噬參與腦缺血的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路及自噬在腦缺血損傷中的作用進(jìn)行綜述，為進(jìn)一步研究自噬與腦缺血性損傷及其藥物調(diào)控提供參考。

關(guān)鍵詞：自噬；腦缺血損傷；信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路；PI3K／Akt；AMPK；NF-κB；MAPK

網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2015－7－22 10：42 網(wǎng)絡(luò)出版地址：http：／／www．cnki．net／kcms／detail／34．1086．R．20150727．0901．007．html

自噬（autophagy）是細(xì)胞受到刺激后，通過溶酶體途徑降解細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的統(tǒng)稱，是近年來逐漸被認(rèn)識(shí)的細(xì)胞除壞死和凋亡外的第3種死亡方式［1］。在通常情況下，自噬在多數(shù)細(xì)胞內(nèi)都處于一個(gè)相當(dāng)?shù)偷乃剑?］。當(dāng)細(xì)胞受到外界因素刺激，如饑餓、缺氧、高溫或損傷、過多的細(xì)胞器和胞質(zhì)成分積聚等多種情況下，則會(huì)產(chǎn)生過度自噬［3］。腦缺血是由于腦組織血流不足，腦細(xì)胞代謝障礙，最終導(dǎo)致腦細(xì)胞不可逆性損傷和死亡的一系列病理生理學(xué)過程［4］。近年來，眾多研究表明，自噬參與了腦缺血損傷的發(fā)生、發(fā)展過程?，F(xiàn)就自噬在腦缺血性損傷中的作用綜述如下。

1　自噬的形成過程及分子機(jī)制

根據(jù)細(xì)胞物質(zhì)到達(dá)溶酶體腔途徑的不同，自噬可以分為大自噬、小自噬以及分子伴侶介導(dǎo)的自噬3種形式。我們通常所說的“自噬”主要指大自噬，其過程可以被人為地分成4步，包括自噬的誘導(dǎo)、自噬體膜的形成、自噬體的形成、自噬體與溶酶體的融合以及內(nèi)容物的降解［5］。

第1步，營養(yǎng)物質(zhì)豐富（如復(fù)糖復(fù)氧）的情況下，雷帕霉素靶蛋白C1復(fù)合物（mTORC1）與哺乳動(dòng)物同源物ULK復(fù)合物ULK1／2-mAtg13-FIP200-Atg101結(jié)合，促使ULK1（或ULK2）磷酸化及絲氨酸／蘇氨酸蛋白激酶自噬相關(guān)基因13 （autophagy-related gene13，Atg13）mAtg13的高度磷酸化，從而對(duì)自噬的誘導(dǎo)產(chǎn)生抑制作用。但是當(dāng)環(huán)境營養(yǎng)不足（如缺糖缺氧）的情況下，mTORC1與ULK復(fù)合物ULK1／2-mAtg13-FIP200-Atg101分離，使mAtg13去磷酸化，自噬誘導(dǎo)開始［6－7］。第2步，磷脂酰肌醇三磷酸激酶（phosphatidylinosi-tol 3-kinase，PI3K）分為Ⅲ型，其中Ⅰ型PI3K抑制自噬的發(fā)生，而Ⅲ型PI3K促進(jìn)自噬的發(fā)生。PI3K復(fù)合物由Beclin 1 （Atg6的同源物）、Ⅲ型PI3K和p150（Vps15的同源物）組成，募集胞質(zhì)中含-FYVE-或-PX-基序的蛋白質(zhì)，用于自噬體膜的形成［6－7］。第3步，Atgl2由El樣酶Atg7活化，之后轉(zhuǎn)運(yùn)至E2樣酶Atgl0，最后與Atg5結(jié)合，形成自噬體前體［8－9］。微管相關(guān)蛋白輕鏈3（microtubule-associated protein 1 light chain 3，LC3）在半胱氨酸蛋白酶Atg4的作用下脫去羥基端變成LC3-Ⅰ，隨后LC3-Ⅰ被Atg7激活并轉(zhuǎn)位到Atg3，在Atg3的作用下與PE連接并酯化形成LC3-Ⅱ，定位于自噬體的內(nèi)膜和外膜，形成完整的自噬體。因此，常把LC3-Ⅱ／LC3-Ⅰ作為自噬的標(biāo)志蛋白。第4步，自噬體與溶酶體的融合需要溶酶體相關(guān)膜蛋白1（lysosomal-associated membrane protein 1，LAMP-1）、LAMP-2和l GTPase Rab7，但是具體的作用機(jī)制目前還不清楚。融合后，內(nèi)容物開始降解，其過程主要依賴一系列溶酶體水解酶，包括組織蛋白酶B、D、L，最后內(nèi)容物降解產(chǎn)物通過溶酶體透性膜轉(zhuǎn)到胞液中被重新利用［1，10］。

2　腦缺血后自噬的誘發(fā)因素

腦缺血后自噬的誘發(fā)因素包括由大量活性氧、自由基的釋放引起的氧化應(yīng)激，通過上調(diào)自噬相關(guān)蛋白LC3、Beclinl表達(dá)從而誘導(dǎo)細(xì)胞自噬［11］；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激即內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER）內(nèi)穩(wěn)態(tài)失衡后，未折疊蛋白或錯(cuò)誤折疊蛋白在ER積聚［12］，通過對(duì)自噬相關(guān)信號(hào)通路哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）抑制后誘導(dǎo)細(xì)胞的自噬［13］；海馬神經(jīng)細(xì)胞的JNK活性增強(qiáng)后通過引起神經(jīng)細(xì)胞興奮性毒性進(jìn)而誘導(dǎo)自噬和凋亡［14］等。程序性死亡方式包括凋亡與自噬，二者作用交叉［14］。其中Bcl-2、Bcl-xl、Bax、caspase家族等基因稱為凋亡相關(guān)基因，Bcl-2蛋白水平下降能引起自噬激活，caspase對(duì)細(xì)胞自噬也具有十分重要的作用，它們可以裂解自噬相關(guān)蛋白，裂解后的蛋白碎片具有促進(jìn)細(xì)胞凋亡的作用［15－16］。

3　參與腦缺血后自噬的主要信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路

自噬的調(diào)節(jié)較為復(fù)雜，有多條信號(hào)通路參與，其中主要包括mTOR、AMPK-mTORC1信號(hào)通路、核因子NF-κB、絲裂原活化蛋白激酶（mitogen activated protein kinase，MAPK）介導(dǎo)的信號(hào)通路等［17］。

3．1PI3K／Akt-mTOR信號(hào)通路 mTOR是一種絲氨酸／蘇氨酸蛋白激酶，包括mTOR復(fù)合物1（mTOR complex 1，mTORCl）即雷帕霉素敏感型和mTOR復(fù)合物2（mTOR com-plex 2，mTORC2）即雷帕霉素欠敏感型。mTORCl是自噬的主要調(diào)節(jié)靶點(diǎn)，其主要調(diào)節(jié)因素包括糖和高能量狀態(tài)、各種應(yīng)激以及該通路的上游信號(hào)分子；雷帕霉素和氧糖剝奪等引起的缺血缺氧情況下可穩(wěn)定Raptor-mTOR的連接，抑制mTORCl的激酶活性，從而促進(jìn)自噬［18］。上游信號(hào)分子主要包括PI3K／Akt中相關(guān)通路，正常情況下Beclinl可使PI3K活化，從而使得Akt在細(xì)胞膜上聚積；此時(shí)，Akt出現(xiàn)磷酸化，促進(jìn)腫瘤抑制基因TSC2編碼的蛋白磷酸化，激活raptor-mTOR復(fù)合物和mTORCl的激酶活性，從而抑制自噬［19］。腦缺血損傷后，缺血缺氧刺激激活過氧化物酶體增殖物激活受體γ（peroxisome proliferator activated receptor-γ，PPAR-γ），抑制Beclinl活性后，抑制PI3K和Akt的活性，從而抑制mTORCl的激酶活性，因此產(chǎn)生自噬［20］。

3．2AMPK-mTORC1信號(hào)通路 一磷酸腺苷激活蛋白激酶（AMP-activated kinase，AMPK）是能量傳感器［7］，主要由催化亞基α和調(diào)節(jié)亞基β、γ組成，真核細(xì)胞內(nèi)的絲氨酸／蘇氨酸蛋白激酶即是AMPK。大腦中大量存在催化亞基α1、α2，在能量缺乏如缺血缺氧等情況下被迅速激活，進(jìn)而產(chǎn)生一系列的癥狀［21］。LKB1激酶和Ca2＋／鈣調(diào)蛋白依賴性激酶激酶β（Ca2＋／calmodulin-dependent protein kinase kinase-β，CaMKKβ）屬于AMPK的上游激酶［22］。有研究發(fā)現(xiàn)［23］，上調(diào)AMP／ATP比值或者升高Ca2＋的濃度時(shí)，CaMKKβ會(huì)出現(xiàn)磷酸化，從而產(chǎn)生磷酸化的AMPK（p-AMPK），進(jìn)而抑制TSC1／2和mTORC1的活性產(chǎn)生自噬，調(diào)節(jié)該過程的還包括mTORC1的底物S6K1。Wang等［24］研究證實(shí)抑制自噬相關(guān)信號(hào)通路mTOR的活性產(chǎn)生自噬后，其下游眾多的靶蛋白及信號(hào)通路如mTORC1-4E-BPs激活和TSC2-mTOR-S6K1抑制，影響蛋白質(zhì)翻譯、核糖體合成等代謝過程，從而參與腦缺血／再灌注后神經(jīng)細(xì)胞的自噬性死亡或加重細(xì)胞的自噬性損傷。

3．3NF-κB信號(hào)通路 哺乳動(dòng)物核因子（NF）-κB的家族成員包括p50／p105（NF-κB1）、p52／p100（NF-κB2）、c-Rel、RecB、p65（RecA）等。正常情況下，NF-κB位于胞質(zhì)中并與其抑制蛋白（IκB）緊密結(jié)合。當(dāng)細(xì)胞受到缺血缺氧等因素刺激時(shí)［25－26］，激活后的NF-κB從胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到胞核中，進(jìn)而上調(diào)p62蛋白的表達(dá)，從而使得p53、IκBα和Bcl-2表達(dá)減弱，自噬相關(guān)蛋白LC3-Ⅱ和Beclinl的表達(dá)增強(qiáng)，從而產(chǎn)生自噬。Li等［25］為了誘導(dǎo)局灶性腦缺血模型，采用NF-κB基因敲除小鼠，并對(duì)其大腦中的動(dòng)脈遠(yuǎn)端分支結(jié)扎，結(jié)果發(fā)現(xiàn)NF-κB途徑可調(diào)控腦缺血誘導(dǎo)的自噬樣損傷。Cui等［27］研究發(fā)現(xiàn)在大鼠海馬區(qū)經(jīng)過缺血／再灌注損傷后，信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路NF-κB-p53參與損傷處相關(guān)的自噬與凋亡。

3．4MAPK介導(dǎo)的信號(hào)通路 細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶（ex-tracellular signal-related kinase，ERK）、氨基末端激酶（Jun NH2 terminal kinase，JNK）和p38［28］構(gòu)成了MAPK。mTORC1是其下游調(diào)節(jié)分子，有研究發(fā)現(xiàn)［24］，在腦缺血／再灌注中的缺血缺氧刺激下，MAPK-mTOR信號(hào)通路能夠降低LC3、Bec-lin-1和抗胸腺細(xì)胞球蛋白等自噬相關(guān)蛋白的水平，使得ERK、Akt、磷酸肌醇依賴性激酶（PDK1）的活性受到抑制，進(jìn)而激活mTOR、JNK、p38、蛋白絲裂原活化蛋白激酶磷酸酶（PTEN）的活性，從而產(chǎn)生自噬。

3．5其它 此外，調(diào)節(jié)和誘導(dǎo)自噬的途徑還包括信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路p53［29］，Ras／蛋白激酶A（PKA）和毛細(xì)血管擴(kuò)張性共濟(jì)失調(diào)突變蛋白激酶（ATM）mTOR［30］，以及Bcl-2與Beclinl復(fù)合體［31］等。

4　自噬在腦缺血性損傷中的作用

研究證明，細(xì)胞損傷的嚴(yán)重程度直接關(guān)系到自噬在腦缺血性損傷中的作用。在輕度饑餓、缺氧等情況下，自噬不僅通過降解蛋白提供能量，而且能夠通過降解損傷的蛋白后合成新的蛋白，從而保護(hù)著機(jī)體的細(xì)胞［2］。若重度饑餓、缺氧，或延長細(xì)胞損傷的時(shí)間，激活凋亡相關(guān)調(diào)控蛋白產(chǎn)生凋亡后，自噬也過度激活，過度激活的自噬又進(jìn)一步促進(jìn)凋亡的發(fā)生，從而對(duì)機(jī)體產(chǎn)生損傷作用［3］。

4．1自噬減輕腦缺血損傷 有研究表明，自噬可保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞，減輕缺血性損傷。Carloni等［32］通過對(duì)新生1周SD大鼠腦部缺糖缺氧后發(fā)現(xiàn)，短時(shí)間內(nèi)即可產(chǎn)生自噬，用自噬抑制劑三甲基腺嘌呤（3-methyladenine，3-MA）和渥曼霉素（wortmannin，WM）抑制自噬后，壞死的細(xì)胞數(shù)量增多，而自噬激動(dòng)劑雷帕霉素使細(xì)胞壞死和凋亡明顯減少，且證明是通過PI3K-Akt-mTOR通路對(duì)缺血后的損傷發(fā)揮保護(hù)作用。Chauhan等［33］通過建立大鼠局灶性腦缺血模型和原代海馬神經(jīng)細(xì)胞缺糖缺氧損傷即氧糖剝奪（oxygen-glucose depriva-tion，OGD）模型，并采用MRI成像觀察，發(fā)現(xiàn)大鼠缺血后1 h腹腔注射雷帕霉素可以使得腦梗死的體積減少，過氧化物歧化酶、谷氨酸等的釋放受到抑制，海馬神經(jīng)細(xì)胞OGD后產(chǎn)生自噬并一直能持續(xù)至復(fù)糖復(fù)氧后的48 h，用自噬抑制劑3-MA抑制自噬后，OGD模型的損傷加重，進(jìn)而從體內(nèi)和體外水平證明自噬對(duì)該細(xì)胞造模后的損傷具有保護(hù)作用。Sheng等［34］證實(shí)缺血預(yù)適應(yīng)（ischemic preconditioning，IPC）可誘導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞自噬，自噬抑制劑抑制自噬后可增加腦的梗死體積和水腫程度。而自噬激動(dòng)劑雷帕霉素作用后的效果則相反，其保護(hù)作用的發(fā)生過程主要通過IPC的直接保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞以及上調(diào)熱休克蛋白70（heat shock protein 70，HSP70）的表達(dá)，并已證實(shí)HSP70對(duì)細(xì)胞具有保護(hù)作用。Yan等［35］對(duì)大鼠制備高壓氧預(yù)適應(yīng)模型，發(fā)現(xiàn)自噬激動(dòng)劑雷帕霉素產(chǎn)生自噬后，能模擬高壓氧預(yù)適應(yīng)的生物學(xué)效應(yīng)，從而減輕腦缺血性損傷。Balduini等［36］研究發(fā)現(xiàn)，缺血缺氧等應(yīng)激狀態(tài)下的細(xì)胞存活較低，若自噬發(fā)生后，其存活率會(huì)明顯提高，因此認(rèn)為自噬在應(yīng)激狀態(tài)下對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生保護(hù)作用。丁培炎等［37］以短期禁食誘導(dǎo)大鼠腦局灶性缺血／再灌注模型，研究其損傷的作用，發(fā)現(xiàn)短期禁食后產(chǎn)生自噬，自噬能減輕該模型引起的損傷作用，因此證明該模型中自噬對(duì)細(xì)胞具有保護(hù)作用。Wang等［38－39］研究腦缺血后自噬產(chǎn)生神經(jīng)保護(hù)作用的主要機(jī)制，發(fā)現(xiàn)煙酰胺轉(zhuǎn)磷酸核糖激酶和ARRB1／β-arrestin-1是其分子機(jī)制的主要作用基礎(chǔ)，且該分子同時(shí)作用于BECN1與自噬。高博等［40］通過制備局灶性腦缺血預(yù)適應(yīng)模型，采用兩次插入線栓法引起內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激并誘導(dǎo)出自噬，發(fā)現(xiàn)自噬在該模型中起保護(hù)作用，且用內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激抑制劑SAL能阻斷該保護(hù)作用，猜測SAL阻斷內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激后，抑制了自噬的活性，從而阻斷了相關(guān)的保護(hù)作用。王燕梅等［41］通過短暫全腦缺血和短暫全腦缺血－低氧處理建立短暫全腦缺血模型后，比較海馬CA1區(qū)中自噬相關(guān)蛋白LC3、LAMP2和組織蛋白酶D的蛋白表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)低氧后處理產(chǎn)生的自噬對(duì)短暫全腦缺血起保護(hù)作用。

4．2自噬加重腦缺血損傷 另有研究證實(shí)，自噬可加重腦缺血損傷。Wen等［42］通過對(duì)大鼠建立永久性腦缺血模型，發(fā)現(xiàn)缺血后即能產(chǎn)生大量的自噬，并且自噬抑制劑3-MA和組織蛋白酶抑制自噬后，腦梗死體積減少，神經(jīng)自身修復(fù)功能增強(qiáng)，提示該損傷產(chǎn)生的自噬可加重腦缺血引起的損傷。Puyal等［43］對(duì)新生12d的大鼠通過短暫性左側(cè)大腦中動(dòng)脈閉塞（transient middle cerebral artery occlusion，tMCAO）造成局灶性腦缺血，發(fā)現(xiàn)損傷后可產(chǎn)生細(xì)胞的壞死、凋亡和自噬，在再灌注起始及3h后注射自噬抑制劑3-MA，自噬抑制并且腦梗死體積明顯減少，因此認(rèn)為自噬在局灶性腦缺血損傷中可加重腦缺血損傷。Wang等［44］建立大鼠全腦缺血模型，并觀察海馬CAI區(qū)神經(jīng)細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)自噬抑制劑3-MA在缺血前1h或0．5h加入，全腦缺血引起的神經(jīng)元損傷能明顯減輕。Zheng等［45］利用RNA干擾技術(shù)（RNA interference，RNAi）使得腦缺血大鼠體內(nèi)自噬相關(guān)基因Beclin l表達(dá)下調(diào)，自噬抑制，皮質(zhì)和紋狀體處神經(jīng)細(xì)胞損傷減輕，能抑制神經(jīng)細(xì)胞的凋亡并可觀察到大量神經(jīng)細(xì)胞再生，提示自噬在該模型中可加重腦缺血損傷。Koike等［46］利用ATG-7缺陷的新生小鼠制作腦缺血模型，抑制了腦缺血中產(chǎn)生的自噬，結(jié)果發(fā)現(xiàn)ATG缺陷可保護(hù)腦缺血后海馬區(qū)神經(jīng)細(xì)胞引起的一系列損傷。石秋艷等［47］對(duì)大鼠大腦中動(dòng)脈缺血1 d、3 d、5 d后再灌注，觀察該時(shí)間對(duì)海馬自噬的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)自噬水平下調(diào)后缺血／再灌注損傷減輕。Xu等［20］發(fā)現(xiàn)抑制自噬后，可減輕腦缺血后的神經(jīng)損傷，且PPAR-γ的激動(dòng)劑15脫氧前列腺素J2（15-deoxy prostaglandin J2，15d-PGJ2）是其發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用主要分子基礎(chǔ)。Shi等［48］對(duì)原代皮質(zhì)神經(jīng)元細(xì)胞和人神經(jīng)上皮瘤細(xì)胞（SH-SY5Y）模擬體外腦缺血模型，發(fā)現(xiàn)自噬在缺糖缺氧6 h后，復(fù)糖復(fù)氧24、48和72 h后產(chǎn)生，并且該模型使得自噬過度激活，從而引起腦缺血后相關(guān)的神經(jīng)細(xì)胞死亡，加重腦缺血引起的損傷。Jiang等［49］研究表明，自噬抑制劑3-MA抑制自噬后，腦缺血產(chǎn)生的一系列炎癥可通過NF-κB通路調(diào)節(jié)抑制，從而減輕了腦缺血后的損傷。Gao等［50］研究表明腦缺血損傷后，抑制自噬相關(guān)的信號(hào)通路可減輕該損傷，并產(chǎn)生神經(jīng)保護(hù)作用。

5　結(jié)語

綜上，自噬既有利又有弊［51］。自噬適度能使體內(nèi)異常蛋白質(zhì)及受損或過多的細(xì)胞器得到清除，從而維持著細(xì)胞的存活、分化、發(fā)育和穩(wěn)態(tài)；而過度的自噬，可引起自噬性細(xì)胞死亡，并和細(xì)胞死亡的另兩種形式凋亡、壞死交互作用，使細(xì)胞損傷加重。因此，研究腦缺血后自噬的相關(guān)作用，了解自噬的發(fā)生、發(fā)展過程，認(rèn)清自噬發(fā)生的相關(guān)調(diào)節(jié)因素及信號(hào)通路，有助于根據(jù)自噬的特點(diǎn)和功能，針對(duì)腦缺血的治療方式，發(fā)現(xiàn)新的治療靶點(diǎn)和策略。

參考文獻(xiàn)：

［1］ Xu F，Gu J H，Qin Z H．Neuronal autophagy in cerebral ischemia ［J］．Neurosci Bull，2012，28（5）：658－66．

［2］ Nishida K，Kyoi S，Yamaguchi O，et al．The role of autophagy in the heart［J］．Cell Death Differ，2009，16（1）：31－8．

［3］ Lipton P．Ischemic cell death in brain neurous［J］．Physiol Rev，1999，79（4）：1431－568．

［4］ Xin X Y，Ping J，Wang X Q，et al．2-Methoxyestradiol attenuates autophagy activation after global ischemia［J］．Can J Neurol Sci，2011，38（4）：631－8．

［5］ Chen Y，Klionsky D J．The regulation of autophagy-unanswered questions［J］．J Cell Sci，2011，124（2）：161－70．

［6］ Funderburk S F，Wang Q J，Yue Z．The Beclin 1-VPS34 com-plex-at the crossroads of autophagy and beyond［J］．Trends Cell Biol，2010，20（6）：355－62．

［7］ Yang Z，Klionsky D J．Mammalian autophagy：core molecular ma-chinery and signaling regulation［J］．Curr Opin Cell Biol，2010，22（2）：124－31．

［8］ Ohsumi Y．Molecular dissection of autophagy：two ubiquitin-like systems［J］．Nat Rev Mol Cell Biol，2001，2（3）：211－6．

［9］ Geng J，Klionsky D J．The Atg8 and Atg12 ubiquitin-like conju-gation systems in macroautophagy．‘Protein modifications：beyond the usual suspects’review series［J］．EMBO Rep，2008，9（9）：859－64．

［10］Di Bartolomeo S，Corazzari M，Nazio F，et al．The dynamic inter-action of AMBRA1 with the dynein motor complex regulates mam-malian autophagy［J］．J Cell Biol，2010，191（1）：155－68．

［11］Qin L，Wang Z，Tao L，et al．ER stress negatively regulates AKT／TSC／mTOR pathway to enhance autophagy［J］．Autophagy，2010，6（2）：239－47．

［12］Sheng R，Liu X Q，Zhang L S，et al．Autophagy regulates endo-plasmic reticulum stress in ischemic preconditioning［J］．Autoph-agy，2012，8（3）：310－25．

［13］吳伯艷，劉新光，陳維春．雷帕霉素誘導(dǎo)細(xì)胞自噬在衰老相關(guān)疾病中的作用［J］．中國藥理學(xué)通報(bào)，2015，31（1）：11－4．

［13］Wu B Y，Liu X G，Chen W C．Effects of rapamycin induced cel-lular autophagy in aging-related diseases［J］．Chin Pharmacol Bull，2015，31（1）：11－4．

［14］Ouyang L，Shi Z，Zhao S，et al．Programmed cell death pathways in cancer：a review of apoptosis，autophagy and programmed nec-rosis［J］．Cell Prolif，2012，45（6）：487－98．

［15］Chen X Y，Sun X C，Su H X．Upregulation of myeloid cell leuke-mia-1 potentially modulates beclin-1-dependent autophagy in is-chemic stroke in rats［J］．BMC Neurosci，2013，14（56）：1－9．

［16］Wu H J，Pu J L，Krafft P R，et al．The molecular mechanisms be-tween autophagy and apoptosis：potential role in central nervous system disorders［J］．Cell Mol Neurobiol，2015，35（1）：85－99．

［17］Saiki S，Sasazawa Y，Imamichi Y，et al．Caffeine induces apopto-sis by enhancement of autophagy via PI3K／Akt／mTOR／p70S6K inhibition［J］．Autophagy，2011，7（2）：176－87．

［18］He C，Klionsky D J．Regulation mechanisms and signaling path-ways of autophagy［J］．Annu Rev Genet，2009，43：67－93．

［19］Min X U，Zhang H L．Death and survival of neuronal and astrocyt-ic cells in ischemic brain injury：a role of autophagy［J］．Acta Pharmacol Sin，2011，32（9）：1089－99．

［20］Xu F，Li J，Ni W，et al．Peroxisome proliferator-activated recep-tor-gamma agonist 15d-prostaglandin J2 mediates neuronal autoph-agy after cerebral ischemia-reperfusion injury［J］．PLoS One，2013，8（1）：1－11．

［21］尹 曾，張高峰，陳懷龍．AMPK信號(hào)通路在異丙酚減輕老年大鼠短暫腦缺血／再灌注損傷中的作用［J］．中華臨床醫(yī)師雜志，2014，8（10）：1879－84．

［21］Yin Z，Zhang G F，Chen H L．Role of AMPK signal pathway in propofol against transient cerebral ischemia／reperfusion injury of aged rats［J］．Chin J Clin（Electron Ed），2014，8（10）：1879－84．

［22］Liang J，Shao S H，Xu Z X，et al．The energy sensing LKB1-AMPK pathway regulates p27（kip1）phosphorylation mediating the decision to enter autophagy or apoptosis［J］．Nat Cell Biol，2007，9（2）：218－24．

［23］Hoyer-Hansen M，Bastholm L，Szyniarowski P，et al．Control of macroautophagy by calcium，calmodulin-dependent kinase kinase-beta，and Bcl-2［J］．Mol Cell，2007，25（2）：193－205．

［24］Wang P R，Wang J S，Zhang C，et al．Huang-Lian-Jie-Du-De-cotion induced protective autophagy against the injury of cerebral ischemia／reperfusion via MAPK-mTOR signaling pathway［J］．J Ethnopharmacol，2013，149（1）：270－80．

［25］Li W L，Yu S P，Chen D，et al．The regulatory role of NF-kappaB in autophagy-like cell death after focal cerebral ischemia in mice ［J］．Neuroscience，2013，244：16－30．

［26］Chen W Q，Sun Y Y，Liu K Y．Autophagy：a double-edged sword for neuronal survival after cerebral ischemia［J］．Neural Regener Res，2014，9（12）：1210－6．

［27］Cui D R，Wang L，Jiang W，et al．Propofol prevents cerebral is-chemia-triggered autophagy activation and cell death in the rat hip-pocampus through the NF-κB／p53 signaling pathway［J］．Neuro-science，2013，246：117－32．

［28］Lien S C，Chang S F，Lee P L，et al．Mechanical regulation of cancer cell apoptosis and autophagy：roles of bone morphogenetic protein receptor，Smad1／5，and p38 MAPK［J］．Biochim Biophys Acta，2013，1833（12）：3124－33．

［29］Crighton D，Wilkinson S，O’Prey J，et al．DRAM，a p53-in-duced modulator of autophagy，is critical for apoptosis［J］．Cell，2006，126（1）：121－34．

［30］趙冬梅，楊加峰，邱麗萍，等．VEGF-（165）基因?qū)Υ笫筌浗M織缺損修復(fù)及Ⅰ、Ⅲ型膠原mRNA表達(dá)的影響［J］．中華整形外科雜志，2006，22（6）：461－4．

［30］Zhao D M，Yang J F，Qiu L P，et al．The effect of pcDNA3，1-VEGF165 recombined vector on wound healing and the expression of collagen typeⅠ，ⅢmRNA in wounded tissue［J］．Chin J Plast Surg，2006，22（6）：461－4．

［31］Xi Y M，Dong Y F，Wang Z J，et al．Co-transfection of adeno-as-sociated virus-mediated human vascular endothelial growth fac-tor165 and transforming growth factor-β1 into annulus fibrosus cells of rabbit degenerative intervertebral discs［J］．Genet Mol Res，2013，12（4）：4895－908．

［32］Carloni S，Girelli S，Scopa C，et al．Activation of autophagy and Akt／CREB signaling play an equivalent role in the neuroprotective effect of rapamyein in neonatal hypoxia-ischemia［J］．Autophagy，2010，6（3）：366－77．

［33］Chauhan A，Shanna U，Jagannathan N R，et al．Rapamycin pro-tects against middle cerebral artery occlusion induced focal cere-bral ischemia in rats［J］．Behav Brain Res，2011，225（2）：603 －9．

［34］Sheng R，Zhang L S，Han R，et al．Autophagy activation is asso-ciated with neuroprotection in a rat model of focal cerebral ische-mic preconditioning［J］．Autophagy，2010，6（4）：482－94．

［35］Yan W，Zhang H，Bai X G，et al．Autophagy activation is in-volved in neuroprotection induced by hyperbaric oxygen precondi-tioning against focal cerebral ischemia in rats［J］．Brain Res，2011，1402：109－21．

［36］Balduini W，Carloni S，Buonocore G．Autophagy in hypoxia-is-chemia induced brain injury：evidence and speculations［J］．Au-tophagy，2009，5（2）：221－3．

［37］丁培炎，王 冬，赫 曼，等．短期禁食誘導(dǎo)自噬對(duì)大鼠腦缺血損傷的保護(hù)作用［J］．中華神經(jīng)外科疾病研究雜志，2013，12（3）：201－5．

［37］Ding P Y，Wang D，He M，et al．Short-term fasting induced toler-ance against focal cerebral ischemia by autophagy activation in rats ［J］．Chin J Neurosurg Dis Res，2013，12（3）：201－5．

［38］Wang P，Guan Y F，Du H，et al．Induction of autophagy contrib-utes to the neuroprotection of nicotinamide phosphoribosyltrans-ferase in cerebral ischemic stroke［J］．Autophagy，2012，8（1）：77－87．

［39］Wang P，Xu T Y，Wei K，et al．ARRB1／β-arrestin-1 mediates neuroprotection through coordination of BECN1-dependent autoph-agy in cerebral ischemia［J］．Autophagy，2014，10（9）：1535－48．

［40］高 博．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)的自噬在腦缺血預(yù)適應(yīng)和永久性缺血中的作用［D］．蘇州：蘇州大學(xué)，2012．

［40］Gao B．The role of autophagy induced by endoplasmic reticulum stress in brain ischemic preconditioning and permanent focal cere-bral ischemia［D］．Suzhou：Suzhou University，2012．

［41］王燕梅．自噬參與低氧后處理對(duì)成年大鼠短暫全腦缺血的保護(hù)作用［D］．廣州：廣州醫(yī)學(xué)院，2012．

［41］Wang Y M．Autophagy is involved in hypoxic postconditioning-in-duced neuroprotection against transient global cerebral ischemia in adult rats［D］．Guangzhou：Guangzhou Medical College，2012．

［42］Wen Y D，Sheng R，Zhang L S，et al．Neuronal injury in rat model of permanent focal cerebral ischemia is associated with acti-vation of autophagic and lysosonml pathways［J］．Autophagy，2008，4（6）：762－9．

［43］Puyal J，Vashn A，Mottier V，et al．Postischemic treatment of neonatal cerebral ischemia should target autophagy［J］．Ann Neu-rol，2009，66（3）：378－89．

［44］Wang J Y，Xia Q，Chu K T，et al．Severe global cerebral ische-mia-induced programmed necrosis of hippocampal CAI neurons in mt is prevented by 3-Methyladenine：a widely usedinhibitor of auto-phagy［J］．J Neuropathol Exp Neurol，2011，70（4）：314－22．

［45］Zheng Y Q，Liu J X，Li X Z，et al．RNA interference-mediated downregulation of Beclinl attenuates cerebral ischemic injury in rats［J］．Acta pharmacol Sin，2009，30（7）：919－27．

［46］Koike M，Shibata M，Tadakoshi M，et al．Inhibition of autophagy prevents hippocampal pyramidal neuron death after hypoxic-ische-mic injury［J］．Am J Pathol，2008，172（2）：454－69．

［47］石秋艷，劉 冰，張春陽，等．缺血預(yù)處理對(duì)大鼠腦缺血再灌注自噬的影響［J］．疑難病雜志，2014，13（7）：721－7．

［47］Shi Q Y，Liu B，Zhang C Y，et al．Influences of ischemic precon-ditioning on autophagy in rats with cerebral ischemia reperfusion injury［J］．Chin J Diffic Compl Case，2014，13（7）：721－7．

［48］Shi R Y，Weng J Q，Zhao L，et al．Excessive autophagy contrib-utes to neuron death in cerebral ischemia［J］．CNS Neurosci Ther，2012，18（3）：250－60．

［49］Jiang Y J，Zhu J H，Wu L，et al．Tetracycline inhibits local in-flammation induced by cerebral ischemia via modulating autophagy ［J］．PLoS One，2012，7（11）：1－9．

［50］Gao L，Jiang T，Guo J，et al．Inhibition of autophagy contributes to ischemic postconditioning-induced neuroprotection against focal cerebral ischemia in rats［J］．PLoS One，2012，7（9）：1－13．

［51］Wei K，Wang P，Miao Ch-Y．A double-edged sword with thera-peutic potential：an updated role of autophagy in ischemic cerebral injury［J］．CNS Neurosci Ther，2012，18（11）：879－86．

Effects of autophagy in cerebral ischemic injury

DING Huang1，TANG Ying-hong2，HUANG Xiao-ping1
（1．Molecular Pathology Laboratory，Key Laboratory of Hunan Province for Prevention and Treatment of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine on Cardio-Cerebral Diseases，Key Laboratory of Hunan Universities for Cell Biology and Molecular Techniques；2．Dept of Pharmacology in Pharmacy College，Hunan University of Chinese Medicine，Changsha 410208，China）

Abstract：Autophagy，a process of intracellular component deg-radation，consists of initiation，vesicle membrane，vesicle ex-pansion and completion，vesicle fusion and autophagosome deg-radation．Moderate activation of autophagy may promote cell sur-vival，while excessive activation of autophagy may aggravate cell injury，or even lead to cell lysis and death．This paper mainly reviews the process and the molecular basis of autophagy，as well as trigger factors，signal transduction pathways involved in cere-bral ischemia，along with its effects on ischemic brain injury，which will provide a reference for further probe of autophagy in cerebral ischemic injury and its drug regulation．

Key words：autophagy；cerebral ischemic injury；signal trans-duction pathway；PI3K／Akt；AMPK；NF-κB；MAPK

作者簡介：丁 煌（1990－），女，碩士生，研究方向：心腦血管疾病的藥理機(jī)制，E-mail：287351273＠qq．com；黃小平（1974－），女，博士生，副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：心腦血管疾病及中藥組（成）分配伍，通訊作者，Tel：0731-88458201，E-mail：jialeliu＠hotmail．com

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（No 81102557）；湖南省高校創(chuàng)新平臺(tái)開放基金資助項(xiàng)目（No 14K068）；湖南省科技廳一般項(xiàng)目（No 2014SK3001）；中醫(yī)內(nèi)科重大疾病防治及成果轉(zhuǎn)化省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題（No ZYNK201405）；湖南省中醫(yī)藥管理局重點(diǎn)項(xiàng)目（No 201301）；“中西醫(yī)結(jié)合防治心腦血管疾病的相關(guān)基礎(chǔ)研究”湖南省高校科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)；“中醫(yī)藥防治心腦血管疾病基礎(chǔ)研究”湖南省自然科學(xué)創(chuàng)新群體基金

收稿日期：2015－04－29，修回日期：2015－06－10

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1001－1978（2015）08－1048－05

doi：10．3969／j．issn．1001－1978．2015．08．004