细胞自噬对糖尿病及其慢性并发症的作用研究(1)
[摘要] 糖尿病发病涉及多种因素。糖尿病及其慢性并发症可引起全身多器官、多系统损害。自噬是真核生物中高度保守的分解代谢过程，其调节机制十分复杂，涉及许多通路在不同阶段之间的配合。研究发现自噬与糖尿病及其慢性并发症的发生发展密切相关，本文就细胞自噬在糖尿病及其慢性并发症中的调节作用的最新研究进展作一综述。
[关键词] 糖尿病;慢性并发症;细胞自噬;研究进展
[中图分类号] R318.15 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2020)06(c)-0033-04
[Abstract] Many factors are involved in the pathogenesis of diabetes mellitus. Diabetes mellitus and its chronic complications can cause damage to multiple organs and systems of the whole body. Autophagy is a highly conservative catabolism process in eukaryotes. Its regulatory mechanism is very complex and involves the coordination of many pathways at different stages. It has been found that autophagy is closely related to the occurrence and development of diabetes mellitus and its chronic complications. In this paper， the latest research progress on the regulatory role of cell autophagy in diabetes and its chronic complications are reviewed.
[Key words] Diabetes mellitus; Chronic complications; Cell autophagy; Research progress
隨着人口老龄化以及人们生活方式的改变，糖尿病患者人数逐年增加，糖尿病及其慢性并发症的发生发展给家庭和社会造成了巨大的经济负担，因此对糖尿病及其慢性并发症发病机制的研究及早期预防变得尤为重要。糖尿病是一组由多病因引起的胰岛素分泌和/或作用缺陷，进而导致糖代谢异常的疾病。自噬是维持细胞稳态的保守的分解代谢过程，与肿瘤、神经退行性疾病、代谢病等多种疾病相关，在饥饿和其他压力条件下，自噬功能常作为细胞存活的重要机制。自噬通过内质网应激、炎性反应等多种途径和病理生理过程参与糖尿病及其慢性并发症的发生发展，深入研究细胞自噬对糖尿病及其慢性并发症的作用有助于进一步揭示其发病机制，也为防治提供靶点，因此本文旨在总结细胞自噬对糖尿病及其慢性并发症作用研究的最新进展，以期为自噬的进一步研究提供新的思路。
1 自噬(autophagy)
1.1 自噬概述
自噬是真核生物中一种高度保守的分解代谢过程，细胞内受损的细胞器和大分子物质通过多种途径运送至溶酶体进行降解并循环利用，从而维持细胞稳态。在饥饿和其他压力条件下，自噬功能常作为细胞存活的重要机制。自噬与多种疾病相关，包括神经退行性疾病、癌症、炎症、代谢等疾病[1]。研究发现自噬在糖尿病及其慢性并发症发生发展中扮演重要角色。
根据运送途径不同，自噬有3种主要类型：微自噬、伴侣介导的自噬(CMA)和宏观自噬(即巨细胞自噬)[2]。宏观自噬被认为是自噬的主要类型，下文所说的自噬即指宏观自噬。
1.2 自噬过程
自噬的调节机制十分复杂，其中涉及许多通路在不同阶段之间的配合。自噬过程可以分为4个不同阶段，包括：①诱导;②囊泡成核;③自噬体膜伸长;④终止/融合和降解[3]。哺乳动物的靶标雷帕霉素(mTOR)对自噬起始阶段的调控起重要作用[4]。正常情况下mTORC1与UNC-51样激酶1(ULK1)复合物(ULK1/2-ATG13-FIP200-ATG101)相互作用;在饥饿、缺氧等应激情况下，mTORC1从ULK1复合体中解离出来，启动自噬。ULK1复合体和Bcl-2相互作用形成的肌球蛋白样卷曲蛋白(Beclin 1)复合体在自噬成核阶段起着核心作用，Beclin 1与第3类磷脂酰肌醇-3-激酶Vps34结合形成复合物，招募含有磷脂酰肌醇-3-磷酸(PI3P)的蛋白1(DFCP1)、PI3P结合的效应蛋白(WIPI2)和自噬相关蛋白ATG，形成隔离膜并构成成核[5]。膜在自噬相关蛋白ATG12-ATG5和微管相关蛋白1/轻链3(MAP1LC3B/LC3)两个泛素样联接物系统的指导下发生伸长。自噬相关蛋白ATG12、ATG5和ATG16L1结合促进微管相关蛋白1轻链(LC3-Ⅰ)与磷脂酰乙醇胺的募集和脂化，形成结合的LC3-Ⅱ，相关自噬受体识别膜两侧LC3-Ⅱ，最终被溶酶体溶解[6]。因此，LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ常作为自噬标志性蛋白。
2 自噬与糖尿病(diabetes mellitus)
糖尿病是一组由多病因引起的糖代谢异常的疾病[7]。预计到2025年全球患有糖尿病的成年人可达7亿，是世界范围内最普遍的代谢紊乱之一[8]。糖尿病及其慢性并发症可引起多器官、多系统损害，已成为严重危害人类健康的世界性公共卫生问题，因此早期发现及防治是目前医疗工作的关键。研究发现1型糖尿病(type 1 diabetes mellitus)主要由胰岛β细胞的慢性炎性反应引起[9]。2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus)的基本特征是胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能障碍[10]。, http://www.100md.com(何姗姗 李艳波)
[关键词] 糖尿病;慢性并发症;细胞自噬;研究进展
[中图分类号] R318.15 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2020)06(c)-0033-04
[Abstract] Many factors are involved in the pathogenesis of diabetes mellitus. Diabetes mellitus and its chronic complications can cause damage to multiple organs and systems of the whole body. Autophagy is a highly conservative catabolism process in eukaryotes. Its regulatory mechanism is very complex and involves the coordination of many pathways at different stages. It has been found that autophagy is closely related to the occurrence and development of diabetes mellitus and its chronic complications. In this paper， the latest research progress on the regulatory role of cell autophagy in diabetes and its chronic complications are reviewed.
[Key words] Diabetes mellitus; Chronic complications; Cell autophagy; Research progress
隨着人口老龄化以及人们生活方式的改变，糖尿病患者人数逐年增加，糖尿病及其慢性并发症的发生发展给家庭和社会造成了巨大的经济负担，因此对糖尿病及其慢性并发症发病机制的研究及早期预防变得尤为重要。糖尿病是一组由多病因引起的胰岛素分泌和/或作用缺陷，进而导致糖代谢异常的疾病。自噬是维持细胞稳态的保守的分解代谢过程，与肿瘤、神经退行性疾病、代谢病等多种疾病相关，在饥饿和其他压力条件下，自噬功能常作为细胞存活的重要机制。自噬通过内质网应激、炎性反应等多种途径和病理生理过程参与糖尿病及其慢性并发症的发生发展，深入研究细胞自噬对糖尿病及其慢性并发症的作用有助于进一步揭示其发病机制，也为防治提供靶点，因此本文旨在总结细胞自噬对糖尿病及其慢性并发症作用研究的最新进展，以期为自噬的进一步研究提供新的思路。
1 自噬(autophagy)
1.1 自噬概述
自噬是真核生物中一种高度保守的分解代谢过程，细胞内受损的细胞器和大分子物质通过多种途径运送至溶酶体进行降解并循环利用，从而维持细胞稳态。在饥饿和其他压力条件下，自噬功能常作为细胞存活的重要机制。自噬与多种疾病相关，包括神经退行性疾病、癌症、炎症、代谢等疾病[1]。研究发现自噬在糖尿病及其慢性并发症发生发展中扮演重要角色。
根据运送途径不同，自噬有3种主要类型：微自噬、伴侣介导的自噬(CMA)和宏观自噬(即巨细胞自噬)[2]。宏观自噬被认为是自噬的主要类型，下文所说的自噬即指宏观自噬。
1.2 自噬过程
自噬的调节机制十分复杂，其中涉及许多通路在不同阶段之间的配合。自噬过程可以分为4个不同阶段，包括：①诱导;②囊泡成核;③自噬体膜伸长;④终止/融合和降解[3]。哺乳动物的靶标雷帕霉素(mTOR)对自噬起始阶段的调控起重要作用[4]。正常情况下mTORC1与UNC-51样激酶1(ULK1)复合物(ULK1/2-ATG13-FIP200-ATG101)相互作用;在饥饿、缺氧等应激情况下，mTORC1从ULK1复合体中解离出来，启动自噬。ULK1复合体和Bcl-2相互作用形成的肌球蛋白样卷曲蛋白(Beclin 1)复合体在自噬成核阶段起着核心作用，Beclin 1与第3类磷脂酰肌醇-3-激酶Vps34结合形成复合物，招募含有磷脂酰肌醇-3-磷酸(PI3P)的蛋白1(DFCP1)、PI3P结合的效应蛋白(WIPI2)和自噬相关蛋白ATG，形成隔离膜并构成成核[5]。膜在自噬相关蛋白ATG12-ATG5和微管相关蛋白1/轻链3(MAP1LC3B/LC3)两个泛素样联接物系统的指导下发生伸长。自噬相关蛋白ATG12、ATG5和ATG16L1结合促进微管相关蛋白1轻链(LC3-Ⅰ)与磷脂酰乙醇胺的募集和脂化，形成结合的LC3-Ⅱ，相关自噬受体识别膜两侧LC3-Ⅱ，最终被溶酶体溶解[6]。因此，LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ常作为自噬标志性蛋白。
2 自噬与糖尿病(diabetes mellitus)
糖尿病是一组由多病因引起的糖代谢异常的疾病[7]。预计到2025年全球患有糖尿病的成年人可达7亿，是世界范围内最普遍的代谢紊乱之一[8]。糖尿病及其慢性并发症可引起多器官、多系统损害，已成为严重危害人类健康的世界性公共卫生问题，因此早期发现及防治是目前医疗工作的关键。研究发现1型糖尿病(type 1 diabetes mellitus)主要由胰岛β细胞的慢性炎性反应引起[9]。2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus)的基本特征是胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能障碍[10]。, http://www.100md.com(何姗姗 李艳波)