心血管
词汇介绍
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解析
autophagy 英 /ɔː'tɒfədʒɪ/ 美 /ɔ'tɑfədʒi/
释 义 n. 自我吞噬;自食症;自体吞噬
同根词 autocatalytic adj [物化] 自动催化的
Autocatalysis n 链式反应扩大;[物化] 自动催化作用
例 句 When the autophagy was blocked by the researchers, though, those hunger signalswere blocked. 当研究人员阻断自噬过程后,然而,那些饥饿信号也被阻断了。
Cardiomyocyte /ˈkɑːrdioʊmaɪə,saɪt/
释 义 n. 心肌细胞
同根词 cardiovascular adj 心血管的
例 句 Results showed that cardiomyocyte survival increased significantly in the co-culturedgroup. 结果显示,联合移植组的心肌细胞存活程度显著增加了。
概述
概述
自噬(autophagy)是将细胞内受损、变性或衰老的蛋白质以及受损细胞器运输到溶酶体进行消化降解的过程,是一种广泛存在的正常生理过程和防御机制,适当水平的自噬可以保护细胞免受环境刺激的影响,一旦自噬过度或自噬缺陷却可导致疾病的发生。
心肌细胞自噬对维持心脏功能具有重要作用,近年来很多研究证实,各种心血管应激(心肌缺血、缺血再灌注、缺血预适应等)和心脏疾病(心肌病、心肌梗死、心力衰竭等)均伴有细胞自噬的改变并影响着疾病的发生发展。
生物学作用
目前研究发现,在多种人类肿瘤中均存在自噬活性的改变,可见自噬与肿瘤之间存在着一定的关系。然而,自噬究竟是抑制还是促进肿瘤的发生、发展,至今仍然是国际上研究的热点。
1. 肿瘤细胞中自噬活性的降低:从20世纪80年代开始,人们逐渐发现肿瘤细胞的自噬能力低于周边部位的正常细胞。而且在营养缺乏或者细胞高密度的情况下,其自噬能力也不会增加,因此提出自噬功能减低可以提高肿瘤细胞的存活优势。有研究发现,鼠的胰腺细胞经致癌物质诱导后,在癌变前期自噬能力增加,当癌变完成后,自噬能力反而降低。因此某些肿瘤细胞尽管癌变前自噬能力各有不同,但在癌变之后其自噬能力均减弱。这提示自噬能力的衰退可能有利于肿瘤的恶化。
2. 肿瘤细胞中自噬活性的升高:尽管多数肿瘤细胞的自噬活性都降低,但是仍然有一些肿瘤细胞保持了较高的自噬活性,如大肠癌、肺癌细胞及人宫颈癌HeLa细胞等。研究表明,在缺乏血清或氨基酸的情况下约3h,HeLa细胞的自噬发生率从4%上升到37%。这些肿瘤细胞所具有的高自噬活性对肿瘤细胞在恶劣环境中的生存起到了一定的保护作用,也可能使一些抗肿瘤药物的作用减弱。因此,就自噬的生理机能而言,自噬也可能具有促进肿瘤的作用。肿瘤生长的后期,在肿瘤中央缺血区域,癌细胞处于营养缺乏和低氧的环境,自噬可能成为其可选择的存活方式。其可通过降解胞内蛋白质及细胞器为肿瘤细胞的生长提供营养及能量,以利于肿瘤细胞在低血管化的环境中生长。另外,自噬还可能通过去除受损的细胞器,保护癌细胞以对抗抗癌治疗(比如放疗、化疗),使细胞逃避凋亡,继续存活。
在心血管疾病中的作用
1. 自噬与心肌缺血:急性缺血和慢性缺血均可以诱导心肌细胞发生自噬。目前对于自噬在心肌缺血刺激状态下的作用观点较为一致,大多数学者都认为缺血诱导的自噬对心肌细胞具有保护作用。
2. 自噬与心肌缺血再灌注损伤:对于自噬在再灌注阶段的作用性质则争议较大,其发挥细胞保护作用还是损伤作用各有文献报道。有研究构建了心肌缺血再灌注模型,自噬明显激活,同时伴有心肌细胞凋亡减少和心功能近乎完全恢复,表明自噬在再灌注阶段是起保护作用的。与之相反,另一些研究则证实再灌注阶段诱导激活的自噬会促进细胞死亡。比如研究发现自噬抑制剂3-MA干预或者敲除Beclin基因降低自噬后,再灌注损伤导致的心肌细胞死亡也随之降低。
3. 自噬与心肌细胞氧化应激:氧化应激状态会导致线粒体等细胞器损伤和脂质过氧化,进而促进细胞自噬。自噬增强后能靶向降解过氧化氢酶,导致H2O2聚集损伤细胞。另外,氧化应激激活自噬后会导致Bnip-3介导的线粒体膜通透性改变(mitochondrial permeability transition)和线粒体损伤,加重细胞损伤。
4. 自噬与心肌细胞内质网应激:内质网应激状态会导致内质网合成、加工、处理蛋白的功能受损,从而产生大量错误折叠蛋白和未折叠蛋白。已有研究证实内质网应激状态可以激活自噬。内质网应激导致的错误折叠蛋白可以被蛋白酶体降解,而未折叠蛋白主要通过自噬过程清除。未折叠蛋白能快速减少蛋白合成、诱导内质网分子伴侣蛋白表达、加速自噬对错误折叠蛋白的降解等。
5. 自噬与缺血预适应:最近研究表明心肌缺血预适应也能诱导自噬增强,显著减少缺血导致的心肌细胞损伤。
6. 自噬与线粒体损伤:线粒体损伤时,线粒体产生的ROS由所谓的“ROS诱导的ROS释放”所增强,ROS在介导Beclin-1上调及刺激自噬激活过程中具有重要作用。
内质网应激与实验性和人类心房颤动中的自噬和心肌细胞重构有关。期刊:J Am Heart Assoc
发表时间:2017-10-24
影响指数:4.7
作者: Marit Wiersm
期刊:J Am Heart Assoc
Although it is recognized that the increased atrial activation rate constitutes a major driving force for cardiac remodeling in AF (Atrial Fibrillation), molecular events leading to remodeling have been poorly identified. We examined both experimental and clinical AF models that equal persistent human AF, which show reversible electrical and irreversible structural remodeling. We were able to reveal a prominent role for ER stress–associated enhanced autophagic flux in cardiomyocyte remodeling and AF progression using various pharmacological and genetic manipulations of the ER stress pathway.
译文