细胞氧感知机制中的低氧诱导因子的生理及病理(2)
【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】2.4 介导线粒体自噬途径,促进细胞存活 自噬作为一种细胞的防御性反应,能清除细胞内受损的细胞器和代谢产物,保护细胞。缺血、缺氧条件下,机体内
2.4 介导线粒体自噬途径,促进细胞存活 自噬作为一种细胞的防御性反应,能清除细胞内受损的细胞器和代谢产物,保护细胞。缺血、缺氧条件下,机体内抗氧化能力不足导致的代谢失衡会产生过量活性氧(ROS),而细胞内过量的ROS可引起线粒体功能障碍、细胞受损等氧化损伤,同时ROS会激活多个转录因子通过相应的信号通路引发线粒体自噬,确保细胞在应激环境中存活。低氧条件下产生的HIF-1也是被ROS激活引发线粒体自噬的关键转录因子之一。研究表明,HIF-1会诱导调控线粒体自噬的重要蛋白BNIP3和BNIP3L的基因转录。BNIP3和BNIP3L具有与线粒体自噬关键蛋白Beclin-1相同的结构域,能竞争性地将Beclin-1从复合物中游离出来,Beclin-1进而导致线粒体自噬的发生[7]。线粒体自噬可以消除受损的线粒体,从而减少细胞内的ROS可能导致的恶性循环,对细胞适应低氧应激环境具有积极贡献。在创伤性脑损伤、缺血再灌注的心脏及肿瘤等低氧组织中都存在线粒体自噬现象。当然,自噬过度会导致细胞凋亡。肿瘤细胞的快速生长特性使微环境缺氧引起的线粒体自噬在肿瘤发展的不同阶段表现出不同的结果: 在肿瘤发生的早期,轻微缺氧引起的自噬促进肿瘤生长,而晚期肿瘤中过度产生的ROS往往会产生过度自噬,从而导致细胞凋亡。
3 小结
作为氧感知机制的关键核心因子,HIF-1通过调控其下游的各种基因表达,可以促进糖酵解、减少氧化磷酸化、促进红细胞和血管的生成以及线粒体自噬等过程,使机体适应缺氧环境。这些过程既可以介导机体的生理性适应,又可以在某些条件下介导某些病理性过程(如高原红细胞增多症、肿瘤组织的快速增长和转移等)。HIF-1介导的病理性过程的阐明,有望开发以HIF-1及其下游因子为靶点的相关疾病治疗策略而服务于人类。
[1]THOMPSON CB. Into thin air: How we sense and respond to hypoxia [J]. Cell, 2016, 167(1): 9-11.
[2]许汴菊,李红梅.HIF-1α在胚胎发育中的研究进展[J].中国伤残医学, 2012, 20(11): 208-210.
[3]MURDOCH C, FINN A. Chemokine receptors and their role in inflammation and infectious diseases [J]. Blood, 2000, 95(10): 3032-3043.
[4]OHSAWA S, HAMADA S, KAKINUMA Y, et al. Novel function of neuronal PAS domain protein 1 in erythropoietin expression in neuronal cells [J]. Journal of neuroscience research, 2005, 79(4): 451-458.
[5]KALKA C, MASUDA, TAKAHASHI T, et al. Vascular endothelial growth factor(165) gene transfer augments circulating endothelial progenitor cells in human subjects [J]. Circulation Research, 2000, 86(12): 1198-1202.
[6]高建芝, 杜经丽, 李 佳, 等. VEGF相关信号通路在肝癌组织中的表达及临床意义[J].临床与实验病理学杂志, 2014, 177(1): 75-78.
[7]何云凌, 吴丽颖, 朱玲玲, 等. 线粒体自噬在低氧适应中的作用[J]. 生物化学与生物物理进展, 2012, 39(3): 217-223.
文章来源:《中国应用生理学杂志》 网址: http://www.zgyyslxzz.cn/qikandaodu/2021/0728/543.html
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