 脓毒症每年影响全世界数百万人的生命安全，且导致1/6～1/3的患者死亡，世界卫生大会和世界卫生组织于2017年将脓毒症列为全球卫生优先事项[1-4]。脓毒症的发病机制极其复杂，包括炎症反应失衡、免疫功能障碍、线粒体损伤、凝血功能障碍、神经-内分泌-免疫系统异常、内质网应激、自噬等病理生理过程，并最终导致器官功能障碍[5-6]。脓毒症的治疗包括多个方面的措施：抗生素干预、液体复苏、免疫调理、血管活性药物、糖皮质激素、机械通气等[7]，其中抗感染治疗是主要的手段，然而抗生素耐药是脓毒症治疗面临的严峻挑战，因此开发治疗脓毒症的新疗法是应对抗生素耐药的策略之一。 自噬被认为是治疗脓毒症的新靶点之一[8-9]，其主要通过清除细胞内病原体和调节炎症参与防御感染[10]。自噬过程受多个信号通路和分子的调节，如自噬相关蛋白（ATG）家族、泛素样微管相关蛋白轻链3（LC3）家族、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）通路、同源性磷酸酶张力蛋白诱导激酶1（PINK1）/帕金森蛋白（Parkin）通路、蛋白激酶B（Akt）通路、腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）通路、丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路、磷酯酰肌醇-3-激酶（PI3K）通路等均参与自噬的启动、成核、延伸、成熟、融合和降解[11-12]。在脓毒症发展中，自噬参与的主要病理过程有炎症因子风暴、免疫失调、器官功能障碍[6,13-17]。 中药通过干预自噬防治脓毒症的研究方兴未艾，据此，本文就近年来中药通过调控自噬相关信号通路治疗脓毒症的研究进展进行综述。 1 mTOR通路mTOR通路是控制细胞生长和代谢的重要通路，是以2种不同的mTOR复合物mTORC1和mTORC2的形式存在的，而mTORC1是自噬的关键调节剂[18]，mTORC1的磷酸化使自噬调节复合物［UNC-51样激酶1（UNC-51-like kinase 1，ULK1）、ATG13、家族激酶相互作用蛋白200 kDa（family kinase interacting protein of 200 kDa，FIP200）、ATG101］形成失活，从而阻断自噬小体的形成[19-20]，总的来说，抑制mTOR通路可恢复自噬功能。 熊申明等[21]研究发现香菇多糖能减轻盲肠穿刺法诱导的脓毒症小鼠肺组织的炎症反应和肺组织损伤，通过电镜观察发现自噬小体数量增多，免疫印迹实验（Western blotting，WB）发现LC3Ⅱ/Ⅰ与自噬相关蛋白Beclin-1表达升高，p-mTOR/mTOR与磷酸化核糖体蛋白S6激酶1（phosphorylated ribosomal protein S6 kinase 1，p-70S6K）/70S6K表达降低，说明其分子机制可能是通过抑制mTOR通路激活自噬来减轻脓毒症引起的肺组织损伤。 此外，栀子的有效成分京平尼苷可提高脓毒症小鼠的存活率并降低血清中天冬氨酸氨基转移酶（aspartate transaminase，AST）、丙氨酸氨基转移酶（alanine transferase，ALT）和促炎细胞因子的水平；WB实验证明京尼平苷可上调p-mTOR/mTOR、ATG12-ATG5偶联物、ATG3、LC3I、LC3II、溶酶体相关膜蛋白-2（lysosome associated membrane protein-2，LAMP-2）、Rab7和下调选择性自噬接头蛋白1（sequestosome 1，SQSTM1/P62）等自噬相关蛋白的表达[22]，由此可知，京尼平苷可通过调节mTOR通路恢复受损的自噬通量来防止肝脏损伤。 2 PINK1/Parkin通路线粒体功能障碍是脓毒症引起的器官损伤中重要的发病机制之一，然而线粒体自噬可以选择性消除功能失调的线粒体，对线粒体进行质量控制。线粒体自噬主要通过PINK1和Parkin协同作用以感知线粒体功能状态和标记受损线粒体，并通过自噬途径清除[23]。当线粒体受损时，PINK1通过外膜转位酶在线粒体外膜积累，激活并招募Parkin，随后线粒体外膜上的蛋白电压依赖性阴离子选择性通道1和线粒体融合蛋白被Parkin泛素化，诱导线粒体自噬，泛素化后，包括p62在内的受体蛋白在线粒体外膜中积累，导致泛素化的产物通过与LC3结合被招募到自噬体中，成熟的自噬体与溶酶体融合形成自噬溶酶体，包含的受损线粒体随后被降解[24-25]。 中药可通过调控PINK/Parkin通路促进线粒体自噬改善脓毒症引起的器官损伤。 虎杖苷可减轻气管内滴注脂多糖引起的脓毒症急性肺损伤小鼠模型中肺组织炎性细胞浸润、肺出血和肺泡壁变薄，其机制与促进PINK1/Parkin线粒体自噬相关[26]。 另有研究表明具有抗炎、抗氧化等药理作用的藏红花素可改善脓毒症大鼠肾功能指标尿素氮和血肌酐，减轻肾组织损伤，且藏红花素可提高CLP造模后PINK1、Parkin及LC3-II的表达，同时也观察到肾小管上皮细胞线粒体肿胀、内部嵴破坏或消失等损伤现象减轻[27-28]，所以藏红花素对脓毒症大鼠肾脏损伤的改善作用主要通过激活PINK1/Parkin通路，促进线粒体自噬并改善线粒体质量。 麝香酮是麝香的主要活性物质，麝香酮通过上调巨噬细胞中PINK1、Parkin、LC3II的表达来促进巨噬细胞线粒体自噬的发生，及时清除受损的线粒体，减少诱导炎症小体激活的危险信号线粒体活性氧，来抑制复合物组装，降低炎症因子的分泌，同时，麝香酮可提高脓毒症小鼠的生存率，且该作用的产生与麝香酮促进线粒体自噬的功能密切相关[29]。 3 细胞凋亡通路细胞凋亡和自噬是清除多余、受损、老化的细胞或细胞器的2个过程。细胞凋亡和自噬之间的功能关系是复杂的，因为在某些情况下，自噬构成了1种避免细胞死亡的应激适应，而在其他细胞环境中，自噬构成了细胞死亡的替代途径，即被称为自噬性细胞死亡。尽管在某些特定环境下可以检测到自噬和细胞凋亡的混合表型，但在许多情况下促进自噬，凋亡将会被抑制。有研究报道自噬诱导的细胞保护作用一方面是自噬在真核细胞中发挥基本细胞功能的结果，另一方面是自噬在应激条件下对细胞凋亡的抑制作用[30]。 中药可通过调节凋亡相关蛋白影响自噬水平从而改善脓毒症。杨李旺等[31]用末端脱氧核苷酸转移酶介导的脱氧尿三磷酸（deoxyuridinetriphate，dUTP）缺口末端标记测定法发现黄连解毒汤治疗脓毒症小鼠，其肝脏中凋亡细胞减少，自噬相关蛋白LC3-II/I和Beclin-1表达升高；而且，肝组织损伤明显减轻，血液中AST和ALT的活性明显下降。其团队也对丹参酮IIA磺酸钠调节自噬方面进行了研究，结果显示丹参酮IIA磺酸钠可以在发生脓毒症时上调心脏自噬相关蛋白Beclin-1、LC3II/I以及下调p62蛋白表达，抑制心肌细胞凋亡，降低小鼠血中炎症因子水平，以减轻心肌损伤，从而改善心功能[32]。 研究表明益肾化湿颗粒[33]对脓毒症引起的急性肾损伤的保护作用和参附注射液[34]对巨噬细胞的免疫作用是通过下调半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3（cysteine aspartic protease-3，Caspase-3）的表达，抑制凋亡，提高自噬水平，从而达到抑制炎症改善脓毒症的作用。 此外，丹参中的丹参多糖[35]、丹酚酸B[36]和木犀草素[37]通过抑制心脏细胞凋亡增强自噬，改善脂多糖诱导的心肌损伤，减轻炎症反应，发挥心肌保护作用。 人参皂苷Rg1可通过提高自噬，减少脂多糖诱导的肺上皮细胞凋亡，促进核因子E2相关因子2（nuclear factor E2 related factor 2，Nrf2）的表达，并抑制炎症分子p-p65的表达，进而缓解脂多糖诱导的肺损伤[38]。人参皂苷Rg1也可通过减少自噬相关蛋白LC3-II和p62在海马区的积累，降低非典型的Beclin-1非依赖性自噬，抑制炎症因子和海马体中的神经元细胞凋亡，保护脓毒症所致的脑损伤[39]。 综上，中药可通过调控细胞凋亡与自噬达到防治脓毒症的效果。 4 核因子-κB（nuclear factor-κB，NF-κB）通路NF-κB是一种转录调节因子，对细胞的增殖、凋亡、自噬等均有影响[40]。自噬与NF-κB的相关研究显示，下调内源性ATG5增加了血管紧张素II诱导的p65磷酸化和NF-κB的转录活性，而过表达的ATG5阻碍了NF-κB信号传导的激活[41]，表明提高自噬水平可降低NF-κB的促炎作用。同时，NF-κB信号通路作为典型的炎症通路，激活后会持续刺激肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、白细胞介素-1β（interleukin-1β，IL-1β）等的表达，引起炎症反应。 易琼等[42]采用电镜直接观察脓毒症小鼠肺泡中巨噬细胞的自噬小体和WB检测自噬体表面蛋白LC3-II和Beclin-1表达，发现清瘟败毒饮可提高肺泡巨噬细胞自噬水平，这与下调Toll样受体4（Toll-like receptor 4，TLR4）/NF-κB信号通路的表达有关，此外，病理学研究发现清瘟败毒饮可减轻肺泡组织炎症反应，从而减轻脓毒症引起的肺损伤。 Shang等[43]采用脓毒症体内外模型揭示青蒿琥酯以自噬和NF-κB依赖性方式逆转脓毒症诱导的免疫抑制，青蒿琥酯也可通过增强脂多糖诱导的巨噬细胞中的自噬以清除细菌。 此外，石杉碱甲可通过抑制NF-κB信号通路，促进脓毒症大鼠海马区自噬的发生，发挥神经保护作用[44]。有研究发现芹菜素通过调节氧化应激和细胞因子[NF-α、IL-1β、巨噬细胞炎性蛋白-1α（macrophage inflammatory protein-1α，MIP-1α）和MIP-2]及NF-κB的表达，控制脓毒症早期失控的炎症反应，WB实验发现芹菜素可诱导自噬，因此推测其抗炎作用可能与调控自噬有关[45]。 5 AMPK通路AMPK为真核细胞内丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶[46]，是一个重要的能量转换器，通过感受ATP/AMP比例来调节细胞能量状态[47]，并通过调节能量代谢以实现细胞能量稳态，是自噬的关键激活剂之一[48]。AMPK活化后，通过结合磷酸化后Unc-51样自噬激活激酶1（Unc-51 like autophagy activating kinase 1，ULK1）[49-50]位点（Ser317、Ser555、Ser777）形成AMPK/ULK1复合物，进一步促进下游相关自噬通路的启动，调控自噬体的成核过程。启动后的AMPK可以通过磷酸化结节性硬化症蛋白复合体（tuberous sclerosis complex，TSC）中的TSC2抑制TSC1/TSC2下游靶点mTORC1而间接负性调控mTOR[51]，也可通过磷酸化mTOR Raptor直接抑制[52]。 研究发现黄酮类化合物木犀草素可改善脂多糖诱导的心肌损伤，减轻炎症反应、线粒体损伤和氧化应激，抑制心脏细胞凋亡，增强自噬；其机制可能是木犀草素通过激活AMPK增加自噬，从而减轻脂多糖诱导的心肌损伤[37]。 陈剑明等[53]研究发现参附黄制剂联合亚低温干预可以通过提高LC3-Ⅱ/Ⅰ、p-ULK1、p-ULK1/ULK1水平，促进下丘脑自噬作用，抑制炎症因子的释放和神经肽促黑素皮质素分泌，且自噬作用与AMPK密切相关。 6 其他除上述通路外，c-Jun氨基末端激酶（c-Jun kinase，JNK）信号通路也与脓毒症自噬相关。JNK是MAPK家族成员，MAPK可以通过磷酸化ULK1抑制自噬[54]。 水仙环素可以通过增加自噬来缓解脓毒症引起的急性心肌梗死，其机制与抑制JNK信号通路有关[55]。Nrf2是一种诱导转录因子，调节氧化、蛋白质毒性、代谢应激和炎症、自噬[56]。研究表明Nrf2的激活在肺纤维化和急性肺损伤模型中减少氧化应激和炎症至关重要[57]。 Kelch样ECH关联蛋白1（kelch like ECH related protein 1，Keap1）是Nrf2的抑制剂[58-59]，自噬激活与Nrf2和Keap1-p62相互作用有关。青藤碱具有抗氧化、抗炎、抗癌、免疫抑制和保护急性肺损伤等多种生物活性[60-62]，Wang等[63]通过体内外实验发现青藤碱通过上调Nrf2和自噬相关蛋白的表达显著抑制炎症和氧化应激，进而减轻脓毒症引起的肺损伤。 从九里香提取分离出的1种二氢黄酮醇类化合物Mur04，可升高巨噬细胞Beclin-1、LC-3II的表达水平，MDA含量升高，用ATG6-siRNA处理巨噬细胞后发现M1型增强，M2型升高，这说明其干扰自噬，促进细胞向M2极化。Mur04的分子机制主要是通过促进自噬介导的干扰素调节因子5的泛素化，抑制巨噬细胞的M1极化[64]。 另外，还有部分研究探讨了中药调控自噬过程改善脓毒症，但并未进行深入的通路机制研究。例如，血必净注射液通过上调Beclin-1及LC3-II/I的蛋白表达，增强自噬以减轻脓毒症引起的肝脏和肺损伤[65-66]。人参皂苷Rg3[67]、大蒜素[68]、青藤碱[69]、川芎嗪[70]、黄芪甲苷[71]可通过调节自噬关键蛋白LC3、Beclin-1、p62表达对脓毒症引起的心脏损伤、肝脏损伤、脓毒症性脑病、免疫失调发挥保护作用。 董磊等[72]的研究聚焦于芪归银颗粒对脓毒症急性肾损伤大鼠肾功能的影响与炎症反应和自噬之间的关系。值得注意的是，其实验观察了不同时间点的细胞自噬水平、炎症以及肾功能之间的关系，结果显示炎症在造模3 h时增强，自噬在6 h时增强，说明自噬同炎症反应一起参与对脓毒症引起的急性肾损伤，而给予芪归银颗粒后，自噬在给药12 h后降低，可能是由于炎症反应被控制，肾功能改善，而不需要再增强自噬，故自噬降低。 唐欢等[73]研究指出芪参活血颗粒含药血清在转录和蛋白水平上抑制自噬标志物LC3Ⅱ、Beclin-1和ATG5，对脂多糖诱导的脓毒症大鼠心肌细胞H9C2发挥保护作用。同样通过抑制自噬改善脓毒症的中药单体成分还有黄芪甲苷[74]，其通过减少胰腺中自噬小体的形成来减轻脓毒症大鼠的胰腺损伤。 7 结语与展望脓毒症有高发病率和高死亡率的特点，寻找可靠、有效的干预方式是目前治疗脓毒症的方向和目标。目前，免疫治疗是众多研究者关注的焦点，而自噬在这方面发挥着重要的作用。许多基础研究已经证实，中药可以通过调控自噬相关信号通路防治脓毒症，主要包括调控AMPK通路和PINK1/Parkin通路，抑制JNK通路、mTOR通路、NF-κB通路和细胞凋亡等自噬相关信号通路，从而达到抑制炎症，减轻器官损伤的作用（表1和图1）。但无论从基础探索还是临床研究角度，均存在一些亟待解决的重要科学问题。    首先，自噬是一个形成-降解的过程，只单纯的验证几个蛋白的证据是不充分的，目前大多数的指标集中于自噬体的形成，然而并不是所有的自噬体都会与溶酶体融合，因此检测自噬体形成后自噬体与溶酶体融合过程的相关指标也是有必要的，用多个指标来验证完整的自噬是研究其在疾病中发挥作用的关键。 目前，中药调控自噬治疗脓毒症的相关研究大多数集中于提高自噬水平从而达到治疗效果，也有少部分研究发现抑制自噬也可发挥治疗作用。在脓毒症早期阶段，机体被感染后，促炎因子大量释放，自噬被激活，清除体内病原体，从而起到器官保护作用；但随着脓毒症的发展，炎症反应失调，免疫功能紊乱，自噬水平减弱。有研究显示自噬活性的后期减弱与炎症失调、组织学变化、线粒体功能障碍和细胞凋亡有关[75]。因此，在脓毒症的后期提高自噬水平有可能是改善脓毒症预后的关键。 另一方面，中药调节自噬治疗脓毒症在体内外实验取得了一定的效果，但中药复方和单体化合物是否直接影响并依赖于自噬相关信号通路改善脓毒症预后仍有待深入研究。此外，单味药通过调节自噬防治脓毒症的研究还未有文献报道，未来可对单味药进行深入研究。在临床研究方面，自噬相关的临床研究较少，缺乏可靠的临床数据，因此有必要开展更多的中药调节自噬治疗脓毒症的临床试验研究以寻求更加可靠的理论依据。 总之，针对自噬的中药治疗方案为临床治疗脓毒症提供了新思路，有望降低抗生素耐药对患者生命的威胁。但这一研究领域还在继续发展，仍有需要解决的问题，如需要研发检测自噬的每个阶段相关标志物的检测方法；阐明自噬在脓毒症各阶段发挥的不同作用；进行大量的临床研究获得可靠数据等。期待未来中药调控自噬的更多作用机制得到揭示，为防治脓毒症提供更为可靠的理论依据。 利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突 参考文献（略） 来 源：常 静，尚 婷，王欣桐，周正灿，张智森，冯宇新．中药通过调控自噬信号通路治疗脓毒症的研究进展 [J]. 中草药, 2023, 54(7):2349-2356. |
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