今天的主角依然是Autophagy “自噬”。

想要通過(guò)清除神經(jīng)毒性堆積物，自噬功不可沒(méi)。

那么，有哪些藥物/食物可以激活神經(jīng)細(xì)胞的自噬呢？

作為一種保守的降解途徑，自噬是幾乎所有真核細(xì)胞內(nèi)質(zhì)量控制系統(tǒng)的一部分。而神經(jīng)元中的自噬，可抵消易于聚集的錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)毒性。因此，在藥理學(xué)上增強(qiáng)神經(jīng)元細(xì)胞中的自噬通量，以增強(qiáng)神經(jīng)毒性錯(cuò)折疊蛋白的清除率，有機(jī)會(huì)成為與錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)積累相關(guān)的神經(jīng)退行性疾?。?span style="color: rgb(120, 172, 254); --tt-darkmode-color: #76A9FA; margin: 0px; padding: 0px; letter-spacing: 1px; font-size: 14px; font-family: "times new roman";">NDs）（如：帕金森病、亨廷頓病、肌萎縮性側(cè)索硬化癥）的治療思路。

我們一起來(lái)看下Autophagy雜志上的一篇文章：

Trehalose induces autophagy via lysosomalmediated TFEB activation in models of motoneuron degeneration

翻譯：運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元退行模型中，海藻糖通過(guò)溶酶體介導(dǎo)的TFEB激活誘導(dǎo)自噬

Autophagy(IF9.770)PubDate:2018-10-18,DOI: 10.1080/15548627.2018.1535292

該文證明了海藻糖通過(guò)誘導(dǎo)快速和短暫的溶酶體增大和溶酶體膜通透性（LMP）調(diào)節(jié)自噬。這種作用與Ca2+依賴性磷酸酶PPP3 /鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶的活化，和TFEB的去磷酸化和核易位有關(guān)。

圖注：海藻糖通過(guò)誘導(dǎo)溶酶體損傷，促使Ca2+釋放和PPP3CB誘導(dǎo)的TFEB核易位，從而使受TFEB轉(zhuǎn)錄激活的基因表達(dá)上調(diào)（有溶酶體水解酶和溶酶體膜蛋白相關(guān)基因：Ctsb，Gla，Lamp2a，Mcoln1，Tpp1，自噬相關(guān)組件基因：Becn1，Atg10，Atg12，Sqstm1 / p62，Map1lc3b，Hspb8和Bag3），隨后誘導(dǎo)自噬，自噬的激活清除了聚集的神經(jīng)毒性沉積物達(dá)到保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞的目的。

我們來(lái)看文章的結(jié)果部分

一、海藻糖誘導(dǎo)永生化的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元中TFEB核易位和自噬相關(guān)基因的激活

在前期研究中，作者發(fā)現(xiàn)：

①海藻糖可誘導(dǎo)TFEB（轉(zhuǎn)錄因子EB）的核易位；

②海藻糖在體外和體內(nèi)都具有有效的親自噬活性。

因此，文章利用海藻糖來(lái)培養(yǎng)永生化的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元NSC34（神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞）進(jìn)行探索。

實(shí)驗(yàn)顯示，未經(jīng)處理的條件下，內(nèi)源性TFEB被限制在細(xì)胞質(zhì)中；而海藻糖治療后，TFEB出現(xiàn)在細(xì)胞核中且在18-48小時(shí)到達(dá)高峰，說(shuō)明TFEB發(fā)生了易位，提示TFEB介導(dǎo)的自噬誘導(dǎo)可能是海藻糖治療的晚期事件。

接下來(lái)測(cè)試海藻糖治療是否能導(dǎo)致TFEB靶向調(diào)節(jié)的自噬相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄激活：48小時(shí)后，Hspb8、Sqspm1/p62、Map1Lc3b和Atg12的表達(dá)改變最大，表明這些蛋白之間具有協(xié)同活性。海藻糖通過(guò)誘導(dǎo)由TFEB轉(zhuǎn)錄調(diào)控的基因來(lái)發(fā)揮作用。

二、TFEB下調(diào)防止海藻糖介導(dǎo)的自噬誘導(dǎo)

使用TFEB-siRNA下調(diào)TFEB，檢測(cè)海藻糖誘導(dǎo)的自噬水平。

結(jié)果顯示，海藻糖誘導(dǎo)大多數(shù)溶酶體功能相關(guān)基因的表達(dá)顯著增加，且TFEB的下調(diào)顯著降低了海藻糖誘導(dǎo)的這些基因的表達(dá)。另外，TFEB下調(diào)并不影響海藻糖誘導(dǎo)的Zkscan3、Hspb8基因的表達(dá)，這表明其表達(dá)與TFEB介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄調(diào)控?zé)o關(guān)。

結(jié)論：TFEB對(duì)誘導(dǎo)自噬和溶酶體功能至關(guān)重要。

三、海藻糖以TFEB依賴性方式促進(jìn)神經(jīng)毒性錯(cuò)折疊蛋白的清除

為了驗(yàn)證海藻糖對(duì)神經(jīng)毒性錯(cuò)折疊蛋白的清除，文章應(yīng)用了一個(gè)AR（雄激素受體）突變的細(xì)胞(ARpolyQ細(xì)胞)，其中含有含有一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的polyQ（聚谷氨酰胺）束。ARpolyQ負(fù)責(zé)脊髓和球部肌萎縮（NDs），作者在前期已經(jīng)證明了在海藻糖治療后其細(xì)胞聚集可被清除。

ARpolyQ細(xì)胞模型的特點(diǎn)，細(xì)胞聚集和相關(guān)的神經(jīng)毒性是可被睪酮觸發(fā)的。

用100 mM海藻糖處理后，細(xì)胞聚集被清除，Q46（含有46種聚谷氨酰胺的ARPolyQ）完全恢復(fù)至AR；睪酮誘導(dǎo)后，AR又發(fā)生Q46聚集。實(shí)驗(yàn)中TFEB下調(diào)完全消除了海藻糖對(duì)睪酮誘導(dǎo)的單體和聚合AR的促降解活性。證明海藻糖通過(guò)TFEB途徑增強(qiáng)ARpolyQ清除。

隨后，其他NDs的神經(jīng)毒性錯(cuò)折疊蛋白也進(jìn)行了檢測(cè)：TARDBP，負(fù)責(zé)肌萎縮側(cè)索硬化；SOD1突變，負(fù)責(zé)前側(cè)顳葉癡呆。結(jié)果提示：海藻糖清除TARDBP-25，或GFP-SOD1突變蛋白依賴TFEB途徑。

四、海藻糖誘導(dǎo)的TFEB激活是由PPP3介導(dǎo)的

接下來(lái)本文就探討了海藻糖激活TFEB的分子機(jī)制。有參考文獻(xiàn)指出：TFEB核易位和轉(zhuǎn)錄活化是由PPP3CB通過(guò)去磷酸化控制的。因此，文章在海藻糖處理的細(xì)胞中，評(píng)估了Ppp3cb下調(diào)后的TFEB核易位。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，海藻糖治療后的TFEB激活依賴于PPP3CB活性。

五、海藻糖誘導(dǎo)短暫的溶酶體損傷

因?yàn)橛醒芯勘砻鳎?span style="letter-spacing: 1px; margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(120, 172, 254); --tt-darkmode-color: #76A9FA; font-size: 14px; font-family: "times new roman";">TFEB去磷酸化所需的PPP3CB活性，可以由溶酶體融合和其他導(dǎo)致Ca2+釋放的溶酶體事件所觸發(fā)。所以又回歸到了溶酶體鈣流的探討...

對(duì)海藻糖處理的細(xì)胞做電鏡觀察發(fā)現(xiàn)處理組細(xì)胞顯示出幾個(gè)增大的溶酶體，在海藻糖處理24-48小時(shí)體積加倍。此后2和6小時(shí)，細(xì)胞中超過(guò)一半擴(kuò)大的溶酶體的膜也出現(xiàn)間隙。提示：海藻糖處理會(huì)破壞溶酶體限制膜的完整性。

同時(shí)作者為了檢測(cè)溶酶體膜滲透性(LMP)，還應(yīng)用了EGFP-LGALS3（凝集素）質(zhì)粒：它結(jié)合溶酶體中的β-半乳糖苷殘基，表現(xiàn)為核、質(zhì)都出現(xiàn)熒光；但溶酶體膜滲透性LMP被誘導(dǎo)時(shí)，LGALS3會(huì)被隔離在溶酶體內(nèi)以標(biāo)記單個(gè)溶酶體。熒光顯微鏡、WB：L-亮氨酸甲酯(LLOMe)（誘導(dǎo)LMP的陽(yáng)性對(duì)照），顯著的斑點(diǎn)形成；而海藻糖處理后從18小時(shí)到48小時(shí)，EGFP-LGALS3斑點(diǎn)減少。STED顯微鏡：處理6小時(shí)的細(xì)胞，核內(nèi)出現(xiàn)熒光斑點(diǎn)，提示溶酶體是可滲透的。

結(jié)論：海藻糖會(huì)誘導(dǎo)溶酶體增大和損傷，導(dǎo)致處理細(xì)胞的溶酶體膜滲透性(LMP)增加。

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