衣原體是一種專性胞內寄生的原核生物，感染 人體后可引起一系列疾病。目前已知的病原體有 20 多種，與人類疾病相關的主要有沙眼衣原體">沙眼衣原體 ( Chlamydia trachomatis，CT ) 、鸚 鵡 熱 衣 原 體 ( Chlamydia psittaci，CPS) 和肺炎衣原體( Chlamydia pneumoniae，CPN) 。衣原體感染宿主細胞后，會通過 調節宿主細胞的一些代謝機制，為自身的生存提供 更有利的條件，如獲得更多的能量或代謝物，同時使 機體正常細胞發生相應的改變，導致一系列疾病的 發生，調節宿主細胞自噬或凋亡就是其中機制之一。本文就衣原體感染宿主細胞中自噬和凋亡過程作一 綜述。
1.衣原體與自噬
自噬是一個吞噬自身細胞質蛋白或細胞器并使 其包被進入囊泡，并與溶酶體融合形成自噬溶酶體， 降解其所包裹內容物的過程［1-3］。自噬主要分為三 類:巨自噬、微自噬和分子伴侶介導自噬，通常指的 自噬即巨自噬。 在衣原體感染過程中，自噬有利于宿主細胞對 衣原體的清除。Al-Younes 等［4］用沙眼衣原體感染野生型小鼠胚胎成纖維細胞( MEF) ，發現自噬特異 性蛋白 LC3 的表達量隨著沙眼衣原體的感染而增 加，LC3 存在于沙眼衣原體包涵體周圍，而微管又必 須募集 LC3，說明 LC3 在自噬過程中可能起到微管 與包涵體之間的運輸作用。Yasir 等［5］用沙眼衣原 體分別感染人宮頸癌 HeLa 細胞、小鼠胚胎成纖維 細胞( MEF) 和鼠 RAW 細胞，發現 CT 感染細胞后自 噬特異性指標 LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比率顯著升高，且敲 除自噬特異性基因 Atg5 后，宿主細胞沙眼衣原體感 染率明顯上升。Al-Younes 等［6］發現用經典的自噬 抑制劑 3-甲基腺嘌呤( 3-methyladenine，3-MA) 處理 沙眼衣原體感染的 HEp-2 細胞后，發現 LC3-Ⅱ/ LC3-Ⅰ比值降低，衣原體包涵體的形態變小，衣原體 子代的感染性明顯降低，衣原體包涵體數量明顯減 少，說明3-MA 可以通過抑制自噬，進一步抑制衣原 體的感染性、生長和繁殖。因此，宿主細胞可以通過 自噬限制沙眼衣原體的生長。 IFN-γ 是宿主抵御衣原體感染的關鍵細胞因 子，它可以通過激活宿主細胞自噬，增強細胞清除衣 原體的能力。有研究發現，自噬可以促進 IFN-γ 誘 導的 JAK2-STAT1 信號通路激活，增強 IFN-γ 的抗 衣原體感染作用，說明 IFN-γ 與自噬存在相互調節 的作用［7］。在衣原體調節宿主細胞自噬過程中， hGBP1/2 和 Irga6 發揮重要的作用。
1. 1 hGBP1/2
鳥苷酸結合蛋白( guanylate binding proteins，GBPs) 是 IFN-γ 誘導產生的一種 GTP 酶。 目前已知的 GBPs 包括 11 種鼠源性 GBPs( mGBPs) ) 和 5 ～ 7 種人源性 GBPs( hGBPs) 。Al-Zeer 等［8］用沙眼衣原體感染 IFN-γ 處理的人巨噬細胞， 發現 IFN-γ 可以通過誘導自噬限制沙眼衣原體生 長;而敲除 hGBP1 和 hGBP2 基因后，自噬并未發揮 作用，且敲除 hGBP2 后自噬相關蛋白的表達量相對 于敲除hGBP1 后明顯降低，說明hGBP1/2 能調節自 噬，且hGBP2 比hGBP1 對自噬的調節作用更大。由 此可見，hGBP1/2 可以通過調節 IFN-γ 誘導的自噬 來限制沙眼衣原體在宿主細胞內的生長。
1. 2 Irga6
免疫相關的 GTP 酶( immunity related GTPases，IRG) 是 IFN 通路中重要的蛋白質成員之 一，主要包括 Irga6、Irgd、Irgm1、Irgm2 和 Irgm3 等。 系列研究［9-11］表明 IRG 參與細胞的自噬過程，發揮 抗胞內菌感染的作用，包括衣原體。Al-Zeer 等［12］用沙眼衣原體感染 IFN-γ 處理的小鼠胚胎成纖維細 胞( MEF) ，發現 Irga6、Irgd、Irgm2 和 Irgm3 等分子均 在衣原體包涵體上表達增加，敲除宿主細胞的 Atg5 基因后，Irga6 表達量明顯下降，反過來，敲除宿主細 胞的 Irga6 基因后，自噬特異性蛋白 LC3 表達量明 顯下降，由此可見 IFN-γ 可誘導產生 Irga6，從而促 進衣原體包涵體與自噬體結合，再與溶酶體融合形 成自噬溶酶體，發生自噬，從而促進衣原體的清除。
2 衣原體與凋亡
凋亡是細胞程序性死亡過程，在此過程中涉及 一系列基因的激活表達和調控，而且在細胞的正常 發育過程中，約有半數細胞通過凋亡途徑被清除。 衣原體感染宿主細胞后，可通過調節宿主細胞凋亡 利于自身的生長。Dong 等［13］用沙眼衣原體感染 HeLa 細胞，發現細胞凋亡率明顯低于未感染細胞， 且感染細胞中促凋亡蛋白 Bik、Puma 和 Bim 水平明 顯降低，說明沙眼衣原體能通過下調 Bik、Puma 和 Bim 蛋白抑制宿主細胞凋亡。Fischer 等［14-15］用沙 眼衣原體感染 HeLa 細胞后，發現抗凋亡蛋白 cIAP2 表達上調，其原因可能是衣原體通過激活 TLR 信號 通路進一步激活 NF-κB，從而上調 cIAP2 的表達，抑 制宿主細胞凋亡。Rajalingam 等［16］也發現沙眼衣原 體感染 HeLa 細胞后，cIAP2 表達增高，且該蛋白上 調使宿主細胞對 TNF-α 誘導的凋亡更敏感。Waguia Kontchou 等［17-19］用衣原體感染 HeLa 細胞后，發 現衣原體能通過阻止腫瘤壞死因子( TNF) 復合物的 形成，進一步抑制 Caspase-8-Caspase-3 信號通路，同 時 NF-κB 的活化不受影響，從而抑制細胞凋亡。 衣原體感染可通過多條途徑調節宿主細胞凋 亡，主要包括 Raf/MEK/ERK 或 MAPK/ERK 途徑、 PI3K/Akt 途徑、JAK/STAT 途徑和 HDM2 / MDM2p53 相互作用軸。
2. 1 Raf/MEK/ERK( or MAPK/ERK) 途徑
Raf/ MEK/ERK( or MAPK/ERK) 信號通路在細胞凋亡過 程中發揮重要作用，該信號通路一旦被激活，一些抗 凋亡蛋白的表達量會增加，從而起到抑制凋亡的作 用［20-21］。 Du 等［22-24］用沙眼衣原體感染 HeLa 細胞，發現 Raf-1 蛋白、ERK1/2 蛋白及其磷酸化蛋白 p-Raf-1 蛋白、p-ERK1/2 蛋白、Bag-1 蛋白或 Mcl-1 mRNA 的 表達量均顯著增加，經 Raf 和 MEK 兩信號通路抑制劑進行處理后，細胞凋亡率顯著上升，凋亡相關蛋白 Caspase-3 和 PARP 表達量顯著增加或 Bag-1 蛋白、 Mcl-1 mRNA 表達量顯著減少，說明沙眼衣原體感 染能通過激活 Raf/MEK/ERK( or MAPK/ERK) 信號 通路，下調 Caspase-3 和 PARP 相關蛋白或上調 Bag1 或 Mcl-1 的表達量來抑制宿主細胞凋亡。Sarkar 等［25］用肺炎衣原體感染嗜中性粒細胞，發現 ERK 及其磷酸化蛋白 p-ERK 蛋白的表達量均顯著增加， Mcl-1 的表達水平顯著升高，經 MEK1/2-ERK1/2 抑 制劑處理后，減弱了衣原體的抑凋亡作用，且 Mcl-1 的表達水平顯著下降，說明肺炎衣原體可以通過激 活 ERK1/2 信號通路上調 Mcl-1 的表達水平，從而 增強抗細胞凋亡作用。
2. 2 PI3K/Akt 途徑
PI3K/Akt 信號通路能通過激 活 NF-κB，調節凋亡相關蛋白，從而誘導細胞凋亡延 遲反應，進一步對細胞凋亡過程進行調控。Sarkar 等［25］用肺炎衣原體感染嗜中性粒細胞，發現 Akt 及 其磷酸化蛋白 p-Akt 蛋白的表達量均顯著增加， Mcl-1 和 NF-κB 的表達量顯著增加，經 PI3K/Akt 抑 制劑處理后，衣原體的抑凋亡作用減弱，且 Mcl-1 和 NF-κB 的表達量顯著下降，說明衣原體可以通過激 活 PI3K/Akt 信號通路發揮抗細胞凋亡作用。Verbeke 等［24， 26］發現沙眼衣原體感染 HeLa 細胞中，Akt 及 p-Akt 蛋白的表達量均顯著增加，促凋亡蛋白 BAD 的表達量顯著下降，Mcl-1 mRNA 表達量顯著 增高。經 PI3K/Akt 抑制劑處理后，可減少 Mcl-1 mRNA 的表達，而 BAD 蛋白量的表達增高，從而說 明衣原體可以通過激活 PI3K/Akt 信號通路，下調 BAD，進而抑制宿主細胞凋亡。 EphrinA2 受體( EphA2) 是宿主細胞表面具有重 要信號的轉導受體，可以進行衣原體與宿主細胞的 信號傳導。Subbaraya 等［27］在沙眼衣原體感染的 HeLa 細胞和人臍靜脈內皮細胞( HUVEC) 中，發現 Akt 及 p-Akt 蛋白的表達量均顯著上調，細胞表面 EphA2 表達增加，細胞凋亡率減少，且衣原體能與 EphA2 結合，敲除宿主細胞 EphA2 基因后，Akt 及 pAkt 表達均顯著下降，細胞凋亡率增加，說明衣原體 通過與 EphrinA2 結合后激活 PI3K/Akt 信號通路， 抑制宿主細胞凋亡。
2. 3 JAK/STAT 途徑
STAT1 和 STAT3 屬于 JAKSTAT 信號通路的轉錄因子，在體內多種細胞和組織中都有表達，具有重要信號轉錄調節功能［28］。Hosey 等［29］在鼠衣原體感染細胞模型發現，在衣原體發 育晚期能夠激活 JAK/STAT1 信號通路，刺激機體產 生體液免疫，促使感染細胞凋亡，從而保護機體抵御 進一步感染。孫源彬等［30］用鸚鵡熱衣原體感染 HeLa 細胞，發現在衣原體發育早期宿主細胞凋亡小 體數量明顯減少，經 JAK/STAT3 信號通路特異性抑 制劑處理后，發現凋亡相關指標 Bax/Bcl-2 比值、 Caspase-3、Caspase-7、Caspase-9、PARP 總蛋白及活 化的蛋白表達水平顯著降低，且細胞凋亡小體數量 明顯增多，說明鸚鵡熱衣原體感染宿主細胞后能激活 JAK/STAT3 信號通路，下調 Bax/Bcl-2 及 Caspase-3、 Caspase-7、Caspase-9、PARP 相關蛋白的活化，從而 抑制細胞凋亡。
2. 4 HDM2 / MDM2-p53 相互作用
軸 p53 基因是 一種典型的腫瘤抑制基因，能調控細胞增殖和凋 亡［31］，并且可以與 HDM2 / MDM2 構成經典的 HDM2 / MDM2-p53 相互作用軸。González 等［32］用 沙眼衣原體、肺炎衣原體、鸚鵡熱衣原體和鼠衣原體 分別感染 HeLa 后，發現 HDM2 / MDM2-p53 相互作 用軸被激活，HDM2 /MDM2 磷酸化后與 p53 相互作 用，降解p53 蛋白，凋亡相關蛋白Caspase-3 和PARP 表達也顯著下降，經 Nutlin3a 抑制 HDM2 /MDM2 磷 酸化后，阻止 HDM2 /MDM2 與 p53 相互作用，p53 表達增高，Caspase-3 和 PARP 表達上調，說明衣原 體可通過激活 HDM2 / MDM2-p53 相互作用軸，促 進 p53 與 HDM2 /MDM2 相互作用，降解 p53 蛋白， 進而抑制宿主細胞凋亡。
3.衣原體感染過程中自噬與凋亡的關系
凋亡和自噬相互區別又緊密聯系，目前對于兩 者具體的相互作用機制還不十分清楚。衣原體在感 染宿主細胞后，會同時通過細胞自噬、凋亡等途徑來 為自身的循環發展及增殖提供有利的條件。未折疊 蛋白反應( unfolded protein response，UPR) 是一種內 質網應激反應［33］，影響粗面內質網蛋白質折疊效率 的相關應激因素都會激活此信號轉化系統。UPR 一旦被激活，會活化下游的三個激酶:蛋白質激酶 R 樣的內質網激酶( protein kinase R-like ER kinase， PERK) 、活化轉錄因子 6( activating transcription factor 6，ATF6) 和肌醇酶-1( inositol-requiring enzyme-1， IRE-1) ，產生更多的 ATP，激活抑凋亡蛋白和自噬蛋白。George 等［34］將鼠衣原體感染小鼠輸卵管上皮 細胞，發現衣原體感染激活了UPR 三個激酶PERK， IRE1α、ATF6α，上調 AP1 家族成分 c-Jun 和 MAPLC3，而 c-Jun 具有抗凋亡作用［35］，MAP-LC3 能促進 細胞自噬，由此可見衣原體可以通過激活 UPR 信號 通路促進自噬，抑制凋亡。楊曉玉等［36］用沙眼衣原 體質粒蛋白 pORF5 重組質粒轉染 HeLa 細胞，發現 自噬特異性指標 LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比率和 Becin1 蛋白 的表達水平顯著增加，凋亡相關蛋白 Bax 和 Caspase-3 的表達量顯著減少，細胞凋亡率明顯降 低，說明 pORF5 質粒蛋白可誘導 HeLa 細胞自噬，抑 制調亡。
4.展望
自噬是真核細胞中重要的物質降解過程，凋亡 是真核細胞關鍵的程序性死亡，兩者都是細胞周期 中重要的生理機制，在衣原體感染過程中都發揮重 要的作用。目前對于衣原體自噬和凋亡調控機制正 在被逐漸認識和解析，但具體的分子機制仍不是十 分清楚，進一步研究自噬和凋亡及其相互作用，將有 助于深入了解衣原體的致病機制及研制新的防治 措施。
參考文獻略。