什么是黄斑变性?自噬与黄斑变性的关系是什么?

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你听说过“黄斑变性”(AMD)吗?

图源dise.fh21.com.cn

这是一种老年视力病,会导致严重视力丧失和不可逆的失明

很多老人看不见了,和它关系很大,医学界一直都认为黄斑变性是年龄导致的老年病,是无法治愈的。

但是,最近几年,前沿的科学研究发现,黄斑变性与线粒体自噬关系很大

提高自噬水平(特别是线粒体自噬),能够预防和改善黄斑变性。

还记得自噬是什么吧?不记得的同学可以看看这篇哦:自噬(shì)原理都不懂,你减什么肥?诺贝尔奖得主告诉你…..

黄斑变性是怎么产生的?

黄斑变性(AMD)不是常见疾病,很多人根本都没听说过,黄斑变性是什么?又是怎么产生的呢?

→眼部细胞死亡

黄斑是视网膜中央的一个特定部分,黄斑变性涉及视网膜多个组织细胞的广泛死亡,并导致中心视力逐渐丧失,最终失明。

黄斑变性 (AMD) 的主要表现,是视网膜色素上皮 (RPE) 细胞、感光细胞和脉络膜毛细血管的退化。

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但是,到目前为止 AMD 中细胞死亡的机制还不太清楚。

AMD 与视网膜色素上皮(RPE)细胞死亡有关,而RPE 细胞死亡包括细胞凋亡、细胞焦亡和坏死性凋亡,是三种不同的过程。

了解过自噬你就会知道,自噬实际是细胞的程序性死亡自噬可以直接清除衰老和坏死细胞,也可以针对性地清掉无用的细胞器。

这也是为什么,自噬在 AMD 发病机制中起重要作用。因为自噬控制细胞凋亡,以及 AMD 特异性细胞和细胞器死亡。

→老化、氧化和炎症导致废物累积

在正常情况下,视网膜色素上皮RPE 负责对脱落的感光器外段 (POS) 的吞噬,和细胞废物的清除,但它易受到累积氧化刺激的影响。

过度的氧化应激,会诱导 RPE 细胞变性和 POS 的不完全消化,导致细胞废物的不断积累,如脂褐质

图源spro.so.com

脂褐质及其他不必要的蛋白质依赖自噬清除,但随着 RPE 老化,退行性 RPE 细胞无法进行充分的自噬,以抵抗氧化损伤。

大多数 AMD 疾病的观察结果中发现自噬不足

自噬如何影响黄斑变性AMD?

自噬整体减轻AMD的氧化损伤,就可以减轻炎症和活性氧,保护RPE和感光细胞免于退化和死亡。

→维持视网膜色素上皮RPE细胞的稳态

自噬能够维持 RPE 细胞的稳态,自噬受损可能导致报废细胞器和各种非功能性蛋白质的积累,并促进玻璃疣的形成。

玻璃疣是黄斑变性的典型症状,含有脂质、碳水化合物、蛋白质和细胞碎片。

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然而,在玻璃疣产生症状之前,这些杂质都是应该由自噬处理的

早期和晚期的黄斑变性症状也不一样,早期干性 AMD 主要是产生玻璃疣沉积,晚期干性 AMD 伴随广泛的细胞死亡。

看起来似乎是早期自噬不足,导致蛋白质废料没有及时清除;而晚期好像自噬太过了,实际是自噬无法抵抗氧化损伤导致细胞死亡。

→神经视网膜中的自噬

自噬按不同的标准分类有多种,比如按自噬方式不同可以分为:巨自噬、微自噬和伴侣分子介导自噬。

巨自噬又细分为本体自噬和选择性自噬:线粒体自噬、脂自噬、过氧化物酶体自噬、叶绿体自噬及核糖体自噬等。

神经视网膜 RPE 中,自噬蛋白 Atg9 和 LC3 表达非常积极,在神经节细胞层、内核层及外核层都有。

图源《NATURE》

这些细胞层具有高代谢需求,首先是因为光感受器的存在,易受昼夜节律的影响,从而使自噬也遵循昼夜节律。

其次,光感受器中的脂褐质积累很快,且会阻碍自噬体与溶酶体的融合。

同时,这些细胞层又呈现出线粒体损伤倾向,这也是为什么在 AMD 疾病中,线粒体自噬显得尤为重要。

线粒体自噬与AMD的关系

越来越多的研究发现,线粒体自噬失调可能是 AMD 产生的成因,而且线粒体功能障碍才是 AMD 加重的根源,不是年龄。

→异常自噬引发黄斑变形AMD

AMD 和正常供体 RPE 对照研究表明,自噬选择性失调导致了疾病表型。

研究对照了 5 个 AMD 供体和正常供体,在培养物中观察到,AMD 的脂滴和糖原颗粒积累,线粒体解体和自噬体的增加。

与正常 RPE 相比,AMD 的 RPE 对氧化应激的敏感性也增加。

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同时,直接的分析结果也发现,AMD 的 RPE 中的自噬通量也降低,说明自噬受损

研究者认为,功能失调的自噬是导致 AMD 病理生理学的潜在机制。

更多研究也表明,失调的自噬会增加对氧化应激和 AMD 的易感性。

→线粒体功能障碍

正常情况下,脂质和葡萄糖氧化产生的活性氧可以很快被清理,并不会对身体产生损害。

当线粒体老化、退化或功能异常(注意并不一定是年龄导致),毒素、压力或疾病等会导致线粒体功能障碍,只不过年龄因素具有更大概率。

线粒体自噬是一种线粒体特异性自噬,是线粒体质量控制的重要组成部分。

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线粒体自噬受损后,活性氧 (ROS) 水平升高,DNA 损伤加剧,和过度的能量消耗都导致 RPE 细胞及线粒体的退化。

线粒体的退化表现很多,在 AMD 中已经观察到 ROS 增加、线粒体 DNA (mtDNA) 损伤、蛋白质聚集和炎症增加。

如何提高线粒体自噬?

老朋友都知道,断食可以提高自噬,还有一些能提高线粒体自噬的天然物质。

→断食和热量限制

热量限制有明确的结论证明,是有效延长健康寿命的方法。

运动也可以延缓衰老,提高衰老的身体质量,并降低对与年龄相关的疾病的易感性,这可能都取决于自噬的诱导。

图源m.sohu.com

运动和营养缺乏,都会激活线粒体自噬所需的AMPK级联反应,从而去除受损的线粒体并提高细胞存活率,是一种身体本能的自保反应。

我们生存条件已经不需要身体自保,但是可以利用这种本能反应,来提高身体质量和延缓衰老。

→天然提高线粒体自噬的食物

如果受不了热量限制饮食,有很多天然成分是可以提高线粒体自噬的:

我们之前分享过很多食物,比如说,咖啡姜黄素,还有两个很知名的。

第一个,就是亚精胺,这是一种天然多胺和热量限制模拟物,可以模拟热量限制的状态,并提高线粒体自噬水平。

第二个:天然多酚,尤其是白藜芦醇,有诱导线粒体自噬的能力,但是白藜芦醇需要sirtuin 1 (SIRT1)联用。

关键的瘦龙说

线粒体对细胞的生死至关重要,必须严格控制和微调线粒体稳态。

线粒体自噬,是线粒体质量和数量控制的原始机制。

线粒体自噬没有直接的影响和症状,好像没那么突出。

可是,线粒体自噬控制着各种导致疾病发生的因素,例如与衰老相关的疾病和神经退行性疾病、心血管疾病和癌症等。

衰老性黄斑病变,是最近发现的另一个新表现,通过增强线粒体自噬,慢性刺激线粒体更新,能够有效预防和改善 AMD。

能够提高线粒体自噬的补剂,还有尿石素ANAD+、雷帕霉素、Sirtuins长寿蛋白等。

很多抗氧化成分也有提高线粒体自噬的作用,比如虾青素、硫辛酸,亚精胺,姜黄素,白藜芦醇等。

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原文地址:http://www.chinalowcarb.com/autophagy-and-amd/

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