肝损伤引起肝细胞死亡，导致肝衰竭、肝纤维化和肝细胞癌的发生。肝细胞死亡是由坏死、凋亡、坏死或焦亡引起的，但在许多肝病中包括非酒精性和酒精性脂肪性肝炎，多种死亡方式并存。肝细胞损伤和死亡的机制尚不清楚，目前还没有针对这些途径的治疗方法。更好地了解肝细胞死亡的调控途径可开发治疗肝病的新方法。
自噬在调节肝细胞死亡方面具有多种功能。研究表明，肝细胞自噬介导对酒精、半乳糖胺(GalN)和对乙酰氨基酚*性损伤的抵抗。肝细胞自噬的减少通过增加caspase8切割的机制放大GalN/LPS诱导的凋亡，说明自噬可调节TNF介导的凋亡。随后的研究表明自噬在没有肝*素联合处理的情况下对LPS具有肝保护作用，表明自噬保护肝细胞不受其他机制的细胞因子诱导损伤。
年2月28日，来自美国DepartmentofMedicine,EmoryUniversitySchoolofMedicine的MarkJ.Czaja教授课题组在Hepatology（14.）杂志上发表题为“DecreasedHepatocyteAutophagyLeadstoSynergisticIL-1βandTNFMouseLiverInjuryandInflammation”的研究[1]。本研究证明了一个新的机制：降低肝细胞自噬可从受损的能量平衡，溶酶体透化作用以及通过分泌外泌体DAMPs的炎症来促进IL-1β/TNF诱导的坏死。
研究人员首先检测LPS诱导的因子TNF和IL-1β对体外培养的肝细胞的*性作用，IL-1β单独处理时自噬基因Atg5敲除的细胞死亡增多，而在TNF和IL-1β同时处理时，细胞死亡更明显增多。细胞台盼蓝和碘化丙啶阳性代表坏死，进一步体外实验发现IL-1β/TNF引起的死亡方式为坏死。
图1：自噬减少使得AML12细胞对IL-1β/TNF引起的死亡更敏感
自噬维持着肝细胞的能量平衡，坏死经常来源于ATP的消耗，表明能量减少贮存可能是Atg5基因敲除细胞受IL-1β/TNF刺激死亡的机制。相对于对照细胞，未处理的Atg5基因敲除细胞ATP轻度减少（但有统计学意义），并且在单独IL-1β或TNF处理下保持不变。但当IL-1β/TNF联合处理时，ATP明显减少，下降大约42%。表明自噬缺失的细胞在IL-1β/TNF联合处理下遭受能量缺失。
IL-1β/TNF引起的死亡是依赖于组织蛋白酶。ATP缺失引起溶酶体透化作用引起由水解酶如组织蛋白酶的释放导致的坏死。IL-1β/TNF联合处理的Atg5基因敲除细胞的培养液中组织蛋白酶L含量明显增多，而组织蛋白酶B含量相近。织蛋白酶B药物性抑制剂可明显减少Atg5基因敲除细胞的死亡。
进一步在体内实验中研究自噬减少在细胞因子诱导的肝细胞损伤中的作用。研究人员利用三苯氧胺诱导和肝细胞特异性Atg5基因敲除的小鼠，发现在IL-1β/TNF同时处理6-24h后，基因敲除小鼠的血清ALT水平以及肝组织TUNEL阳性细胞显著增多。
图2：肝细胞特异性Atg5基因敲除小鼠中IL-1β/TNF共同处理引起肝损伤
在IL-1β/TNF同时处理的基因敲除小鼠中，促炎症细胞因子Il6和Ifng，以及cyclooxygenase2和nitricoxidesynthase2均明显增加；另外，免疫荧光染色证实巨噬细胞标记物CD68和中性粒细胞标记物LY6G也明显增加。表明肝细胞特异性Atg5基因敲除小鼠的炎症更明显。Atg5基因敲除小鼠的炎症增强表明IL-1β/TNF引起损伤的肝细胞中DAMP的释放加重了固有免疫反应。最后，研究人员发现自噬减少促进促炎性外泌体DAMP的分泌。
图3：肝细胞特异性Atg5基因敲除小鼠的炎症更明显
该研究首次表明了肝脏和其他潜在器官中IL-1β*性的一个新的机制。自噬减少可促进IL-1β引起的肝损伤和炎症，以及针对增加自噬可能对于肝脏疾病如脂肪肝是一种有效的治疗方法。
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