综述：晶状体上皮细胞中自噬与凋亡的氧化应激调控机制

《Tissue and Cell》：The oxidative stress regulatory mechanism of autophagy and apoptosis in lens epithelial cells

氧化应激通过诱导LEC细胞凋亡和自噬双重机制参与白内障形成，两者存在双向调节，高血糖加剧损伤，需分子干预策略。

　　

林梦怡|陈雅兰|康刚进

中国四川省泸州市西南医科大学附属医院眼科，西南医科大学，646000

摘要

白内障是全球失明的主要原因，其发病率仍在上升。氧化应激在白内障的形成中起着关键作用。氧化应激不仅会损害晶状体上皮细胞（LECs），还会激活自噬和凋亡。具体来说，在氧化应激条件下，LECs的凋亡显著增加，这反过来又加速了晶状体的混浊和白内障的发展。同时，作为细胞自我保护机制的自噬，在应对氧化应激时表现出双向调节特性。此外，在糖尿病性白内障中，高血糖水平会破坏自噬和氧化应激之间的平衡，从而加剧LECs的损伤。凋亡和自噬的这种相互作用突显了它们在白内障发病机制中的核心地位，但其具体的分子机制仍需进一步阐明。尽管抗氧化剂可以减轻氧化应激引起的凋亡和自噬损伤，但白内障的临床治疗仍迫切需要针对分子机制的预防和治疗策略。

引言

白内障是全球主要的致盲眼病，其发病率持续上升，已成为视力障碍的主要原因之一（Zhou等人，2019b）。年龄相关性白内障（ARC）是最常见的类型。其发病机制尚未完全阐明，但大量证据表明氧化应激在白内障的形成中起关键作用（Guo和Dong，2022；Shen和Zhou，2021；Zhou等人，2019b）。氧化应激导致活性氧（ROS）的积累，这不仅会损害LECs，还会激活细胞死亡以及自噬和凋亡等机制（Guo和Dong，2022；Li等人，2020b；Shen和Zhou，2021）。具体来说，在氧化应激条件下，LECs的凋亡显著增加，从而加速了晶状体的混浊和白内障的发展（Su等人，2017b）。这一过程与白内障的退化和聚集密切相关，是许多类型白内障的主要细胞学基础（Guo和Dong，2022；Liu等人，2022a）。

同时，作为细胞自我保护机制的自噬，在应对氧化应激时在白内障中起着双向调节作用（Hashemi等人，2025a）。一方面，自噬活性的增加可能保护细胞免受氧化损伤；另一方面，它与凋亡的协同作用可能会加速细胞衰老和病理过程（Hashemi等人，2025a；Huang等人，2022b）。此外，在糖尿病性白内障中，高血糖水平会破坏自噬和氧化应激之间的平衡，从而加剧LECs的损伤（Liu等人，2020b）。凋亡和自噬的这种相互作用突显了它们在白内障发病机制中的核心地位，但其具体的分子机制仍需进一步阐明（Cao等人，2021b；Cui等人，2024c；Liu等人，2025b）。

现有研究表明，微小RNA和长非编码RNA通过调节自噬相关基因或凋亡信号通路直接影响氧化应激反应和白内障的发展（Guo等人，2025；Wang和Ren，2023；Xu等人，2024a）。尽管抗氧化剂在实验中显示出保护作用，并能减轻氧化应激引起的凋亡和自噬损伤（Sugawa等人，2019；Wu等人，2021），但白内障的临床治疗仍依赖于手术，迫切需要针对分子机制的预处理策略（Ji等人，2024；Wei等人，2022）。

总之，本综述系统探讨了氧化应激诱导的凋亡和自噬在白内障中的作用，旨在阐明其病理机制，并为靶向干预提供理论基础。应当强调，自噬和凋亡的平衡调节（Hu等人，2023b）可能成为未来的关键研究方向。

部分摘录

氧化应激诱导的LECs凋亡的分子机制

LECs的凋亡是白内障等眼部疾病的核心机制之一，而氧化应激是其主要诱因。如图1所示，氧化应激通过多种相互关联的信号通路协同诱导LECs的凋亡。

氧化应激诱导的LECs自噬的分子机制

图2总结了氧化应激下自噬在LECs中的双重作用机制，突出了关键的调节因子和信号通路。

凋亡与自噬的相互作用

在氧化应激下，凋亡和自噬相互调节，这种相互作用是双向的。在中等程度的氧化应激下，自噬通过减少ROS的积累来保护LECs并延缓凋亡。例如，抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸（NAC）或维生素E可以抑制氧化应激，同时减轻自噬和凋亡（Hou等人，2023；Ma等人，2021）。Pink1介导的线粒体自噬在LECs中因氧化应激而被激活，可以清除受损的

白内障的临床研究

临床研究证据也证实，异常的自噬调节和细胞凋亡的激活是白内障发生和发展中的关键病理环节。

在自噬调节方面，关于ARC的临床病例对照研究表明，自噬失调与NER通路的缺陷之间存在密切关联，这表明自噬稳态的破坏可能通过损害晶状体的DNA修复功能而参与白内障的发病机制

核心治疗靶点

ATG16L1的泛素化修饰是自噬的关键调节点，其异常可能导致自噬功能障碍。实验表明，抑制ATG16L1的泛素化可以激活自噬并减轻白内障表型，为开发针对泛素化通路的药物提供了理论基础（Cui等人，2024c）；ATG4a通过切割Atg8蛋白来调节自噬体的形成。研究发现，上调

总结与展望

在白内障研究领域，基于LECs的自噬和凋亡探索治疗靶点和干预策略是一个当前的热点。

在药物方面，雷帕霉素可以抑制mTORC1通路以增强自噬活性并改善线粒体降解缺陷，从而减轻白内障。二甲双胍可以激活SIRT1通路，诱导保护性自噬，并减少氧化损伤和LECs的凋亡。在分子靶向层面，沉默miR-23b-3p可以

作者贡献声明

康刚进：撰写——审稿与编辑、软件、方法学、概念构思。陈雅兰：软件、方法学、概念构思。林梦怡：撰写——初稿、软件、概念构思。

作者贡献

林梦怡设计了整个手稿并准备了图表。陈雅兰参与了写作过程。康刚进对最终稿件进行了最终审阅。所有作者均已阅读并批准了最终稿件。

伦理批准和参与同意

该手稿不存在伦理问题。

资助

作者未收到任何资助。

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益冲突或个人关系。

致谢

感谢Figdraw为我们提供绘图材料。