本次精品导读文献，来自经典自噬专刊《Autophagy》，涉及2个热点话题：

细胞自噬（Autophagy）

溶酶体膜通透性（LMP）

译：PLA2G4A/cPLA2介导的溶酶体膜损伤导致脑外伤后的自噬抑制和神经变性

Highlights：

1、PLA2G4A是脑外伤后小鼠大脑皮质溶酶体膜通透性（LMP）的主要贡献者，也参与淀粉样蛋白β诱导的LMP的调节。

2、PLA2G4A的激活可能不仅直接导致溶酶体膜完整性的丧失，还会使溶酶体膜更容易被氧化，而促进进一步的损伤。

3、自噬通量在脑外伤后被抑制（虽然自噬的起始未被抑制，但自噬小体进入溶酶体的过程被阻断，表现为LC3II的积累和自噬底物SQSTM1的积累），原因是PLA2G4A的激活导致的溶酶体膜通透性的改变及溶酶体腔内酶的外渗，使自噬小体无法进入溶酶体进行底物的降解。

讲人话就是，PLA2G4A这个玩意儿的激活对颅脑损伤是不好的，会让脑神经元细胞死亡。这其间，溶酶体肿胀，自噬流抑制都跟PLA2G4A有关系！而且作者在最后说，可能不仅仅是颅脑损伤，在其它神经退行性疾病中PLA2G4A也可能有这个作用。

Background：

Results：

本文7张主图，7张附图，做好心理准备哈哈哈哈哈哈......

Fig1

FigS1

一、脑外伤引起溶酶体膜通透性增加

作者曾经研究过，小鼠大脑皮质和海马体的自噬通量在侧向控制皮质撞击(CCI)后1小时内受到抑制，并与溶酶体蛋白酶CTSD(组织蛋白酶D)的表达和活性降低有关。为了进一步研究创伤性脑损伤（TBI）对溶酶体功能的影响，作者测定了CCI后1天假手术组和损伤组小鼠大脑皮层中溶酶体酶CTSD和NAGLU(α-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶)的活性。这两种酶的活性在损伤的皮质中都显著降低，证实溶酶体功能普遍下降。CTSD在损伤的皮质中也观察到了类似的弥散模式。

脑外伤后第1天溶酶体酶的渗漏主要发生在神经元中，弥漫CTSL染色与神经元标记RBFOX3/Neun染色共存，但不与转基因小胶质标记CX3CR1-GFP共定位。这些数据表明，脑外伤后皮层神经元的溶酶体膜通透性增加，允许可溶性溶酶体酶渗入胞浆。为了证实先前观察到的TBI后自噬通量的阻断与溶酶体膜通透性的增加有关，我们用抗CTSL和自噬底物SQSTM1(隔离小体1)的抗体对爬片进行染色。在TBI后第1天，60%的SQSTM1信号在弥漫CTSL染色的细胞中共存。因此，TBI后自噬通量的阻断可能是由LMP增加而导致溶酶体功能丧失所致。

二、颅脑损伤引起溶酶体膜脂组成的改变

作者用液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）分析了Sham组和TBI组的溶酶体的脂质组成成分。总共确定了146种特定的脂质，TBI组和Sham组的溶酶体膜中的丰度不同，一些甘油磷脂，包括几种二酰基甘油磷脂酰胆碱(PC)、二酰基甘油磷脂酰乙醇胺(PE)和乙醚(分别为质膜基和胞浆基)甘油磷脂酰乙醇胺(PE-P和PE-O)，在TBI皮质溶酶体制剂中的含量明显低于Sham组；TBI溶酶体膜中最显著升高的脂质包括溶血磷脂(溶血磷脂酰胆碱[LPC]和溶血磷脂酰乙醇胺[LPE]，是由磷脂酶裂解甘油磷脂中的一个脂肪酰基连接而产生的)。因此，损伤大脑皮层溶酶体制剂中甘油磷脂丰度降低，溶血磷脂丰度增加，这强烈提示颅脑损伤后溶酶体膜损伤可能是由磷脂酶激活介导的。

三、颅脑损伤后PLA2G4A被激活并存在于溶酶体中

Fig2

FigS2

文献中有报道，钙依赖性磷脂酶（PLA2G4A）在阿尔茨海默病等神经退行性疾病中上调，并在脊髓损伤后激活并参与神经细胞死亡。PLA2G4A断裂甘油磷脂sn-2位的脂肪酰基连接，可将溶血磷脂留在膜上，释放脂肪酸(主要是花生四烯酸)。

由于溶酶体膜溶血磷脂水平的增加，作者推测PLA2G4A可能参与了TBI后溶酶体膜的损伤。PLA2G4A的磷酸化水平在TBI后的1h内短暂增加，然后在第3天，其蛋白表达和磷酸化水平上有二次激活，并且观察到在TBI组后1小时内的脑裂解物中检测到较高水平的PLA2G4A酶活性。

尽管PLA2G4A的磷酸化水平较低，但其酶活性在TBI后第1天仍保持较高水平。这可能是由于其他已知的调节PLA2G4A活性的机制，如亚硝化作用。IF染色显示早期(1h)PLA2G4A磷酸化主要发生在神经元(用RBFOX3/Neun标记)，而次级激活(第3天)主要是小胶质细胞(用CX3CR1-GFP标记）。亚细胞分级显示损伤后1h损伤皮层胞浆和溶酶体部分的PLA2G4A磷酸化水平均高于Sham组，提示损伤后溶酶体存在活化的PLA2G4A。IF分析证实了这一点，我们观察到磷酸化PLA2G4A与溶酶体标记LAMP2在受损皮质中有更高水平的共定位关系。因此，PLA2G4A在损伤后的小鼠皮质神经元中被激活，并存在于溶酶体中，提示PLA2G4A可能直接参与溶酶体膜磷脂的裂解产生溶血磷脂，从而导致脑外伤后溶酶体膜的损伤和LMP。

四、PLA2G4A可直接引起溶酶体损伤

Fig3

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