青光眼視神經(jīng)保護(hù)的研究進(jìn)展

胡 瑛，莊曾淵，張麗霞，于 靜

中國中醫(yī)科學(xué)院眼科醫(yī)院，北京 100040

青光眼是以視神經(jīng)乳頭和視網(wǎng)膜損害，以及特征性的視野缺損為特點的眼科疾病。隨著社會的進(jìn)步，它已成為繼白內(nèi)障之后第二位致盲性眼病，且隨病變的發(fā)展嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。但是目前對于青光眼視神經(jīng)損害發(fā)生的原因仍然不是十分清楚。傳統(tǒng)的機械學(xué)說及血管學(xué)說不能完全解釋視神經(jīng)損害的發(fā)生機制，降眼壓已不再是治療青光眼的唯一方法。很多研究者正試圖尋找能阻斷或延緩神經(jīng)節(jié)細(xì)胞原發(fā)性和（或）繼發(fā)性損傷的方法。這一治療策略被稱之為青光眼視神經(jīng)保護(hù)治療[1]。視神經(jīng)保護(hù)可分為狹義和廣義的概念。通過直接作用于視網(wǎng)膜的物質(zhì)，達(dá)到保護(hù)視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞免受損害的目的，稱為狹義的視神經(jīng)保護(hù)；能夠防止視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞發(fā)生死亡的一切治療手段則稱之為廣義的視神經(jīng)保護(hù)。這些為了保護(hù)視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞而作用于視網(wǎng)膜的物質(zhì)統(tǒng)稱為青光眼視神經(jīng)保護(hù)劑（optic neuroprotection）。

1 青光眼視神經(jīng)損害機制的研究

1.1 損傷機制

青光眼視神經(jīng)損害的機制包括機械學(xué)說及血管學(xué)說。此外，免疫系統(tǒng)可能在青光眼視神經(jīng)的損害中也存在著保護(hù)性和損害性兩方面的意義。

1.2 神經(jīng)節(jié)細(xì)胞

目前已經(jīng)公認(rèn)，神經(jīng)節(jié)細(xì)胞（retinal ganglion cells，RGC）的死亡方式是凋亡。而對于RGC的研究也引發(fā)了以下觀點：①繼發(fā)性損傷即二次損傷理論，眼壓增高或低血流灌注所致的缺血及缺氧導(dǎo)致RGC損傷，而這些損傷的RGC導(dǎo)致周圍原來正常的RGC發(fā)生凋亡，此即繼發(fā)性損傷。②中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元的死亡，最近研究表明青光眼確實存在外側(cè)膝狀體（lateral geniculatenucleus，LGN）、視皮質(zhì)等中樞視路的損傷，并且提示青光眼視功能損害的進(jìn)展可能存在潛在的中樞機制[2]，而青光眼則是全視路損傷的疾病。

2 青光眼的視神經(jīng)保護(hù)

2.1 鈣離子通道阻滯劑

Ca2+超載為神經(jīng)元缺血性損害的中心環(huán)節(jié)，青光眼RGC凋亡的多種機制均與細(xì)胞內(nèi)Ca2+的改變有關(guān)。鈣離子通道阻滯劑通過與細(xì)胞膜上鈣通道結(jié)合，減少鈣離子內(nèi)流，從而擴張血管，緩解痙攣，改善視神經(jīng)的血供，此外還具有保護(hù)視神經(jīng)，抑制成纖維細(xì)胞黏附和增生等作用。劉來富等[3]研究表明局部應(yīng)用鈣拮抗劑-維拉帕米（Verapamil）既可起到降眼壓的作用，又能改善視網(wǎng)膜中央動脈血液循環(huán)，對改善青光眼患者視神經(jīng)乳頭血液循環(huán)及視功能有重要意義。研究表明，鈣離子阻滯劑能降低眼壓，增加視神經(jīng)乳頭的血流以及保護(hù)視野[4]。Netland等[5]發(fā)現(xiàn)維拉帕米、硝苯地平等能延緩正常眼壓性青光眼患者視野缺損的發(fā)展。

2.2 谷氨酸拮抗劑

谷氨酸是中樞性神經(jīng)遞質(zhì)，同時也是視網(wǎng)膜的主要興奮性遞質(zhì)，正常情況下不引起毒性。但在眼壓升高時，視網(wǎng)膜缺血、缺氧，導(dǎo)致谷氨酸大量釋放，從而對視網(wǎng)膜RGC產(chǎn)生毒性作用。對于谷氨酸抑制劑的應(yīng)用，目前研究較多為MK-801、美金胺等非競爭性NMDA受體拮抗劑。MK-801有劑量依賴性，但又具有神經(jīng)毒性，臨床醫(yī)用受到限制。鄧明輝等[6]通過急性高眼壓兔模型模擬青光眼狀態(tài)，得出急性高眼壓主要對RGC層、內(nèi)叢狀層、內(nèi)核層及外核層造成損傷，口服鹽酸金剛烷胺[美金胺（Memantine）]可拯救這種損傷，減少和延緩視網(wǎng)膜組織的凋亡。在大鼠視網(wǎng)膜損傷模型中，美金胺能增加RGC的存活；而在慢性高眼壓模型中，美金胺能減少RGC的丟失[7]。

2.3 一氧化氮合酶抑制劑

一氧化氮合酶廣泛存在于神經(jīng)系統(tǒng)，一氧化氮合酶是合成NO的主要限速物質(zhì)，其同工酶有三種亞型，即在正常狀態(tài)下表達(dá)的神經(jīng)元型一氧化氮合酶（nNOS）和內(nèi)皮型一氧化氮合酶（eNOS）以及在損傷后誘導(dǎo)表達(dá)的誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（iNOS）。而NO在神經(jīng)系統(tǒng)中參與多種的生理功能，高濃度的NO有很強的神經(jīng)毒性，包括能導(dǎo)致RGC在內(nèi)的多種細(xì)胞死亡[8]。張雪菲等[9]在雄性S-D大鼠實驗中，得出應(yīng)用一氧化氮合酶抑制劑對缺血后的視網(wǎng)膜有保護(hù)作用，可以減輕缺血誘導(dǎo)的損傷。在燒灼鞏膜靜脈法誘導(dǎo)大鼠青光眼模型中，抑制NO的合成能減少RGC的死亡，而在鞏膜上靜脈注射高滲鹽水誘導(dǎo)的大鼠青光眼模型中，未能觀察到這種效果[10]。

2.4 抗氧化劑

抗氧化劑包括過氧化氫酶、超氧化物酶等內(nèi)源性酶系統(tǒng)及維生素C和維生素E等抗氧化的維生素。視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)缺血后再灌注產(chǎn)生大量的氧自由基，直接供給外源性的維生素C和維生素E或啟動內(nèi)源性酶系統(tǒng)，可防止視網(wǎng)膜RGC的凋亡[11]。Levkovitch Verbin等[12]實驗得出，單側(cè)眼眶內(nèi)段視神經(jīng)受損的野生型小鼠和轉(zhuǎn)基因小鼠，前者幸存的RGCs數(shù)量明顯多于具有強氧化作用的后者。

2.5 熱休克蛋白（heat shock protein，HSP）

熱和其他形式的刺激可激活具有神經(jīng)保護(hù)作用的熱休克蛋白，熱休克蛋白分為五大家族：低等相對分子質(zhì)HSPs家族，中等相對分子質(zhì)HSPs家族、HSP70家族、HSP90家族和HSP110家族。其中HSP70在神經(jīng)保護(hù)方面發(fā)揮著很重要的作用[13]。Kelly等[14]研究發(fā)現(xiàn)，使HSP70表達(dá)增加的大鼠神經(jīng)元和整合了含有HSP70基因的大鼠神經(jīng)元均對缺血和損傷表現(xiàn)出了更高的耐受性。

2.6 抗青光眼藥物

2.6.1 腎上腺素受體阻滯劑 非選擇性β-受體阻滯劑如馬來酸噻嗎洛爾，有研究表明，噻嗎心安除了使眼壓下降外，能顯著增厚視神經(jīng)纖維層，顯著縮小視杯并伴有視盤顏色恢復(fù)。選擇性β-受體阻滯劑如貝特舒，它能顯著減輕缺血對大鼠的RGC的損害[15]。選擇性α-受體拮抗劑如鹽酸布那唑嗪（Bunazosin Hydrochloride），它對視神經(jīng)的保護(hù)作用可能是通過抑制Na+通道而實現(xiàn)的[16]。

2.6.2 腎上腺素受體興奮劑 如溴莫尼定（Brimonidine）為一種高選擇性α-2受體興奮藥，它可以抑制缺血引起的玻璃體內(nèi)谷氨酸和門冬氨酸的升高，并增加視網(wǎng)膜內(nèi)腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子的含量[17]。

2.7 神經(jīng)營養(yǎng)因子

近年來，研究較多的神經(jīng)營養(yǎng)因子有腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（BDNF）、睫狀神經(jīng)營養(yǎng)因子（CNTF）、膠質(zhì)細(xì)胞源性生長因子（GDNTF）、酸性成纖維細(xì)胞生長因子（aFGF），堿性成纖維細(xì)胞生長因子（bFGF）、神經(jīng)營養(yǎng)素-4/5(NT4/5）等，對RGC作用最強的神經(jīng)營養(yǎng)因子是腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子。實驗研究表明，神經(jīng)生長因子可以抑制視網(wǎng)膜缺血再灌注時，凋亡相關(guān)基因c-fos/c-jun在視網(wǎng)膜的表達(dá)[18]。BDNF能提高RGC的生存率和促軸突再生[19]。aFGF及改構(gòu)型酸性成纖維細(xì)胞生長因子（MaFGF）均能促進(jìn)培養(yǎng)大鼠RGC的存活，并延長其存活時間[20]。

2.8 抗凋亡途徑

RGC凋亡是青光眼視神經(jīng)損害的主要機制，凋亡由各種基因相互復(fù)雜的作用所控制。bcl-2是一種抑制凋亡基因，它的過度表達(dá)可阻止神經(jīng)元的凋亡，減少視神經(jīng)切斷后RGC的死亡。大鼠玻璃體內(nèi)注射Caspase抑制物，可以減少其視神經(jīng)切斷后RGC的死亡，而Caspase激活是RGC凋亡的重要細(xì)胞信號[21]。1988年，有學(xué)者首次報道髓鞘細(xì)胞能分泌神經(jīng)再生的抑制因子，并命名為“Nogo”。通過抑制Nogo的作用后，可以觀察到神經(jīng)元軸突的生長明顯增加和一定程度的神經(jīng)再生[22]。

2.9 促紅細(xì)胞生成素

促紅細(xì)胞生成素（erythropoieitin，EPO）是一種促進(jìn)紅細(xì)胞生成的因子，近年來大量報道表明促紅細(xì)胞生長素也具有神經(jīng)保護(hù)作用。實驗研究表明[23]重組人促紅細(xì)胞生成素對大鼠視神經(jīng)不完全損傷后15年規(guī)模神經(jīng)元的凋亡具有抑制作用，可以促進(jìn)視功能的恢復(fù)。Yamasaki等[24]發(fā)現(xiàn)EPO和BDNF一樣能顯著減少青光眼和一氧化氮所致的RGC的死亡。

2.10 中藥

2.10.1 單種中藥 報道顯示川芎嗪可以改善眼壓控制后青光眼患者的視野平均敏感度，視野平均缺損、視野丟失方差及視盤篩板區(qū)血管容量[25]，葛根、三七、銀杏葉中藥注射劑能改善視網(wǎng)膜微循環(huán)，減輕視網(wǎng)膜超微結(jié)構(gòu)損傷[26]。劉東敬等[27]將眼壓已控制的36例青光眼患者隨機分為兩組，口服安慰劑及美爾瑞（燈盞細(xì)辛），發(fā)現(xiàn)口服美爾瑞能夠明顯改善患者視盤和視盤旁視網(wǎng)膜微循環(huán)，而這種作用與療程有關(guān)。銀杏葉提取物（EGb761）可能通過升高視網(wǎng)膜RGC線粒體膜電位的途徑影響線粒體的功能，并且可對抗谷氨酸興奮性毒性，保護(hù)視網(wǎng)膜RGC[28]。楊新光等[29]研究發(fā)現(xiàn)藏紅花提取液在高眼壓早期能有效提高慢性高眼壓下視網(wǎng)膜中超氧化物歧化酶的活性，降低丙二醛含量。

2.10.2 中藥復(fù)方 賀義恒等[30]臨床研究表明，青光眼四號可以改善部分原發(fā)性開角型青光眼的視功能。張宗瑞等[31]報道，以通瘀開竅類中藥制成的優(yōu)視膠囊具有保護(hù)或改善急性高血壓后兔眼視網(wǎng)膜RGC的作用。

2.11 其他

2.11.1 胚胎干細(xì)胞移植 胚胎干細(xì)胞（embryonic stem cell，ES cell）是早期胚胎（原腸胚期之前）或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞，它具有體外培養(yǎng)無限增殖、自我更新和多向分化的特性。有研究表明[32]綠色熒光蛋白標(biāo)記的胚胎干細(xì)胞（green fluorescent protein-embryonic stem cells，GFP-ESC）源性視網(wǎng)膜前體細(xì)胞在變性視網(wǎng)膜中可存活、整合，并有優(yōu)先向變性的感光細(xì)胞及RGC類型分化的傾向。

2.11.2 視神經(jīng)再生 視神經(jīng)再生研究也是近幾年的熱點，有研究表明視神經(jīng)損傷是可再生的，其再生形式從切口兩側(cè)緣開始，而不像周圍神經(jīng)那樣從近端開始向遠(yuǎn)端再生而通過活化星形膠質(zhì)細(xì)胞去抑制可以促進(jìn)視神經(jīng)軸突再生[33-34]。

2.11.3 免疫接種 研究表明在青光眼的發(fā)病機制中，體液免疫也存在著重要的作用。Fisher等[35]研究表明，結(jié)膜下注射人蛋白脂質(zhì)蛋白抗體（proteolipid protein，PLP）進(jìn)行自動免疫的視神經(jīng)受損的鼠模型，RGC存活率明顯高于對照組。

3 展望

目前青光眼視神經(jīng)保護(hù)劑的種類繁多，但大多尚處于體外實驗或動物實驗階段，臨床療效不確定。目前除了局部降眼壓藥物外，改善局部微循環(huán)的中藥在臨床也應(yīng)用較多，并在視神經(jīng)保護(hù)方面取得了一定的療效。筆者下一步的任務(wù)就是進(jìn)一步證實綜上所述的藥物及治療，將其盡快應(yīng)用于臨床，根據(jù)患者具體情況，在進(jìn)行大量病例總結(jié)和分析的基礎(chǔ)上，優(yōu)化治療方案，篩選治療藥物，進(jìn)行個性化治療，充分利用現(xiàn)有資源及基礎(chǔ)評定的成果。針對相應(yīng)的損傷機制手段，開展多種心前瞻性、隨機、雙盲的臨床研究，為廣大患者更好地服務(wù)。

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