青光眼視神經(jīng)保護(hù)治療的研究進(jìn)展

李 諾 黃麗娜 曾 平

青光眼目前已成為世界第二位的致盲眼病，眼壓升高致機(jī)械壓迫和視神經(jīng)血供不足是造成其視神經(jīng)進(jìn)行性損傷最重要的兩大因素，它早期表現(xiàn)是視野缺損，而非單純的視力減退。 通過藥物或其他方法干預(yù)，使那些未受損的或僅部分受損的，或正處于毒性內(nèi)環(huán)境中臨近死亡的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞（retinal ganglion cells，RGCs）得以存活或延長生存時(shí)間，一直是青光眼研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。

1 青光眼視神經(jīng)的損傷機(jī)制

1.1 缺血和損傷機(jī)制

長期以來，病理性眼壓增高被認(rèn)為是青光眼發(fā)病的主要原因。 隨著對(duì)青光眼損害的不斷研究，人們發(fā)現(xiàn)病理性高眼壓和/或視網(wǎng)膜缺血同為青光眼病變的始動(dòng)原因。當(dāng)眼壓增高時(shí)導(dǎo)致篩板變形，可直接阻斷視神經(jīng)纖維的軸漿流運(yùn)輸，軸漿流阻止于篩板區(qū)，線粒體產(chǎn)生的ATP 不能被軸突膜利用，軸突蛋白生成和移動(dòng)減少，而導(dǎo)致細(xì)胞正常代謝受損，神經(jīng)節(jié)細(xì)胞營養(yǎng)供給不足，導(dǎo)致RGCs 的凋亡；此外，當(dāng)眼壓增高或由于血液粘滯度增高，血管痙攣，眼底視盤血管變異等因素，導(dǎo)致視盤的有效灌注壓降低，視網(wǎng)膜缺血缺氧，線粒體產(chǎn)生的ATP 減少，Na+/K+-ATP 酶失括，Ca2+超載反應(yīng)；缺氧時(shí)興奮性谷氨酸大量釋放〔1〕，激活N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）等受體，使Ca2+內(nèi)流增多形成Ca2+超載，引起細(xì)胞的凋亡。

1.2 免疫機(jī)制

在許多青光眼患者中，已發(fā)現(xiàn)單克隆丙種球蛋白病增多、視網(wǎng)膜免疫球蛋白沉積，血清中針對(duì)視神經(jīng)乳頭粘多糖或視網(wǎng)膜抗原（包括視紫紅質(zhì)、r 烯醇酶和谷胱甘肽S2 轉(zhuǎn)移酶）的自身抗體滴度升高。 這些自身抗體可能會(huì)通過自身免疫機(jī)制間接地?fù)p傷視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞。

1.3 視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的凋亡

細(xì)胞凋亡是一種生理性的自殺性死亡，以細(xì)胞內(nèi)半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶（Cysteine aspartic acid specific protease，Caspase）激活為起點(diǎn)，對(duì)動(dòng)物正常機(jī)體發(fā)育和自身穩(wěn)定起積極作用。 目前對(duì)凋亡的研究熱點(diǎn)主要集中在線粒體的作用及蛋白酶的級(jí)聯(lián)反應(yīng)上。 大量研究表明，線粒體的功能狀態(tài)不僅在控制細(xì)胞的生與死上起關(guān)鍵作用，而且在細(xì)胞死亡模式中起決定性作用。 Caspase 活化是導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的中心環(huán)節(jié)，Caspase 家族是直接導(dǎo)致凋亡細(xì)胞解體的蛋白酶系統(tǒng)，在細(xì)胞凋亡機(jī)制網(wǎng)絡(luò)居中心位置。

2 青光眼視神經(jīng)保護(hù)的研究

隨著對(duì)青光眼視神經(jīng)損害機(jī)制的研究，青光眼視神經(jīng)的保護(hù)越來越受到人們的確認(rèn)和重視，青光眼視神經(jīng)保護(hù)的目的有：（1）挽救和修復(fù)受損的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞；（2）幫助尚健康的視網(wǎng)膜神經(jīng)細(xì)胞免受細(xì)胞毒性刺激。

2.1 NMDA 受體拮抗劑

谷氨酸可能介導(dǎo)青光眼性視網(wǎng)膜病變，特別是NMDA 受體很可能是引發(fā)青光眼視網(wǎng)膜和視神經(jīng)病變的重要角色〔2〕。Onley〔3〕證實(shí)了谷氨酸對(duì)新生小鼠RGC 毒性作用并稱之為“興奮性毒性”。 體外實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了谷氨酸對(duì)RGC 的毒性作用〔4〕。 利用NMDA 受體拮抗劑，阻斷神經(jīng)節(jié)細(xì)胞表面NMDA受體和興奮性氨基酸的結(jié)合，可以減輕低氧、興奮性毒性等對(duì)視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的損傷，從而達(dá)到保護(hù)視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的作用。美金剛是目前認(rèn)為既有效又副作用少的NMDA 受體拮抗劑，現(xiàn)巳實(shí)驗(yàn)性用于臨床。 其抗谷氨酸毒性作用可能是〔5〕：（1）維持視網(wǎng)膜能量供給；（2）減少谷氨酸的釋放；（3）降低突觸間隙谷氨酸的濃度；（4）阻斷NMDA 受體；（5）阻斷AMPA/KA 受體；（6）阻斷電壓依賴性Ca2+通道；（7）增強(qiáng)細(xì)胞內(nèi)谷氨酸代謝。

2.2 代償受損神經(jīng)營養(yǎng)因子的軸漿流

向軸漿逆向轉(zhuǎn)運(yùn)阻滯造成神經(jīng)營養(yǎng)因子缺乏的部位提供營養(yǎng)因子，向眼球玻璃體內(nèi)反復(fù)注射神經(jīng)營養(yǎng)因子：如腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子、睫狀神經(jīng)營養(yǎng)因子等，可對(duì)視網(wǎng)膜神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生明顯的保護(hù)作用。 睫狀神經(jīng)營養(yǎng)因子是從小雞眼的提取物中分離出來的一種酸性蛋白質(zhì)，因此能促進(jìn)雞胚睫狀神經(jīng)元的存活而得名。 它被認(rèn)為是唯一能促進(jìn)RGCs 存活及軸突再生的雙重作用的神經(jīng)營養(yǎng)因子〔6-7〕。

2.3 基因治療

視神經(jīng)損傷后，所處的微環(huán)境發(fā)生了較大改變，現(xiàn)代研究證明可以通過基因治療的手段調(diào)整這些變化，以達(dá)到對(duì)損傷視神經(jīng)的保護(hù)作用。 在宿主體內(nèi)使用編碼再生所需因子的質(zhì)粒DNA 是目前比較常見的一種基因治療方法。 質(zhì)?？稍跈M斷的視神經(jīng)末端，甚至是完好的軸突末端通過逆向轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入RGCs 從而獲得腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（brain derived neurophic factor，BDNF）、膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（glial cell line-derived neurotrophic factor，GDNF）等的表達(dá)，來實(shí)現(xiàn)視神經(jīng)保護(hù)作用。 研究證明B 淋巴細(xì)胞瘤-2 基因簡稱bcl-2（B-cell lymphoma-2），基因的過度表達(dá)可阻斷神經(jīng)元受損后的凋亡。

2.4 預(yù)防一氧化氮（NO）中毒

N0 作為一個(gè)自由基團(tuán)，參與了許多疾病的病理生理機(jī)制。 它在3 種一氧化氮合酶（NOS ）異構(gòu)體nNOS、eNOS、iNOS催化下，由L-精氨酸生成，具有很強(qiáng)的神經(jīng)毒性。 過量的N0會(huì)導(dǎo)致視網(wǎng)膜細(xì)胞的死亡及凋亡。一些NOS 抑制劑能保護(hù)缺血和興奮性介導(dǎo)的神經(jīng)元損傷。楊新光等〔8〕實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在高眼壓視網(wǎng)膜缺血—再灌注損傷中，視網(wǎng)膜nNOS、eNOS、iNOS 呈高表達(dá)，在注射NOS 抑制劑L-NAME 后，視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞、膠質(zhì)細(xì)胞nNOS、eNOS 呈陰性表達(dá)，提示L-NAME 通過抑制nNOS、eNOS 的活性，對(duì)高眼壓缺血-再灌注視網(wǎng)膜損傷產(chǎn)生保護(hù)作用。

2.5 自由基清除劑

一般來說，自由基通過4 種途徑損害機(jī)體：（1）核糖亞鏈斷裂；（2）蛋白多肽鏈斷裂；（3）脂質(zhì)過氧化作用；（4）能量代謝障礙〔9〕。視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞富含不飽和脂肪酸，易受到自由基的攻擊，同時(shí)自由基可促使興奮性毒素的釋放，引起RGCs的凋亡。 常用的藥物有過氧化氫酶，超氧化物歧化酶等內(nèi)源性酶系統(tǒng)，維生素C、維生素E 等。

2.6 干細(xì)胞移植

干細(xì)胞移植是一種對(duì)包括青光眼在內(nèi)的多種神經(jīng)退行性疾病的治療方法，目前正在積極探索中。 Bull 等〔10〕將少突膠質(zhì)前體細(xì)胞（OPCs）進(jìn)行體外分離，然后在損傷誘導(dǎo)之前或同時(shí)將其移植到玻璃體內(nèi)，結(jié)果顯示OPCs 能顯著的提高青光眼RGCs 的存活率。 Johnson 等〔11〕研究發(fā)現(xiàn)，玻璃體腔內(nèi)移植間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs）能夠使RGCs 的整體存活率顯著上升，且RGCs 軸突丟失率顯著下降。

2.7 低氧低溫及熱量限制

低氧預(yù)適應(yīng)能通過抑制凋亡相關(guān)基因的表達(dá)而對(duì)光感受器細(xì)胞起到保護(hù)作用。 張躍紅等〔12〕制成小鼠光損傷動(dòng)物模型，發(fā)現(xiàn)通過低氧預(yù)適應(yīng)小鼠組與單純光照組相比各時(shí)間段RGCs 損傷均較輕，caspase-1 陽性表達(dá)顯著減少，視網(wǎng)膜光感受器細(xì)胞層明顯得到了保護(hù)。 低體溫能通過減少能耗來起到神經(jīng)保護(hù)作用，輕、中度低體溫組小鼠視網(wǎng)膜缺血后能恢復(fù)葡萄糖利用率的65%和57%， 乳酸鹽產(chǎn)物為72%和74%〔13〕。熱量限制是一種廣譜治療方法，在神經(jīng)退行性病變動(dòng)物模型中亦能減緩神經(jīng)元的丟失。 Lan 等〔14〕用2-脫氧-D-葡萄糖（2DG）（一種非代謝性葡萄糖衍生物，能產(chǎn)生與熱量限制相似的生理和代謝效果的物質(zhì)）200 mg/kg 進(jìn)行預(yù)治療大鼠7 d，再于玻璃體腔注射NMDA 建立神經(jīng)元凋亡模型，發(fā)現(xiàn)2DG 能使85%的視網(wǎng)膜神經(jīng)元免于NMDA 所致的細(xì)胞凋亡。

2.8 電刺激

電刺激在生物體內(nèi)能使RGCs 去極化并活化與去極化有關(guān)的信號(hào)。Morimoto 等〔15〕分別用強(qiáng)度為0A、20A、30A、50A 和70A 的直流電刺激橫斷的大鼠視神經(jīng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)50A 的電刺激組存活的RGCs 更多，故認(rèn)為電刺激能呈劑量依賴性地增強(qiáng)大鼠RGCs 的存活能力，這可能與PI3-K-Akt 通路，MAPK通路和Ca2+內(nèi)流有關(guān)。

2.9 鈣通道阻滯劑

鈣通道阻滯劑系一類具有選擇性阻滯Ca2+經(jīng)細(xì)胞膜上鈣通道進(jìn)入細(xì)胞的藥物，其具有延緩青光眼視功能損害的作用。眼壓升高，導(dǎo)致視網(wǎng)膜中央動(dòng)脈灌注阻力增加，視網(wǎng)膜神經(jīng)細(xì)胞缺血缺氧，細(xì)胞膜受損，鈣通道開放，更多鈣離子自細(xì)胞外流入細(xì)胞內(nèi)，此時(shí)視網(wǎng)膜細(xì)胞Ca2+超負(fù)荷，導(dǎo)致視網(wǎng)膜損傷。 鈣通道阻滯劑通過抑制Ca2+通道和細(xì)胞內(nèi)Ca2+釋放來阻斷興奮性氨基酸介導(dǎo)的毒性，同時(shí)還能抑制自由基，增加血流，穩(wěn)定細(xì)胞膜，因而減輕視網(wǎng)膜的損傷。

2.10 熱休克蛋白（HSP）

HSP 又稱為應(yīng)激蛋白，是機(jī)體細(xì)胞在一些理化因素的刺激下高效表達(dá)的一種蛋白質(zhì)，廣泛存在于生物體內(nèi)細(xì)胞。 它屬于內(nèi)源性神經(jīng)營養(yǎng)因子，按分子量來分類，主要有HSP70、HSP90、HSP60 以及小分子HSP，其中誘導(dǎo)性HSP 分子量為72kda，故又稱之為HSP72，在非應(yīng)激狀態(tài)下沒有表達(dá)，后者僅微量表達(dá)，在細(xì)胞受損應(yīng)激過程中，發(fā)揮細(xì)胞保護(hù)、修復(fù)作用，被稱之為“損傷/修復(fù)蛋白”。 熱休克蛋白是輔助細(xì)胞內(nèi)多肽組合、折疊的一種重要蛋白，它對(duì)神經(jīng)組織的生長、分化影響較大。 在所有HSP 中，HSP70 在神經(jīng)保護(hù)方面發(fā)揮著最重要的作用。 研究發(fā)現(xiàn)〔16〕，能使HSP70 表達(dá)增加和整合了含有HSP70 基因的大鼠神經(jīng)元對(duì)缺血和損傷顯示出更高的耐受性。Park 等〔17〕曾用熱休克反應(yīng)（heat shock response，HSR）和腹膜下注射硫酸鋅處理氬激光小梁網(wǎng)燒灼后的青光眼模型Wistar 大鼠，結(jié)果顯示：經(jīng)上述處理后RGCs 存活率明顯高于損傷組。

2.11 免疫治療

免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)在青光眼性視神經(jīng)保護(hù)中的作用引起了眾多研究者的高度重視。 Scshwartz〔18-20〕通過對(duì)碾壓損傷視神經(jīng)和挫傷脊髓的大鼠動(dòng)物模型的研究發(fā)現(xiàn)，獲得性免疫反應(yīng)可以減緩神經(jīng)元的繼發(fā)損傷。 這種免疫反應(yīng)是由針對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)自身抗原的T 細(xì)胞介導(dǎo)。 T 細(xì)胞可以進(jìn)入正常的中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)揮免疫監(jiān)視作用，不受血—腦屏障限制，因此受損組織可以在任何時(shí)候接受到保護(hù)性免疫作用。 同時(shí)，T細(xì)胞還提供了一些有利于神經(jīng)保護(hù)的細(xì)胞因子，如干擾素-γ因子、BDNF，NGF 等。

2.12 鈣通道阻滯劑

鈣拮抗劑可改變跨細(xì)胞膜的鈣攝取，可以阻止細(xì)胞內(nèi)鈣的攝取和釋放，可松弛血管平滑肌，減少血管張力，故可防止血管痙攣。 然而，鈣通道阻滯劑能通過阻遏鈣通道而抑制細(xì)胞內(nèi)Ca2+穩(wěn)態(tài)失衡，從而減輕由此引發(fā)的神經(jīng)損傷作用，則是另一重要的神經(jīng)保護(hù)的作用機(jī)制。Toriu 等〔21〕發(fā)現(xiàn)氟桂利嗪和鹽酸洛美利嗪對(duì)高眼壓引起的大鼠視網(wǎng)膜缺血—再灌注損傷具有保護(hù)作用，并可拮抗谷氨酸對(duì)培養(yǎng)的大鼠RGCs 的毒性作用。

2.13 中醫(yī)藥

研究表明〔22〕中醫(yī)藥可以抑制自由基產(chǎn)生，提高抗氧化能力；降低谷氨酸濃度；改善視神經(jīng)軸漿運(yùn)輸；促進(jìn)小梁細(xì)胞增殖，降低小梁細(xì)胞分泌細(xì)胞外基質(zhì)；擴(kuò)張血管，改善視盤和視網(wǎng)膜血液循環(huán)；抑制缺血誘導(dǎo)神經(jīng)元凋亡；清除自由基；抑制一氧化氮合酶；改善眼微循環(huán)障礙；促進(jìn)視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞軸突再生和生長等作用；許多中藥化學(xué)成分復(fù)雜多樣，能同時(shí)從多個(gè)不同的環(huán)節(jié)對(duì)抗青光眼視神經(jīng)的損傷，顯示出在青光眼視神經(jīng)保護(hù)方面的優(yōu)越性。

近幾年來，對(duì)青光眼治療方法的研究取得了很大的進(jìn)步，但是大多數(shù)視神經(jīng)保護(hù)途徑及藥劑的研究仍處于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)或體外實(shí)驗(yàn)階段。 相信在廣大科學(xué)家及醫(yī)學(xué)工作者孜孜不倦的追求下，青光眼視神經(jīng)的保護(hù)方法必然能研究得更加透徹，理想的視神經(jīng)保護(hù)藥物將會(huì)應(yīng)用于臨床，為廣大青光眼患者服務(wù)。

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