視網(wǎng)膜血管內(nèi)皮細(xì)胞在自身免疫性后葡萄膜炎中的作用△

畢泗松 崔彥 畢宏生

【文獻(xiàn)綜述】

視網(wǎng)膜血管內(nèi)皮細(xì)胞在自身免疫性后葡萄膜炎中的作用△

畢泗松 崔彥 畢宏生

視網(wǎng)膜血管內(nèi)皮細(xì)胞；自身免疫性后葡萄膜炎；黏附分子；趨化因子；炎癥反應(yīng)

視網(wǎng)膜血管內(nèi)皮細(xì)胞(retinal vascular endothelial cell，RVEC)組成的微血管起到了對(duì)視網(wǎng)膜提供營(yíng)養(yǎng)，排出代謝產(chǎn)物和保護(hù)視力的重要作用。另外，RVEC能保證血管內(nèi)的物質(zhì)循環(huán)，維持視網(wǎng)膜微血管的正常形態(tài)并且能阻止?jié)撛诘牟≡w侵入。RVEC還參與組成血-視網(wǎng)膜屏障，并排出微血管循環(huán)中的分子毒素、微生物和促炎因子。然而，正是因?yàn)榫哂羞@些特點(diǎn)，它也可能參與視網(wǎng)膜疾病的發(fā)生，例如新生血管、血管出血和炎癥細(xì)胞。RVEC也可以參與后葡萄膜炎中缺血性病變的形成。本文就RVEC在自身免疫性后葡萄膜炎中的作用作一綜述。

[眼科新進(jìn)展，2014，34(11)：1091-1093]

葡萄膜炎是一種常見(jiàn)的致盲性眼病，主要是由T細(xì)胞介導(dǎo)的自身免疫紊亂性的疾病，臨床上常常表現(xiàn)為慢性和復(fù)發(fā)癥狀[1]。在發(fā)達(dá)國(guó)家，葡萄膜炎的發(fā)生率為200/10萬(wàn)，其中有35%的人有嚴(yán)重眼部并發(fā)癥，在非發(fā)達(dá)國(guó)家，葡萄膜炎的發(fā)病率為714/10萬(wàn)，其中有25%的人致盲[2]。前葡萄膜炎在所有葡萄膜炎中發(fā)病率最高，中間葡萄膜炎在16歲以上的人群中發(fā)病率為6%[3]，后葡萄膜炎發(fā)病率為5%[2]。調(diào)查顯示，接近50%視力受損的葡萄膜炎患者中，炎癥影響到了眼后節(jié)。后葡萄膜炎包含脈絡(luò)膜的炎癥、視網(wǎng)膜血管炎和視網(wǎng)膜炎癥等[4]。視網(wǎng)膜血管是由多種細(xì)胞組成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，后葡萄膜炎發(fā)病中，血管的功能異常與視網(wǎng)膜缺血和新生血管生成密切相關(guān)[5]。本次我們將綜述視網(wǎng)膜血管內(nèi)皮細(xì)胞(retinal vascular endothelial cell，RVEC)在自身免疫性后葡萄膜炎中的作用，揭示黏附分子和趨化因子對(duì)白細(xì)胞的趨化作

用，并分析RVEC在炎癥反應(yīng)中的作用。

1 葡萄膜炎模型的研究進(jìn)展

自身免疫性葡萄膜炎(experimental autoimmune uveitis，EAU)模型常用易感小鼠和大鼠來(lái)誘導(dǎo)獲得。發(fā)生后葡萄膜炎的眼可出現(xiàn)視網(wǎng)膜血管炎、視網(wǎng)膜炎、視網(wǎng)膜裂孔、視網(wǎng)膜下新生血管、脈絡(luò)膜炎、玻璃體炎和視網(wǎng)膜新生血管膜形成等改變[6]。傳統(tǒng)上，EAU模型的嚴(yán)重性通過(guò)細(xì)胞的浸潤(rùn)和炎癥對(duì)視網(wǎng)膜損害的組織病理學(xué)特征來(lái)確定。當(dāng)前，視網(wǎng)膜整個(gè)支架的解剖特征已經(jīng)可以用共聚焦顯微鏡在活體或者是免疫組化的基礎(chǔ)上觀察到[7]。用局部?jī)?nèi)窺鏡成像可以拍到EAU后節(jié)的幾種組織[8]，并且能對(duì)視網(wǎng)膜的浸潤(rùn)、視盤(pán)的炎癥、視網(wǎng)膜血管炎和組織損害進(jìn)行描述[9]。光學(xué)相干斷層掃描(optical coherence tomography，OCT)也可以應(yīng)用于EAU小鼠的視網(wǎng)膜微結(jié)構(gòu)成像[10]。激光掃描共聚焦顯微鏡可以拍到單個(gè)白細(xì)胞與視網(wǎng)膜血管相互作用的照片[11]。

研究自身免疫性后葡萄膜炎的動(dòng)物模型時(shí)，可以用標(biāo)準(zhǔn)的免疫學(xué)方法來(lái)研究RVEC的性能。白細(xì)胞與RVEC的相互作用及RVEC對(duì)炎癥分子的應(yīng)答可以用細(xì)胞融合的實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行研究。

2 黏附分子和趨化因子在后葡萄膜炎中的作用

應(yīng)用掃描激光檢眼鏡和共聚焦顯微鏡發(fā)現(xiàn)后葡萄膜炎時(shí)白細(xì)胞通過(guò)RVEC間隙移動(dòng)到眼后節(jié)，少量的T細(xì)胞穿過(guò)這些血管在后節(jié)區(qū)域中發(fā)揮免疫監(jiān)視作用[12]。葡萄膜炎的患者常發(fā)病于視網(wǎng)膜動(dòng)脈或者是靜脈，而在EAU中，只發(fā)病在毛細(xì)血管[7]。

白細(xì)胞是通過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)或/和跨越內(nèi)皮細(xì)胞方式穿過(guò)RVEC[13]。不論白細(xì)胞移動(dòng)的路徑如何，白細(xì)胞穿過(guò)任何組織都是局部血管內(nèi)皮與之相互作用的結(jié)果。趨化因子控制白細(xì)胞移動(dòng)穿過(guò)內(nèi)皮細(xì)胞，而黏附分子可連接白細(xì)胞到內(nèi)皮細(xì)胞上[14]。雖然不同的白細(xì)胞與RVEC的相互作用十分相似，但是，特異性的黏附分子和趨化因子在不同的種群中會(huì)有一定的變化。

2.1 黏附分子 與后葡萄膜炎相關(guān)的黏附分子包括選擇蛋白和免疫球蛋白超家族。RVEC上的選擇蛋白包括P-選擇蛋白、CD62L、E-選擇蛋白和CD62E，白細(xì)胞上的選擇蛋白包括L-選擇蛋白、CD62L及通過(guò)碳水化合物連接白細(xì)胞到內(nèi)皮細(xì)胞上的配體PSGL-1和CD162。趨化因子與炎癥過(guò)程密切相關(guān)，能吸引炎性細(xì)胞在炎癥區(qū)域聚集，參與調(diào)控白細(xì)胞遷移，在炎癥中誘導(dǎo)性表達(dá)[15]。此外，基因表達(dá)的性能分析顯示人類(lèi)RVEC基礎(chǔ)性表達(dá)的ICAM-1和E選擇蛋白[16]與視網(wǎng)膜的炎癥發(fā)生有關(guān)。

在EAU的視網(wǎng)膜血管中可以觀察到P-選擇蛋白和E-選擇蛋白的表達(dá)增加[7]。應(yīng)用相同的模型，在過(guò)繼轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)中，相同的蛋白表達(dá)也增加。CD44參與后葡萄膜炎的發(fā)生，在小鼠的EAU的初級(jí)階段，視網(wǎng)膜小靜脈CD44表達(dá)增多[17]。研究發(fā)現(xiàn)，E-選擇蛋白和P-選擇蛋白在EAU時(shí)發(fā)生相似的表達(dá)改變，ICAM-1在視網(wǎng)膜小靜脈的早期白細(xì)胞滲出液中也有表達(dá)[7]。不同的是，VCAM-1是在白細(xì)胞滲出后表達(dá)。VLA-4肽段的抑制劑α4-api可以影響白細(xì)胞滲出液中VCAM-1/VLA-4的相互作用[18]，可利用此來(lái)改善EAU。

基因表達(dá)分析表明在炎癥的刺激下E-選擇蛋白、ICAM-1的表達(dá)增加[16]。在這些黏附分子表達(dá)的刺激下，RVEC可產(chǎn)生促炎因子：腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)-α、干擾素(interferon，IFN)-γ和白細(xì)胞介素(interleukin，IL)-17[5]。

2.2 趨化因子 趨化因子是具有化學(xué)趨化作用的細(xì)胞因子家族，根據(jù)半胱氨酸的排列方式不同，將趨化因子分為 C、CXC、CC、CX3C 4個(gè)亞家族[19]，其作用是使白細(xì)胞沿著濃度梯度到達(dá)炎癥部位，并穿過(guò)內(nèi)皮組織[20]。在趨化因子的作用下，白細(xì)胞通過(guò)G蛋白偶聯(lián)趨化因子受體與內(nèi)皮細(xì)胞相互作用，激活整合素并加強(qiáng)兩種細(xì)胞的黏附穩(wěn)固性。人類(lèi)RVEC持續(xù)表達(dá)多種趨化因子，包括CCL2、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL6、CXCL8、CXCL10、CXCL11和 CX3CL1[16]。RVEC上的這些趨化因子吸引了不同類(lèi)型的白細(xì)胞，包括T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞、單核細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞和中性粒細(xì)胞[5]。參與EAU中的RVEC的趨化因子包括CCL2、CCL3和CXCL10。小鼠早期階段EAU在RVEC中就有CXCL10表達(dá)[21]。另外，也有CCL3和CCL2表達(dá)，用抗CCL3抗體治療后，可以明顯降低EAU炎癥的分級(jí)，減少炎癥的組織浸潤(rùn)[22]。

用細(xì)胞因子TNF-α和IL-1β來(lái)刺激人類(lèi)RVEC，可使趨化因子CCL2、CCL3、CCL4、CCL5、CXCL1、CXCL5和CXCL8的表達(dá)增高[23]。用TNF-α、IFN-γ和CD40配體來(lái)刺激人類(lèi)RVEC可使趨化因子的表達(dá)上調(diào)，而用IL-4來(lái)刺激則會(huì)對(duì)趨化因子的表達(dá)產(chǎn)生下調(diào)作用。另外趨化因子的表達(dá)可能會(huì)因物種的不同而表達(dá)不同[24]。TNF-α、IFN-γ和IL-17對(duì)CXCL10或者CCL20的作用是利用細(xì)胞因子能特異性的吸引Th1或Th17細(xì)胞而產(chǎn)生的[25]。當(dāng)用TNF-α刺激人類(lèi)RVEC 4 h后，CXCL10和CCL20的轉(zhuǎn)錄會(huì)明顯增高。

3 RVEC在炎癥反應(yīng)中的作用

在后葡萄膜炎中，RVEC能對(duì)許多分子信號(hào)做出應(yīng)答，但是RVEC也能產(chǎn)生影響炎癥的物質(zhì)，包括特定的膜結(jié)合蛋白、酶和細(xì)胞因子。細(xì)胞因子一直被認(rèn)為是葡萄膜炎中的分子調(diào)節(jié)媒介。IL-1β和TNF-α是已經(jīng)確定的與自身免疫性后葡萄膜炎有關(guān)的細(xì)胞因子。患后葡萄膜炎的患者能表達(dá)高水平的IL-1β和TNF-α[26]。抑制TNF-α的活性是治療后葡萄膜炎的重要方式[27]。在小鼠EAU中，IL-β和TNF-α表達(dá)明顯增高，并且在降低這些細(xì)胞因子的水平后，炎癥的嚴(yán)重程度也明顯降低[28]。

IL-6是一種多效性細(xì)胞因子，人類(lèi)RVEC能夠表達(dá)較多的IL-6[16]。RVEC還可以合成基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP)[16]。在不同類(lèi)型的葡萄膜炎中，MMP-2和MMP-9的水平明顯增加，MMP-2和MMP-9可能突破后葡萄膜炎的血-視網(wǎng)膜屏障，增加RVEC的通透性。另外參與后葡萄膜炎形成的MMP還有MMP-3、MMP-10、MMP-12、MMP-14和TIMP1[29]。

通過(guò)對(duì)EAU和人類(lèi)葡萄膜炎的研究發(fā)現(xiàn)氧化應(yīng)激在后葡萄膜炎的形成中也有重要作用[30]。一個(gè)關(guān)鍵物質(zhì)是一氧化氮。雖然目前并未證實(shí)一氧化氮合酶(nitric oxide synthase，NOS)對(duì)EAU的形成是必需的，但是，抑制這種酶的活性可以減輕炎癥并可以保護(hù)視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)。在后葡萄膜炎中，RVEC可能是NOS的補(bǔ)充源。

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date：Jun 13，2014

Accepted date：Jul 13，2014Foundation item：National Natural Science Foundation of China(No：81100658，81373826，81072961)；Natural Science Foundation of Shandong Province(No：2R2010HM048)From theShandongUniversityofTraditionalChineseMedicine(BI Si-Song，nowworkinginOphthalmologyofthePeople’HospitalofJuyeCounty)，Jinan250002，ShandongProvince，China；AffiliatedEyeHospitalofShandongUniversityofTraditionalChineseMedicine，theEyeInstituteofShandongUniversityofTraditionalChineseMedicine(CUI Yan，BI Hong-Sheng)，Jinan250002，ShandongProvince，China

Responsible author：BI Hong-Sheng，E-mail：hongshengbi@126.com

Role of retinal vascular endothelial cell in autoimmune posterior uveitis

BI Si-Song，CUI Yan，BI Hong-Sheng

retinal vascular endothelial cell；autoimmune posterior uveitis；adhesion molecule；chemokines；inflammatory response

The microvessels composed by retinal vascular endothelial cells(RVEC) supply and drain the neural retina，and are consistent with nutritional requirements and protection of a tissue critical to vision.On the one hand，RVEC must ensure nutrients to the metabolically active retina，and allow access to circulating cells that maintain the vasculature or survey the retina for the presence of potential pathogens.On the other hand，RVEC contributes to the blood-retinal barrier that protects the retina by excluding circulating molecular toxins，microorganisms，and pro-inflammatory leukocytes.However，features required to fulfill these functions may also predispose to disease processes，such as retinal vascular leakage and neovascularization.Thus，RVEC is a key participant in retinal ischemic vasculopathies in posterior uveitis.This article reviews the role of RVEC in autoimmune posterior uveitis.

畢泗松，崔彥，畢宏生.視網(wǎng)膜血管內(nèi)皮細(xì)胞在自身免疫性后葡萄膜炎中的作用[J].眼科新進(jìn)展，2014，34(11)：1091-1093.

10.13389/j.cnki.rao.2014.0303

畢泗松，男，1974年3月出生，山東巨野人，碩士。研究方向：屈光不正及白內(nèi)障。聯(lián)系電話：13954021288；E-mail：13954021288@163.com

About BI Si-Song：Male，born in March，1974.Postgraduate student.Tel：13954021288；E-mail：13954021288@163.com.

2014-06-13

國(guó)家自然科學(xué)基金資助(編號(hào)：81100658、81373826、81072961)；山東省自然科學(xué)基金資助(編號(hào)：2R2010HM048)

250002 山東省濟(jì)南市，山東中醫(yī)藥大學(xué)(畢泗松，現(xiàn)在巨野人民醫(yī)院眼科工作)；250002 山東省濟(jì)南市，山東中醫(yī)藥大學(xué)附屬眼科醫(yī)院，山東中醫(yī)藥大學(xué)眼科研究所(崔彥，畢宏生)

畢宏生，E-mail：hongshengbi@126.com

修回日期：2014-07-13

本文編輯：董建軍

[Rec Adv Ophthalmol，2014，34(11)：1091-1093]