房水排出系統(tǒng)與眼淋巴引流通路的新認(rèn)識

劉雅萌 綜述 潘曉晶 審校

山東第一醫(yī)科大學(xué)(山東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院) 山東省眼科研究所 山東省眼科學(xué)重點實驗室-省部共建國家重點實驗室培育基地 山東第一醫(yī)科大學(xué)附屬青島眼科醫(yī)院，青島 266071

青光眼是全球首位不可逆性致盲眼病，在青光眼的發(fā)病機(jī)制中，房水排出通道受阻為主要的影響因素。與房水動力學(xué)相關(guān)的主要結(jié)構(gòu)是睫狀體、小梁網(wǎng)、葡萄膜和鞏膜，在人眼球中房水流出阻力的75%來自于小梁網(wǎng)，小梁網(wǎng)和鄰管組織是房水流出阻力的主要部位。研究表明，房水流出通道具有許多類似于淋巴管的性質(zhì)，其中很重要的特點就是淋巴管具有一種穩(wěn)態(tài)機(jī)制，在管內(nèi)淋巴流動時可以將管腔的擴(kuò)張和收縮保持在一個適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，在房水流出通道中同樣有此現(xiàn)象，2種管道內(nèi)液體的流動方式均為脈動，依靠管道內(nèi)的閥門來單向運(yùn)輸。淋巴管是人體脈管系統(tǒng)的重要組成部分，眼淋巴引流通路的生成發(fā)育對明確青光眼的房水流出通道具有重要作用。因此，深入探討房水淋巴引流通路及其調(diào)控機(jī)制有助于進(jìn)一步明確眼壓穩(wěn)定的原理，為發(fā)現(xiàn)原發(fā)性開角型青光眼(primary open-angle glaucoma，POAG)新治療靶點提供新線索。

1 淋巴管生成發(fā)育與淋巴標(biāo)志物

1.1 淋巴管生成發(fā)育

Lee等研究發(fā)現(xiàn)，胚胎發(fā)育第9.5天，主靜脈內(nèi)皮細(xì)胞開始表達(dá)促進(jìn)淋巴管生成必需的標(biāo)志物Prospero同源盒蛋白1(Prospero homeobox protein 1，Prox-1)，促使靜脈內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)變，進(jìn)而多種淋巴管特異性標(biāo)志物開始表達(dá)，包括淋巴管內(nèi)皮透明質(zhì)酸受體1(lymphatic vessel endothelial hyaluronic acid receptor 1，LYVE-1)和血管內(nèi)皮生長因子受體3(vascular endothelial growth factor receptor 3，VEGFR-3)。Rauniyar等和Lim等先后發(fā)現(xiàn)，在胚胎發(fā)育過程中，指導(dǎo)淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞(lymphatic endothelial cells，LECs)增生和遷移的中心分子是血管內(nèi)皮生長因子C(vascular endothelial growth factor C，VEGF-C)，而缺乏VEGF-C的小鼠不會形成任何淋巴結(jié)構(gòu)，推測VEGF-C是LECs培養(yǎng)和生成/再生成淋巴管的重要成分。另外，VEGFR-3的表達(dá)從胚胎早期的內(nèi)皮細(xì)胞逐漸局限于LECs，可以被用來鑒定LECs。另有研究顯示，平足蛋白(podoplanin)陽性單核細(xì)胞和血小板的體外共培養(yǎng)可以高表達(dá)多種淋巴管內(nèi)皮標(biāo)志物和上調(diào)淋巴管生成細(xì)胞因子表達(dá)，表明小鼠的podoplanin參與淋巴細(xì)胞的生成。

Kerjaschki等研究證明，激活的小鼠腹腔陽性白細(xì)胞分化抗原11b(positive cluster of differentiation 11b，CD11b)巨噬細(xì)胞可形成管狀結(jié)構(gòu)，并表達(dá)淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞特異性標(biāo)志物，推測CD11b巨噬細(xì)胞具有轉(zhuǎn)分化為淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞的能力，是淋巴發(fā)育和功能表達(dá)的重要調(diào)節(jié)因素。

淋巴管生成可作為眼科疾病的治療新靶點，青光眼、角膜移植和眼內(nèi)腫瘤等眼科疾病都可能與淋巴管或淋巴管生成有關(guān)。

1.2 淋巴標(biāo)志物

人類淋巴內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)多種細(xì)胞表面標(biāo)志物(區(qū)別于血管內(nèi)皮細(xì)胞)，包括血小板-內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子1(platelet endothelial cell adhesion molecule-1，PECAM-1/CD31)、LYVE-1、Prox-1、podoplanin和VEGFR-3，至少有2種以上的淋巴標(biāo)志物才可以確定為淋巴管。Cha等研究指出，Prox-1直接結(jié)合

podoplanin

基因的5’調(diào)控區(qū)并激活其表達(dá)，異位表達(dá)Prox-1可上調(diào)podoplanin的表達(dá)，敲除

Prox1

基因則可導(dǎo)致podoplanin的丟失，而敲除

podoplanin

基因并不影響Prox-1在LECs中的表達(dá)，因此，可以認(rèn)為podoplanin的表達(dá)受到Prox-1的調(diào)節(jié)。此外，Prox-1還參與了

VEGFR

-

3

基因的組蛋白乙酰化，在VEGFR-3的轉(zhuǎn)錄調(diào)控中起作用，Prox-1表達(dá)缺乏會降低VEGFR-3在發(fā)育性淋巴管生成中的表達(dá)，導(dǎo)致淋巴系統(tǒng)功能完全喪失。

2 房水流出組織的淋巴系統(tǒng)

目前，對于在正常生理條件下房水外流途徑中是否存在淋巴管還沒有明確的共識，但是淋巴標(biāo)志物的鑒定開辟了了解房水外流的新途徑，小梁網(wǎng)與Schlemm管(Schlemm canal，SC)等組織均被檢測出含有淋巴標(biāo)志物。目前尚無確切的證據(jù)證明房水排出通道是有淋巴管的參與還是存在與淋巴管同一起源的類似管道，如果房水排出通道僅有類似淋巴管的部分特性和調(diào)節(jié)功能，同樣能通過干預(yù)手段在青光眼發(fā)病機(jī)制中起到預(yù)防作用，值得進(jìn)一步研究。

2.1 小梁網(wǎng)與淋巴

小梁網(wǎng)內(nèi)側(cè)與房水接觸，外側(cè)的后2/3與SC相連，具有篩網(wǎng)的功能，是一個復(fù)雜的三維(three-dimensional，3D)組織，有利于其調(diào)節(jié)眼壓，小梁網(wǎng)的3D組織由細(xì)胞和細(xì)胞外間質(zhì)組成，細(xì)胞間的相互作用在組織功能中起著至關(guān)重要的作用。關(guān)于小梁網(wǎng)與淋巴管之間的研究并不多，萬尚韜等對小梁網(wǎng)進(jìn)行淋巴標(biāo)志物的免疫組織化學(xué)染色，結(jié)果顯示小梁網(wǎng)內(nèi)皮細(xì)胞中podoplanin呈強(qiáng)陽性表達(dá)，而CD31和CD34表達(dá)陰性，小梁網(wǎng)鄰近組織中血管內(nèi)皮細(xì)胞CD31和CD34呈強(qiáng)陽性染色，提示小梁網(wǎng)屬于淋巴管樣組織。進(jìn)一步對小梁網(wǎng)、淋巴管以及血管的結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，淋巴管基底膜不連續(xù)，小梁網(wǎng)早期基底膜不連續(xù)且不完整，而血管基底膜連續(xù)且完整。Birke等研究表明，小梁網(wǎng)與虹膜均表達(dá)7型趨化因子受體和C-C基序趨化因子配體21(C-C motif chemokine ligand 21，CCL21)，這2種配體通常在淋巴管上表達(dá)，這些趨化因子的表達(dá)可能是上述組織通過前房積極參與抗原呈遞細(xì)胞導(dǎo)向過程的先決條件，并且能夠證明淋巴管標(biāo)記之一podoplanin在體外能與CCL21結(jié)合。

以上研究表明，podoplanin可能具有梯度趨化因子的功能，可以引導(dǎo)免疫活性細(xì)胞從虹膜進(jìn)入房水引流通道，所以小梁網(wǎng)作為葡萄膜鞏膜流出通路的前部，可能履行替代淋巴引流的功能。這在闡明青光眼可能與免疫相關(guān)的機(jī)制方面有很大的作用。

2.2 SC與淋巴

SC與淋巴管具有形態(tài)學(xué)、分子學(xué)和功能上的相似性。研究表明，SC代表一種新的中間血管類型，表達(dá)淋巴管標(biāo)志物Prox-1和VEGFR-3，但不表達(dá)LYVE-1和podoplanin。Prox-1表達(dá)在SC內(nèi)壁中很容易被檢測到，但在外壁中未被檢測到，推測Prox-1在控制SC功能性內(nèi)壁的分化和維持中起關(guān)鍵作用。VEGFR-3受Prox-1控制，也主要定位于SC的內(nèi)壁，外壁表達(dá)水平較低。而SC不表達(dá)LYVE-1，說明SC的生成與胚胎淋巴管的生成途徑不同，不是來源于胚胎淋巴管。Kim等的研究證明了血管生成素(angiopoietin，Angpt)和Angpt受體TEK酪氨酸激酶(TEK tyrosine kinase，Tie2)之間的信號傳導(dǎo)對于維持成年期SC的完整性必不可少，此證據(jù)可以支持該組織的血管起源。研究表明，SC是在發(fā)育過程中由人眼的后鞏膜靜脈叢發(fā)育而來，通過上調(diào)淋巴發(fā)育的主要調(diào)節(jié)因子Prox-1而獲得淋巴特性。以上研究說明，SC的形態(tài)介于淋巴管和血管之間，不僅含有淋巴管和血管的一些特性，還存在一些在血管和淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞中都沒有的特性。SC內(nèi)皮細(xì)胞通過Prox-1的上調(diào)來獲得淋巴表型，Prox-1被認(rèn)為是房水外流的分子生物傳感器。Tie2在SC內(nèi)皮細(xì)胞中的Prox-1之前表達(dá)，并維持在一個較高的水平，形成Angpt-Tie2信號通路，在成年期維持SC的完整性，這種信號通路的缺失會導(dǎo)致先天性青光眼和POAG的發(fā)生。一項重要的發(fā)現(xiàn)是，在SC內(nèi)皮細(xì)胞中表達(dá)的Prox-1對房水引流高度敏感，隨著年齡的增長，房水分泌減少，可檢測到Prox-1表達(dá)明顯減少，證明SC淋巴管表達(dá)減少，推測房水分泌的減少對SC內(nèi)皮細(xì)胞的淋巴轉(zhuǎn)運(yùn)有負(fù)性調(diào)節(jié)作用。研究表明，人群發(fā)生青光眼的風(fēng)險隨著年齡的增長而增加，因此，通過Prox-1了解SC維持工作的機(jī)制以及老化如何影響SC功能對青光眼的預(yù)防和探索新的治療方法都具有重要意義。

此外，Aspelund等和Karpinich等研究認(rèn)為，VEGF-C刺激LECs生長，而LECs的生長遷移需要Prox-1的表達(dá)，Prox-1表達(dá)量的多少可代表淋巴管新生數(shù)量的多少，從而作為VEGF-C刺激淋巴管生長的標(biāo)志物。

2.3 結(jié)膜與淋巴

在正常結(jié)膜中，巨噬細(xì)胞群表達(dá)LYVE-1，這些正常表達(dá)LYVE-1的巨噬細(xì)胞可能在免疫異常時作為淋巴管生成和補(bǔ)充的儲存器。角膜發(fā)生炎癥反應(yīng)時，結(jié)膜細(xì)胞中的LYVE-1表達(dá)下降，同時淋巴管生成增多，說明表達(dá)LYVE-1的巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)變成淋巴細(xì)胞。研究表明，來自眼前房的抗原可以通過淋巴管途徑以可溶性形式遷移到次級淋巴器官，通過結(jié)膜淋巴管到達(dá)頭頸部的同側(cè)淋巴結(jié)。Yücel等通過熒光脂質(zhì)體進(jìn)行了結(jié)膜淋巴管引流玻璃體內(nèi)液體至頸淋巴結(jié)的實驗，也是建立在結(jié)膜擁有豐富淋巴管的基礎(chǔ)上。

對于外加劑生產(chǎn)廠家來講，任何一種性能的外加劑都要滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求，按照GB 50119—2013《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》正確地選用混凝土外加劑，摻量要合理、準(zhǔn)確。

Liang等對炎癥刺激下的兔結(jié)膜相關(guān)淋巴組織(conjunctiva-associated lymphoid tissue，CALT)進(jìn)行激光掃描共聚焦顯微鏡分析，首次在活體內(nèi)證實了家兔眼中存在CALT，并且利用非侵入性技術(shù)，用可見的炎癥細(xì)胞證實了CALT在炎癥刺激后的激活并發(fā)揮了刺激炎癥細(xì)胞趨化的作用。部分研究認(rèn)為免疫因素在青光眼發(fā)病機(jī)制中起重要作用，因此CALT的研究在該方面有一定的指導(dǎo)作用。

Gong等對猴結(jié)膜淋巴管的分布進(jìn)行定量研究，結(jié)果顯示球結(jié)膜富含淋巴管，包括豐富的初始淋巴管、較少的交通支淋巴管和一些預(yù)收集器，提示球結(jié)膜具有活躍的組織引流和免疫調(diào)節(jié)功能。鑒于結(jié)膜豐富的淋巴管與青光眼有密切關(guān)系，Bouhenni等對青光眼濾過術(shù)后結(jié)膜淋巴管和血管密度進(jìn)行研究，結(jié)果顯示與正常結(jié)膜相比，手術(shù)后結(jié)膜間質(zhì)的微淋巴管密度和微血管密度顯著降低，提示這些微淋巴管和微血管減少是導(dǎo)致濾過泡炎癥風(fēng)險增加的免疫因素，該發(fā)現(xiàn)對預(yù)防青光眼術(shù)后并發(fā)癥有重要意義。

2.4 鞏膜與淋巴

成人鞏膜主要由膠原纖維構(gòu)成，鞏膜含有血管，尤其是鞏膜表層，但缺乏真正的淋巴管。Schlereth等和Hos等對成人眼球鞏膜組織進(jìn)行了CD31、LYVE-1和podoplanin的染色和巨噬細(xì)胞的分析，結(jié)果顯示CD31主要分布于鞏膜表層的前部，形成一個緊密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，向眼球后部遞減。大量LYVE-1陽性的CD68巨噬細(xì)胞也存在于鞏膜中，這些巨噬細(xì)胞集中在血管周圍，其功能需要進(jìn)一步研究，可能與炎癥、腫瘤、創(chuàng)傷或青光眼有密切的關(guān)系。鞏膜組織中未檢測到LYVE-1和podoplanin陽性淋巴管或單一細(xì)胞。同樣，Schlereth等研究胎兒眼球供體，發(fā)現(xiàn)早在鞏膜胚胎發(fā)育第13周就含有CD31血管，也可以檢測到單一表達(dá)的LYVE-1細(xì)胞，其數(shù)量在妊娠期間逐漸減少，但沒有發(fā)現(xiàn)LYVE-1和podoplanin陽性淋巴管。另一方面，胎兒鞏膜中LYVE-1陽性的巨噬細(xì)胞數(shù)量很少，但成人鞏膜的血管周圍有較多LYVE-1陽性巨噬細(xì)胞，推測這些細(xì)胞從血管中遷移出來，受到組織特異性因子的調(diào)節(jié)，進(jìn)一步在結(jié)膜中形成新的淋巴管，或者在鞏膜中被抑制。如果淋巴管在鞏膜中的表達(dá)被抑制，表明鞏膜中可能缺乏促淋巴管生成因子，或者有選擇性的抗淋巴管生成因子的強(qiáng)表達(dá)。如果是后者的作用，那么發(fā)育中的鞏膜將是一個很好的模型，可以用來明確眼部的淋巴管生成機(jī)制，這在青光眼免疫相關(guān)發(fā)病機(jī)制的研究中有重要意義。

2.5 睫狀體與淋巴

正常生理條件下，眼組織富含骨髓來源的LYVE-1巨噬細(xì)胞，并且與生理性的眼眶淋巴管形成和病理性的黑色素瘤淋巴管生成有密切的關(guān)系，有較小的引流通道進(jìn)入脈絡(luò)膜上腔，淋巴管免疫染色顯示了許多通過睫狀肌的細(xì)小通道，這些發(fā)現(xiàn)可以作為睫狀體內(nèi)可形成淋巴管的有力證據(jù)。

Herwig等對人眼進(jìn)行多種淋巴標(biāo)志物染色發(fā)現(xiàn)，睫狀體中LYVE-1呈陽性染色，睫狀肌最前部的肌束膜細(xì)胞中podoplanin呈陽性染色。Yücel等研究表明，羊睫狀體中存在淋巴管通道，淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞存在podoplanin免疫反應(yīng)性，睫狀體超微結(jié)構(gòu)分析顯示podoplanin免疫染色的管腔缺乏連續(xù)的基底膜，不同于podoplanin陰性的血管。

VEGFR-3是VEGF-C受體，不在血管的發(fā)育過程中表達(dá)，其在淋巴管中的表達(dá)與Prox-1關(guān)系密切，因此對VEGFR-3的研究可一定程度上說明淋巴管的生成過程。Kaser-Eichberger等在人眼睫狀體上皮細(xì)胞中檢測到VEGFR-3的免疫反應(yīng)特性，這是睫狀體含有淋巴管或生成淋巴管的另一有力證據(jù)。

2.6 脈絡(luò)膜與淋巴

更為重要的是，光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡下超微結(jié)構(gòu)均顯示脈絡(luò)膜的管道與淋巴管一致，具有標(biāo)志性的錨定絲、淋巴囊和管腔絮狀物，基板呈片狀或無基板，腔內(nèi)不含紅細(xì)胞，證明脈絡(luò)膜含有淋巴管或類似淋巴管結(jié)構(gòu)。脈絡(luò)膜同樣含有大量表達(dá)淋巴標(biāo)記的巨噬細(xì)胞，脈絡(luò)膜中的LYVE-1陽性細(xì)胞和CCL21陽性細(xì)胞大部分都與巨噬細(xì)胞的標(biāo)志物CD69共定位。人類脈絡(luò)膜中的淋巴管也可能在眼的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定控制中起重要作用。

研究表明，眼內(nèi)房水引流的葡萄膜鞏膜途徑含有淋巴管并且可以促進(jìn)葡萄膜鞏膜的房水外流。在人眼中，拉坦前列素至少可部分通過葡萄膜-淋巴通路來增強(qiáng)房水流出。以上研究說明，可以通過增加房水流出通道途徑治療青光眼，這在青光眼的治療中起著重要作用，可以在青光眼的藥物治療方面開辟新的途徑。

總之，淋巴組織標(biāo)志物在眼部各層結(jié)構(gòu)中均有表達(dá)并可能參與房水引流的過程，但目前尚不清楚淋巴系統(tǒng)在青光眼房水引流中的關(guān)系，仍需進(jìn)一步研究調(diào)控淋巴引流是否影響眼壓。在多條已知房水流出通路的背景下，進(jìn)一步確定眼淋巴引流途徑在青光眼房水流出中的作用，探討關(guān)鍵的分子通路并加以調(diào)控將為青光眼的治療提供新的思路和靶點。

利益沖突

所有作者均聲明不存在利益沖突