鄧 宇,訾迎新,秦亞麗,劉自強(qiáng),農(nóng)璐琪,金 明
近視的在全球范圍內(nèi)均屬于高發(fā)疾病,預(yù)計(jì)2050年全球近視人口將占總?cè)丝诘?2%[1]。我國(guó)小學(xué)生近視的發(fā)病率明顯高于西方國(guó)家[2]。近視的發(fā)病原因復(fù)雜,危險(xiǎn)因素眾多,找出發(fā)病原因,提出控制近視發(fā)病和發(fā)展的有效手段,在近視的研究中至關(guān)重要[3]。在視網(wǎng)膜內(nèi),多巴胺(DA)是由位于內(nèi)核層的多巴胺能無(wú)長(zhǎng)突細(xì)胞(amacrine cells)和內(nèi)網(wǎng)狀細(xì)胞(interplexiform cells)分泌的神經(jīng)遞質(zhì)[4]。1989年,Stone等[5]報(bào)道了在雛雞形覺(jué)剝奪近視(FDM)模型中視網(wǎng)膜DA含量降低,同年在FDM恒河猴視網(wǎng)膜上又有了同樣的發(fā)現(xiàn)[6]。之后相繼在樹(shù)鼬、豚鼠身上也發(fā)現(xiàn)了同樣的變化。2008年,Rose等[7]提出光刺激能夠產(chǎn)生DA,從而減緩近視發(fā)展的假說(shuō)。Cohen等[8]、Li等[9]、Smith等[10]分別在雞、豚鼠、恒河猴實(shí)驗(yàn)中證明,提高光照強(qiáng)度可以減緩近視的發(fā)展。Wang等[11]通過(guò)觀察恒河猴FDM的發(fā)展,證明自然光照可以抑制近視的形成。Cohen等[12]通過(guò)對(duì)比不同光照強(qiáng)度下形覺(jué)剝奪雛雞玻璃體腔DA濃度差異,證明近視的發(fā)生與受光照調(diào)控的DA分泌有關(guān)。目前,越來(lái)越多的研究表明眼球的發(fā)育與DA息息相關(guān)[13]。
DA是視網(wǎng)膜中發(fā)現(xiàn)的主要兒茶酚胺,其由多巴胺能無(wú)長(zhǎng)突細(xì)胞和內(nèi)網(wǎng)狀細(xì)胞合成并釋放[14]。DA釋放受光照強(qiáng)度影響較大,具有晝夜節(jié)律,白天釋放量高,晚上釋放量低[15]。光通過(guò)控制細(xì)胞耦合調(diào)節(jié)視網(wǎng)膜DA的晝夜節(jié)律,在不同時(shí)間注射DA受體拮抗劑將產(chǎn)生不同結(jié)果[16]。研究表明,高光照水平可以延緩FDM的發(fā)展[17],這種作用是由無(wú)長(zhǎng)突細(xì)胞活動(dòng)驅(qū)動(dòng)視網(wǎng)膜DA釋放產(chǎn)生的[18]。光誘導(dǎo)DA釋放的變化可能是增加戶外活動(dòng)時(shí)間能降低近視發(fā)病率的基礎(chǔ)[7]。Cohen等[12]在形覺(jué)剝奪模型雞的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)形覺(jué)剝奪雞屈光度數(shù)的發(fā)育與光照依賴性的DA分泌有關(guān)。Chen等[19]對(duì)FDM小鼠的研究發(fā)現(xiàn),明亮光可增加一氧化氮(ON)通路中雙極細(xì)胞多巴胺D1類受體活性,而其活性的增加降低了眼軸的生長(zhǎng)及近視的發(fā)展,故認(rèn)為明亮光抑制小鼠FDM發(fā)展的作用與刺激ON通路,增加多巴胺D1類受體的活性有關(guān)。而早先報(bào)道發(fā)現(xiàn)眼球的生長(zhǎng)速度受ON通路的控制[20]。
2.1視網(wǎng)膜DA含量增加對(duì)FDM的影響Jiang等[21]研究發(fā)現(xiàn),葡萄糖酪氨酸酶依賴性多巴胺能系統(tǒng)參與豚鼠FDM的發(fā)展,增強(qiáng)葡萄糖酪氨酸酶活性可能會(huì)增強(qiáng)多巴胺能系統(tǒng)活性,減緩近視的發(fā)展。Luo等[22]發(fā)現(xiàn)FDM小鼠DA水平呈下降趨勢(shì)。左旋多巴(L-DOPA)是DA前體,增加L-DOPA的含量可以促進(jìn)DA的合成。Mao等[23]對(duì)FDM豚鼠腹腔注射L-DOPA,結(jié)果發(fā)現(xiàn)腹腔注射L-DOPA可抑制FDM的發(fā)展。在對(duì)白化豚鼠球周注射L-DOPA的實(shí)驗(yàn)中也得到同樣的結(jié)果[24]。阿撲嗎啡(APO)是一種多巴胺受體激動(dòng)劑,其與視網(wǎng)膜內(nèi)D2受體的親和度是D1受體的22倍[25]。Dong等[26]對(duì)豚鼠結(jié)膜下注射APO發(fā)現(xiàn)其能抑制FDM的進(jìn)展,另有研究在雞[27]、猴[28]等動(dòng)物模型上也有類似的發(fā)現(xiàn)。Yan等[13]對(duì)小鼠腹腔注射APO,同樣觀察到APO對(duì)FDM具有抑制作用,該研究還發(fā)現(xiàn)持續(xù)泵入DA對(duì)FDM無(wú)抑制效果。Huang等[29]對(duì)D1、D2類受體基因敲除小鼠玻璃體腔注射APO,結(jié)果發(fā)現(xiàn)D1類受體參與了APO對(duì)FDM的抑制過(guò)程,而D2類受體無(wú)特殊作用。此外,非選擇性多巴胺受體激動(dòng)劑2-氨基-6,7-二羥基-1,2,3,4-四氫化萘(2-amino-6,7-dihydroxy-1,2,3,4-tetrahydronaphthalene,ADTN)也被證實(shí)對(duì)FDM有抑制作用[30]。Mao等[31]發(fā)現(xiàn)玻璃體腔注射胞磷膽堿可抑制豚鼠FDM的發(fā)展,并增加其視網(wǎng)膜的DA水平。
2.2視網(wǎng)膜DA含量減少對(duì)FDM的影響6-羥基多巴胺(6-OHDA)是一種非選擇性多巴胺能神經(jīng)元抑制劑,關(guān)于6-OHDA的研究較為復(fù)雜。研究發(fā)現(xiàn),6-OHDA可以抑制FDM的形成[32],這與DA可以抑制FDM發(fā)展的假說(shuō)相矛盾[33]。推測(cè)可能與6-OHDA非選擇性抑制兒茶酚胺能神經(jīng)元有關(guān)[34],也有學(xué)者認(rèn)為DA的作用與視網(wǎng)膜DA濃度無(wú)關(guān),而與DA分泌晝夜節(jié)律的振幅有關(guān)[35]。Wu等[36]對(duì)FDM和正常視覺(jué)鼠玻璃體腔注射6-OHDA,兩組動(dòng)物均觀測(cè)到了眼軸變短、角膜屈光度變大的現(xiàn)象。
3.1 D2受體對(duì)FDM的影響目前研究發(fā)現(xiàn),視網(wǎng)膜內(nèi)存在兩種DA受體,其中D1類受體包括D1、D5受體,D2類受體包括D2、D3、D4受體[37]。D1受體可以刺激細(xì)胞內(nèi)環(huán)磷酸腺苷(cAMP)的分泌,而D2受體可以抑制其合成[38]。大量實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明,DA激動(dòng)劑對(duì)FDM的抑制作用可以通過(guò)刺激D2受體介導(dǎo)[39]。Ward等[40]在樹(shù)鼩FDM實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),激動(dòng)多巴胺D2受體通路可抑制FDM的發(fā)展,而D1受體通路對(duì)FDM的發(fā)展無(wú)明顯改變。Stone等[41]關(guān)于D2受體拮抗的研究也得到了相似的結(jié)論。喹吡羅是一種特異性的D2受體激動(dòng)劑。Nickla等[42]研究發(fā)現(xiàn)喹吡羅可抑制FDM的發(fā)展,而D1受體激動(dòng)劑SKF-38393無(wú)明顯作用。McCarthy等[43]對(duì)FDM模型雞分別在光條件和暗條件下去遮蓋3h,光組玻璃體內(nèi)注射D1、D2類受體拮抗劑,暗組玻璃體內(nèi)注射D1、D2受體激動(dòng)劑,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明FDM模型雞短時(shí)間內(nèi)給予去剝奪,對(duì)FDM發(fā)展的抑制作用是通過(guò)增加D2受體活性實(shí)現(xiàn)的,但單獨(dú)抑制D2受體活性對(duì)正常情況下動(dòng)物眼部的發(fā)育無(wú)明顯影響[44]。也有研究認(rèn)為,D2受體激動(dòng)劑在低劑量時(shí)可抑制FDM,在高劑量時(shí)可增強(qiáng)FDM的發(fā)展[32]。然而,也有研究結(jié)果與上述結(jié)論不符,Zhang等[37]對(duì)FDM花豚鼠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果則表明D2受體活化具有增強(qiáng)FDM的作用;Huang等[44]通過(guò)對(duì)比D2受體基因敲除小鼠和正常小鼠玻璃體腔注射D2受體拮抗劑舒必利(sulpiride)后FDM程度的變化,證明D2受體激活產(chǎn)生的DA是促進(jìn)小鼠FDM形成的主要原因。
3.2 D1受體對(duì)FDM的影響Zhang等[37]研究發(fā)現(xiàn)D1受體活化可抑制FDM的發(fā)展。Huang等[44]對(duì)D1受體、D2受體基因敲除小鼠腹腔注射APO,結(jié)果發(fā)現(xiàn)D2受體基因敲除小鼠和正常組鼠腹腔注射APO可明顯減輕FDM的形成,認(rèn)為多巴胺受體激動(dòng)劑APO是通過(guò)D1受體活化對(duì)FDM產(chǎn)生抑制作用。
眾多研究表明,增加視網(wǎng)膜DA含量可有效抑制FDM的發(fā)展,但其具體作用的方式、作用受體、影響因素仍需要進(jìn)一步研究。多巴胺D2類受體激活可以抑制FDM的發(fā)展,D1類受體的作用尚不明確,但有關(guān)D1、D2類受體的作用仍存在爭(zhēng)議,部分研究結(jié)果仍有分歧,產(chǎn)生這種分歧的原因可能與多巴胺受體激動(dòng)劑/抑制劑復(fù)雜的藥理作用有關(guān),且尚缺乏不同物種D1、D2類受體在視網(wǎng)膜中分布特性的相關(guān)研究[45]。另有研究發(fā)現(xiàn)D1、D2類受體在視網(wǎng)膜上活動(dòng)的平衡可能是影響眼部發(fā)育及FDM發(fā)展的重要因素[46]。因此,有關(guān)DA及其受體在近視發(fā)展中的作用仍需要進(jìn)一步深入研究。