何夢梅，周 健

0引言

視網(wǎng)膜變性類疾病(retinal degenerative diseases)是一組以光感受器細胞凋亡為主要表現(xiàn)，視網(wǎng)膜神經(jīng)元進行性退化導致視功能惡化的嚴重致盲性、異質性疾病，包括視網(wǎng)膜色素變性(retinitis pigmentosa, RP)、年齡相關性黃斑變性(age-related macular degeneration，ARMD)、糖尿病性視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy，DR)、病理性高度近視(pathological high myopia, PHM)等。近年來，神經(jīng)炎癥(neuroinflammation)被認為是許多視網(wǎng)膜神經(jīng)退行性疾病的早期特征，其可能是導致光感受器細胞凋亡，進一步引起視網(wǎng)膜變性的共同因素。此外，這類疾病的炎癥反應不僅局限在視網(wǎng)膜，其前房也表現(xiàn)為微炎癥刺激狀態(tài)(proinflammatory internal microenvironment)。本文就視網(wǎng)膜變性類疾病的炎癥相關研究進展做一綜述。

1視網(wǎng)膜神經(jīng)炎癥反應

1.1 RPRP是一種具有明顯遺傳傾向的慢性、進行性視網(wǎng)膜色素上皮(retinal pigment epithelium, RPE)和光感受器細胞的變性疾病。病理上以視網(wǎng)膜光感受器細胞凋亡為主要特征[1]。近年來，炎癥在RP中的作用受到重視，它可能是導致RP從基因突變到光感受器細胞凋亡過程中共同的生物化學途徑[2]。

動物研究表明，炎癥在RP進展過程中發(fā)揮重要作用。促炎因子在RP模型小鼠(rd10)的視網(wǎng)膜中高表達，抑制炎癥反應可有效減少光感受器細胞的丟失和RP進展[3]；在T17M視紫紅質突變的RP模型小鼠中，IL-1β等炎癥因子明顯升高[4]。此外，藥物阻斷關鍵促炎因子IL-1β，可以減少RP模型小鼠光感受器細胞丟失，使視網(wǎng)膜變性速度降低[5]；RP房水和玻璃體液中均可檢測到增高的炎癥因子，且炎癥因子與視功能和視野呈負相關[6-8]。提示炎癥與RP光感受器細胞的凋亡密切相關，炎癥反應可能是光感受器細胞凋亡的共同通路。

1.2 ARMDARMD是導致60歲以上患者失明的主要原因[9]。慢性炎癥和氧化應激在ARMD中發(fā)揮重要作用。外周循環(huán)來源的巨噬細胞浸潤是ARMD炎癥的組成部分。在干性ARMD中小膠質細胞(microglia, MG)/巨噬細胞在視網(wǎng)膜外層和視網(wǎng)膜下堆積。組織學研究表明，在ARMD早期表現(xiàn)如玻璃膜疣中，慢性炎癥發(fā)生在RPE與脈絡膜之間。在滲出型ARMD中，RPE細胞和巨噬細胞/單核細胞中炎性因子/趨化因子上調(diào)，正向和負向調(diào)控了脈絡膜新生血管(choroidal neovascularisation，CNV)的活性[10]。受損的線粒體、溶酶體降解或DICER1基因缺陷等使炎癥因子、TLRs或模式識別受體(pattern recognition receptors，PRRs)的配體等通過其同源受體激活轉錄因子NF-κB，從而導致NLRP3炎癥小體、pre-IL-1β和pre-IL-18的轉錄，最終介導活性炎癥因子IL-1β和IL-18等釋放[11]。IL-1β的釋放誘導RPE細胞中趨化因子IL-8和單核細胞趨化蛋白1(monocyte chemotactic protein-1，MCP-1)的表達和分泌及緊密連接蛋白的丟失，導致血-眼屏障破壞和白細胞、巨噬細胞聚集，進一步放大炎癥反應[12]。

證據(jù)表明炎癥在非滲出和滲出性ARMD的發(fā)展中起著關鍵作用，玻璃膜疣的組織學分析提示有免疫活性物質，其作為早期ARMD的標志，提示炎癥在早期ARMD發(fā)病中發(fā)揮重要作用。同時，免疫細胞等的浸潤進一步放大炎癥反應，加劇了光感受器細胞的凋亡。

1.3 DRDR是視網(wǎng)膜血管和視網(wǎng)膜神經(jīng)元變性導致的進行性、致盲性視網(wǎng)膜疾病。DR可根據(jù)視網(wǎng)膜新生血管形成與否分為非增生型糖尿病視網(wǎng)膜病變(nonproliferative diabetic retinopathy，NPDR)和增生型糖尿病視網(wǎng)膜病變(proliferative diabetic retinopathy，PDR)兩個階段[13]。炎癥在DR發(fā)病機制中發(fā)揮重要作用。Arroba等[14]的研究表明，糖尿病模型小鼠(db/db小鼠)中TNF-α和IL-1β增加，且M2型MG的數(shù)量增加。對移植入GFP+單核/巨噬細胞的小鼠誘發(fā)糖尿病后其視網(wǎng)膜內(nèi)GFP+/Iba-1+細胞的募集增加，提示有外周血單核細胞的募集和激活。同時，葡萄糖代謝的變化與趨化因子、生長因子和免疫細胞變化的增加有關，最終通過促進血管生成和神經(jīng)元變性導致視網(wǎng)膜的損傷。

糖基化終產(chǎn)物的產(chǎn)生及其與受體(advanced glycation end-products,RAGEs)的結合在DR的病理生理過程中也起重要的作用。在MG中RAGEs激活，并通過NF-κB和PPARγ介導其促炎效應, 導致TNF-α的產(chǎn)生[15]。

此外，PDR玻璃體中NLRP3被激活，且伴有牽拉性視網(wǎng)膜脫離的 PDR 眼中 NLRP3 表達水平高于未發(fā)生視網(wǎng)膜脫離的 PDR[16]，提示炎癥與PDR的發(fā)病成正相關。然而與此結果不同，Boss 等[17]的研究發(fā)現(xiàn)NPDR患者玻璃體內(nèi)炎癥因子水平高于PDR，提示炎癥可能是神經(jīng)膠質細胞在DR早期發(fā)揮搶救受損神經(jīng)元的代償途徑。

1.4 PHMPHM患者視網(wǎng)膜組織會發(fā)生各種可能導致視力喪失的退行性病變，這可能是由眼球前后徑生長引起的機械應力所致。此外，鞏膜組織在生長過程中表現(xiàn)出活躍的重構，而這種重塑的潛在原因尚不清楚。近幾年，炎癥理論逐漸受到人們關注。

系統(tǒng)性炎癥如1型糖尿病、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、青少年慢性關節(jié)炎和葡萄膜炎等疾病，均可導致高度近視，而與這些疾病相關的急慢性炎癥可加重近視[18]，提示炎癥參與高度近視的發(fā)生。TGF-β在炎癥反應和鞏膜的重塑中發(fā)揮重要作用，與近視的發(fā)展密切相關[19]。在倉鼠形覺剝奪性近視模型中，鞏膜細胞因子表達增加，而緩解近視的阿托品可有效抑制細胞因子的表達，提示炎癥反應在近視發(fā)展中發(fā)揮重要作用，這項研究還報道了免疫抑制劑環(huán)孢素A可減緩近視的發(fā)展，而引起炎癥反應的脂多糖或肽聚糖等可導致近視發(fā)展[18]。此外，在近視動物模型的鞏膜中，細胞外基質紊亂及丟失導致鞏膜壁變薄[20]。

以上證據(jù)表明，持續(xù)的視網(wǎng)膜和脈絡膜微炎癥狀態(tài)可能是導致PHM患者RPE萎縮、CNV形成和鞏膜結構重塑的重要原因。因此，進一步的前瞻性研究對了解疾病的病因和轉歸至關重要。

2視網(wǎng)膜變性類疾病的眼內(nèi)炎癥微環(huán)境

炎癥在視網(wǎng)膜變性類疾病中發(fā)揮重要作用。炎癥不僅發(fā)生在視網(wǎng)膜，在房水和玻璃體液中均能檢測出低水平表達的炎癥因子；炎癥引起的改變也不局限在視網(wǎng)膜上，晶狀體、玻璃體等組織也常常受累。推測視網(wǎng)膜變性類疾病存在眼內(nèi)慢性、持續(xù)性的微炎癥環(huán)境。

臨床研究發(fā)現(xiàn)RP患者房水及玻璃體液中炎癥因子和趨化因子水平明顯高于對照組，且顯著高于其在血清中的表達量?；颊叻克W輝值升高，前部玻璃體中炎癥細胞數(shù)增加[6-7, 21]，提示部分細胞因子在眼內(nèi)生成。高度近視患者房水中IL-1受體拮抗劑的表達明顯低于對照組, 而MCP-1的表達明顯高于對照組，提示高度近視患者前房內(nèi)存在促炎狀態(tài)[22]。ARMD患者房水中炎癥因子表達明顯高于白內(nèi)障患者，其中IL-6、IL-8、TNF-α和VEGF的表達量與年齡呈正相關，IL-8在ARMD中表達最高，且抗視網(wǎng)膜抗體(anti-retinal antibodies，ARAs)僅在ARMD中被檢測到[21]；用蛋白質譜分析法分析了干性ARMD患者房水蛋白譜，發(fā)現(xiàn)干性ARMD與炎癥和免疫反應關系密切[23]。在DR眼前段也表現(xiàn)出微炎癥狀態(tài)，DR患者的玻璃體和房水中檢測到多種升高的炎性細胞因子，包括由巨噬細胞和中性粒細胞產(chǎn)生的VEGF、IL-1β、TNF-α、IL-6等[24]，眼內(nèi)VEGF的增加又促進了新生血管性青光眼的發(fā)生。

RP患者和PHM存在相似的并發(fā)癥，如并發(fā)性白內(nèi)障、玻璃體液化、晶狀體懸韌帶薄弱、后鞏膜葡萄腫，而且在白內(nèi)障術后易發(fā)生囊環(huán)收縮綜合征(capsular contraction syndrome, CCS)，懸韌帶薄弱甚至斷裂，導致人工晶狀體囊袋內(nèi)脫位等術后并發(fā)癥。對RP發(fā)生后囊膜下型白內(nèi)障(posterior subcapsular cataract, PSC)相關的危險因素研究發(fā)現(xiàn)房水閃輝的增加是PSC形成的危險因素，提示炎癥對PSC形成有重要作用[25]。RP患者和高度近視患者的PSC，術后后囊膜下混濁及CCS均提示晶狀體上皮細胞發(fā)生上皮間充質轉化(epithelial mesenchymal transformation, EMT)可能是其重要的發(fā)病機制之一。此外，此類患者術后易發(fā)生人工晶狀體脫位或半脫位，晶狀體脫位可發(fā)生在術后5a甚至更長時間，推測RP眼內(nèi)呈慢性微炎癥狀態(tài)，這種長期慢性的炎癥刺激使晶狀體懸韌帶損傷[26]。采用細胞因子高通量篩選證實RP并發(fā)白內(nèi)障患者房水細胞因子的表達明顯高于年齡相關白內(nèi)障患者，且高表達的細胞因子與炎癥和細胞外基質紊亂密切相關，提示細胞外機制紊亂可能是導致RP眼內(nèi)懸韌帶薄弱、鞏膜重塑、前囊環(huán)收縮、后囊膜下混濁等的重要發(fā)病機制之一[27]。

視網(wǎng)膜變性可增加近視易感性。動物研究表明，視網(wǎng)膜光感受器細胞變性引起多巴胺代謝異常，導致RP患者在外界環(huán)境因素的影響下更易發(fā)生近視[28]。激活的MG可產(chǎn)生大量的氧自由基，還可通過外泌體形式介導多巴胺神經(jīng)元的損害[29]。此外，視網(wǎng)膜變性可以促進一些生長因子和神經(jīng)傳導物質的釋放及細胞外基質的紊亂，從而對眼球的增長和屈光的變化發(fā)揮作用。所以，視網(wǎng)膜變性類疾病的微炎癥還可能引起近視易感性。

目前，關于視網(wǎng)膜變性類疾病的眼內(nèi)微炎癥來源尚不清楚。部分研究者認為，RPE細胞的變性對此類疾病的發(fā)生有重要作用。RPE細胞頂端與光感受器細胞外節(jié)相互作用，吞噬脫落的外節(jié)，并清除凋亡的光感受器細胞，底端與Bruch膜和脈絡膜毛細血管相作用。在視網(wǎng)膜變性小鼠中，基因缺陷導致RPE細胞發(fā)生EMT，RPE細胞功能失調(diào)，分泌炎癥因子，并發(fā)生凋亡[30]。此外，眼內(nèi)炎性因子水平的升高可能來源于血-眼屏障的開放。在ARMD中炎癥因子高表達，RPE細胞釋放大量的VEGF，血管屏障破壞，血管滲漏，新生血管形成，大量炎性因子釋放入眼內(nèi)。在DR患者房水、玻璃體液中可檢測到高濃度的炎癥因子。糖尿病是一種慢性炎癥性過程，炎性因子刺激造成血管內(nèi)皮的損傷，在眼部表現(xiàn)為血-眼屏障破壞，炎性因子大量釋放入眼內(nèi)。在RP中，由于氧化應激等因素存在，同樣有血-視網(wǎng)膜屏障、血-房水屏障的破壞，導致RP患者眼內(nèi)炎性因子增高。但研究發(fā)現(xiàn)RP、ARMD、青光眼、白內(nèi)障等疾病中，IL-8和IL-23在RP眼房水中表達量低，而IL-8在ARMD和青光眼房水中表達最高，IL-6在RP和青光眼房水中表達量高于ARMD和白內(nèi)障。 IL-2、IL-6、 MCP-1和 PIGF在RP眼房水中表達量明顯高于血清[21]。提示眼內(nèi)炎性因子可能有其他來源。一些研究者關注到了眼內(nèi)重要的免疫細胞MG，MG的激活可能涉及與視網(wǎng)膜中其他類型細胞的復雜相互作用和多種信號通路[31]。在視網(wǎng)膜變性類疾病中，免疫調(diào)控失衡，MG過度激活，并通過釋放炎癥因子與光感受器細胞相互作用，使光感受器細胞不可逆地損傷和丟失，造成進一步的視網(wǎng)膜損害和視功能下降。但視網(wǎng)膜炎癥是否會影響前房慢性、持續(xù)性的微炎癥反應有待進一步探究，且關于炎癥與并發(fā)癥之間的關系尚無明確的機制研究，還需要更多前瞻性研究和基礎研究進一步證實。

3視網(wǎng)膜變性類疾病的系統(tǒng)性微炎癥環(huán)境

3.1視網(wǎng)膜變性類疾病的生物標志物為了評估視網(wǎng)膜變性類疾病的嚴重程度，房水和玻璃體液是最佳的研究標本，然而眼內(nèi)液含量少、炎癥因子表達量低，檢測難度增大，而且眼內(nèi)液取樣增加了眼內(nèi)炎的風險，所以采用眼內(nèi)液中生物標志物預示眼內(nèi)疾病的嚴重程度和轉歸有一定的局限性。越來越多的研究表明，外周血存在可以預測視網(wǎng)膜變性類疾病的生物標志物。

外周血中性粒細胞計數(shù)與外周血淋巴細胞計數(shù)的比值(neutrophil-to-lymphocyte ratio，NLR)是系統(tǒng)性炎癥疾病的標志物，研究發(fā)現(xiàn)，NLR可能成為診斷DR、高度近視、ARMD等視網(wǎng)膜變性類疾病的潛在炎癥標志物[32]；在ARMD中，升高的NLR與CNV有較強的相關性[33]。RP患者外周血超敏C反應蛋白(hypersensitive C-reactive protein，hs-CRP) 升高，hs-CRP水平越高，中心視功能惡化越快，提示系統(tǒng)性炎癥介質的改變可能與RP的疾病進展相關[8]；在ARMD中，CRP不僅是視網(wǎng)膜循環(huán)血管病變的重要標志物，而且是視網(wǎng)膜血管病變發(fā)展的調(diào)節(jié)因子； CRP參與相關的視網(wǎng)膜血管疾病的具體機制尚不清楚，有待進一步的研究闡明[34]。在DR中，CRP、炎癥因子、趨化因子及血管生成相關生物標志物的升高可有效評估DR的嚴重程度和疾病預后[35]。

3.2眼內(nèi)微炎癥環(huán)境與系統(tǒng)性微炎癥環(huán)境的內(nèi)在聯(lián)系盡管視網(wǎng)膜變性類疾病是眼內(nèi)神經(jīng)炎癥，但存在系統(tǒng)性炎癥指標的升高，提示系統(tǒng)性炎癥反應在此類疾病的發(fā)生和轉歸中可能發(fā)揮重要作用。目前，關于眼內(nèi)微炎癥和系統(tǒng)性微炎癥之間的因果關系尚無明確定論，系統(tǒng)性炎癥在眼部疾病的發(fā)生、發(fā)展過程中的生物學機制尚未被闡明。一部分學者認為，眼內(nèi)微炎癥是系統(tǒng)性微炎癥在眼內(nèi)的局部表現(xiàn)，如DR、ARMD等。DR是糖尿病的常見并發(fā)癥，因此不難理解有DR的患者全身炎癥反應與DR的發(fā)展密切相關。ARMD是一種年齡相關性疾病，老年人的免疫系統(tǒng)以全身微炎癥狀態(tài)為特征，隨著年齡的增長，促炎細胞因子和急性期反應物水平升高[36]。所以，系統(tǒng)性炎癥指標在一定程度上反映了ARMD眼內(nèi)局部炎癥的狀態(tài)。此外，DR血管內(nèi)皮的損傷及ARMD中RPE緊密連接蛋白的丟失導致血-視網(wǎng)膜屏障的破壞，外周血炎癥細胞如單核/巨噬細胞及中性粒細胞、淋巴細胞等和炎癥因子的浸潤加劇眼內(nèi)微炎癥反應。另一些學者認為，視網(wǎng)膜變性類疾病本身可能與一些自身免疫性疾病有類似的特征，即都存在機體的慢性微炎癥和補體活化。補體系統(tǒng)的激活最終形成膜攻擊復合物，并可能導致細胞裂解。與年齡匹配的對照組相比，ARMD患者膜攻擊復合物的積累增加[37]。許多與補體通路相關的基因被認為是ARMD發(fā)病的重要驅動因素。其中一些基因突變可能導致補體系統(tǒng)過度活躍，導致慢性炎癥，這種異常的炎癥刺激進一步促進玻璃膜疣的形成，并在眼局部形成一種炎癥前期微環(huán)境，使眼內(nèi)局部炎癥反應擴大。Long等[38]發(fā)現(xiàn)PHM患者外周血CRP升高，同時，補體C3、CH50也顯著升高，提示病理性近視存在系統(tǒng)性的免疫微炎癥。Noailles等[39]研究發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)性炎癥反應可以加劇眼內(nèi)炎癥，導致光感受器細胞變性加速，提示系統(tǒng)性炎癥和眼內(nèi)炎癥之間存在密切關系。盡管RP患者外周血中CRP表達增高，但系統(tǒng)性炎癥和局部炎癥的因果關系尚不清楚，因此，進一步研究炎癥相關因子在眼部和血清中的變化及其與視覺功能變化的關系，可能為闡明系統(tǒng)性因素對RP的病理作用提供重要線索，并可能促進RP生物標志物研發(fā)。

4小結

在視網(wǎng)膜變性類疾病發(fā)生和發(fā)展中炎癥反應的作用和地位成為研究熱點，視網(wǎng)膜的炎癥反應不僅導致光感受器細胞凋亡，還在眼內(nèi)形成慢性微炎癥環(huán)境，刺激眼內(nèi)其他組織引起并發(fā)癥，加重視功能損害，因此炎癥反應在視網(wǎng)膜變性類疾病中的作用不容忽視。目前對微炎癥環(huán)境的成因認識尚不十分清楚，雖然已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一些系統(tǒng)性炎癥指標在評價這類疾病的轉歸中有重要作用，但它們與眼內(nèi)炎癥微環(huán)境、與疾病內(nèi)在聯(lián)系還有待進一步研究。目前，視網(wǎng)膜變性類疾病主要針對其原發(fā)病和并發(fā)癥做個體化治療，若以炎癥反應為切入點研究視網(wǎng)膜變性類疾病的發(fā)病機制，尋找新的抗炎治療靶點，可有效的提高視網(wǎng)膜變性類疾病的預后并減少并發(fā)癥的發(fā)生。