陳 蓬 鄒文軍

關(guān)于糖尿病視網(wǎng)膜病變(DR)的既往研究和現(xiàn)有治療方案主要集中在嚴(yán)重威脅患者視功能的微血管損害時期，但此階段視網(wǎng)膜已發(fā)生不可逆的損傷，因此，新近研究開始發(fā)掘神經(jīng)變性在DR發(fā)病早期的作用。高血糖環(huán)境下，炎癥、免疫細(xì)胞活化、谷氨酸興奮性毒性和神經(jīng)營養(yǎng)因子分泌失衡等因素誘導(dǎo)神經(jīng)血管單位(NVU)的破壞和血-視網(wǎng)膜屏障(BRB)功能的損害，從而導(dǎo)致糖尿病視網(wǎng)膜神經(jīng)變性(DRN)的發(fā)生發(fā)展。它以神經(jīng)元凋亡和大小膠質(zhì)細(xì)胞活化為主要特征并造成患者色彩分辨力和對比敏感度降低，暗適應(yīng)延遲，視野光敏度降低及視力喪失[1]。小膠質(zhì)細(xì)胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中常駐的免疫細(xì)胞，參與多種神經(jīng)退行性疾病，如阿爾茨海默病、帕金森病和亨廷頓病[2-3]。視網(wǎng)膜小膠質(zhì)細(xì)胞(RMC)是視網(wǎng)膜免疫細(xì)胞的主要種群之一，對視網(wǎng)膜神經(jīng)組織的發(fā)育和功能維持等方面具有重要作用。近年來，RMC如何參與DRN及對DRN的雙重調(diào)控機制成為研究熱點，靶向RMC從而控制DRN進(jìn)展可拓展疾病治療的思路。本文就RMC參與DRN的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 DRN的發(fā)病機制

DRN最重要的特征是神經(jīng)元凋亡增多和NVU損害[4-5]。神經(jīng)元(包括神經(jīng)節(jié)細(xì)胞、雙極細(xì)胞、水平細(xì)胞和無長突細(xì)胞)、大膠質(zhì)細(xì)胞(包括星形膠質(zhì)細(xì)胞和Müller細(xì)胞)、免疫細(xì)胞(包括RMC)和血管細(xì)胞(內(nèi)皮細(xì)胞和周細(xì)胞)相互依賴和功能耦合構(gòu)成NVU，DRN中NVU的損害會造成神經(jīng)元凋亡增多[1, 5]。DRN的神經(jīng)元凋亡機制主要有谷氨酸的興奮毒性、凋亡相關(guān)蛋白、代謝產(chǎn)物的積累和血管-免疫細(xì)胞的相互作用。

1.1 谷氨酸的興奮毒性谷氨酸是視網(wǎng)膜的主要興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，在正常生理狀態(tài)下，視網(wǎng)膜神經(jīng)元釋放谷氨酸分子引起去極化，而大膠質(zhì)細(xì)胞攝取谷氨酸并將其分解為游離谷氨酰胺。DRN中大膠質(zhì)細(xì)胞攝取和分解谷氨酸的能力下降，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)外谷氨酸濃度升高，進(jìn)而過度激活谷氨酸N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受體并介導(dǎo)神經(jīng)元細(xì)胞內(nèi)的鈣調(diào)節(jié)失控，最終導(dǎo)致神經(jīng)元的死亡[6-8]。

1.3 代謝產(chǎn)物的積累高血糖可導(dǎo)致線粒體中超氧化物的產(chǎn)生、多元醇氨基己糖和蛋白激酶C(PKC)通路的通量增加，誘導(dǎo)活性氧(ROS)產(chǎn)生增加和晚期糖基化終產(chǎn)物(AGE)的積累。高水平AGE通過多種細(xì)胞因子對視網(wǎng)膜神經(jīng)元產(chǎn)生促凋亡作用[6, 10]。

1.4 血管-免疫細(xì)胞相互作用DR早期，血管和免疫細(xì)胞相互作用，通過呼吸爆發(fā)釋放細(xì)胞因子和超氧化物并破壞BRB完整性。DR晚期，由于BRB完整性被破壞，循環(huán)免疫細(xì)胞和血清蛋白通過侵入視網(wǎng)膜和玻璃體參與慢性炎癥和NVU損傷，最終造成神經(jīng)元凋亡增多[1]。

2 RMC與DRN

成熟的RMC主要分布在視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層(RNFL)、神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層(GCL)、內(nèi)叢狀層(IPL)及外叢狀層(OPL)，在內(nèi)核層(INL)分布較少，其正常功能是視網(wǎng)膜正常電生理反應(yīng)的基礎(chǔ)[11]。在正常視網(wǎng)膜中，RMC處于靜息狀態(tài)，激活后可極化為M2型、M1型或中間表型，其數(shù)量取決于受影響的組織以及功能障礙、損傷或感染的程度[12-14]。M2型即抗炎型，由Th-2細(xì)胞因子(如IL-4、IL-10和IL-13)誘導(dǎo)，高水平表達(dá)抗炎細(xì)胞因子，如IL-4、IL-10和IL-13等[12]，負(fù)責(zé)抑制炎癥，監(jiān)測神經(jīng)元，并清除代謝物[15]。M1型即促炎型，受Th-1細(xì)胞因子、干擾素γ或脂多糖誘導(dǎo)，高水平表達(dá)促炎細(xì)胞因子，如IL-12、IL-23、TNF-α、IL-1β和IL-6等[12]，參與炎癥和組織損傷，以及突觸、軸突和細(xì)胞的吞噬[15]。RMC對于視網(wǎng)膜神經(jīng)組織具有促進(jìn)發(fā)生發(fā)育和修剪[16]、維持結(jié)構(gòu)和功能[17]，并調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)的作用[18]。

2.1 RMC在DRN中的功能改變高血糖環(huán)境中，RMC被激活并增殖，從細(xì)長突起的分枝狀轉(zhuǎn)變?yōu)橛休^大胞體和較短突起的變形蟲狀，由M2型轉(zhuǎn)變?yōu)镸1型，其免疫反應(yīng)性、遷移特性和吞噬活性增強，促炎和抗炎介質(zhì)的表達(dá)水平也進(jìn)一步增加[12]。DR早期，M2型與M1型RMC同時激活以減輕炎癥并延緩疾病發(fā)展。在DR中晚期，M1型RMC激活保持不變，而M2型激活下降。已有報道指出，在PDR患者中激活的RMC聚集在RNFL的新生血管周圍[19]，尤其是OPL和GCL[20]，表型向M1型轉(zhuǎn)變[21]，這些病理過程發(fā)生在神經(jīng)元凋亡和BRB破壞之前[12, 20]。因此，調(diào)控RMC的激活和表型極化被認(rèn)為是一種防治視網(wǎng)膜疾病有前途的策略[22]。

2.2 RMC參與DRN的分子機制

2.2.1 代謝紊亂激活的RMC和高水平AGE均可對視網(wǎng)膜神經(jīng)元產(chǎn)生損傷，這種損傷可通過TNF-α介導(dǎo)Caspase級聯(lián)和Jun激酶激活，也可通過NO介導(dǎo)谷氨酸興奮毒性和磷酸甘油醛脫氫酶(GAPDH)核內(nèi)積累，最終誘導(dǎo)神經(jīng)元凋亡增多[6, 10]。在DRN中，RMC和AGE還存在相互作用。AGE和晚期糖基化終末產(chǎn)物受體作用可誘導(dǎo)RMC促炎癥表型激活，進(jìn)一步導(dǎo)致炎性細(xì)胞因子分泌增加。AGE還可誘導(dǎo)神經(jīng)元大量分泌單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1)，刺激RMC細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶(ERK)和核因子κB(NF-κB)的表達(dá)增加[10]，進(jìn)而導(dǎo)致RMC釋放神經(jīng)毒性因子對神經(jīng)元造成損傷[1, 12, 23]。

2.2.2 氧化應(yīng)激高血糖可誘導(dǎo)RMC的線粒體傳遞鏈產(chǎn)生超氧化合物，包括ROS[10]，ROS的產(chǎn)生和RMC的激活相互促進(jìn)，最終造成氧化應(yīng)激介導(dǎo)的視網(wǎng)膜神經(jīng)變性和炎癥[24]。研究表明，活化RMC中ROS的產(chǎn)生增加，使得GAPDH活性下降，進(jìn)而加速神經(jīng)變性[6]。而ROS引起的氧化應(yīng)激可通過上調(diào)NF-κB和Toll樣受體加劇RMC的炎癥反應(yīng)，從而誘導(dǎo)視網(wǎng)膜炎癥反應(yīng)，引起神經(jīng)元損傷[10]。有研究顯示，RMC還可以通過NOX相關(guān)通路旁分泌ROS[24]，而NOX抑制劑可減少缺氧誘導(dǎo)的ROS的產(chǎn)生、RMC的激活及炎癥信號的表達(dá)[25]。這證明NOX抑制劑可以抑制RMC的激活和氧化應(yīng)激，是治療DRN的潛在藥物。

2.2.3 神經(jīng)營養(yǎng)因子和神經(jīng)毒性因子失衡腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子、色素上皮衍生因子、神經(jīng)生長因子等神經(jīng)營養(yǎng)因子有利于神經(jīng)元的生長分化，具有神經(jīng)保護作用[5]。谷氨酸、氧化應(yīng)激、Caspase-3、基質(zhì)金屬蛋白酶等神經(jīng)毒性因子，可導(dǎo)致神經(jīng)元功能障礙[9, 12]。正常生理條件下，RMC激活后通過清除有毒代謝物、病原體、滲出的血清蛋白和細(xì)胞碎片，并產(chǎn)生神經(jīng)營養(yǎng)因子和抗炎細(xì)胞因子，發(fā)揮神經(jīng)保護作用。DR中，RMC的神經(jīng)營養(yǎng)作用轉(zhuǎn)變?yōu)樯窠?jīng)毒性作用，通過NF-κB和ERK信號通路介導(dǎo)各種神經(jīng)毒性因子的釋放，吞噬正常神經(jīng)元并引起功能障礙，導(dǎo)致大量視網(wǎng)膜神經(jīng)元喪失[1, 12, 23]。

2.2.4 炎癥反應(yīng)和免疫抑制RMC的激活和先天免疫反應(yīng)是糖尿病中神經(jīng)遞質(zhì)信號改變、突觸蛋白表達(dá)減少和神經(jīng)膠質(zhì)功能障礙的重要原因[8]，其介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)和免疫抑制在DRN中發(fā)揮重要作用。在DR早期，RMC介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)和免疫抑制相互抵消。但隨疾病進(jìn)展，炎癥反應(yīng)不斷放大，免疫抑制的作用失衡，破壞了NVU和BRB，引起視網(wǎng)膜神經(jīng)元大量丟失，造成患者視力和色彩分辨力的缺陷[10, 26]。RMC的免疫抑制由視網(wǎng)膜色素上皮(RPE)細(xì)胞、神經(jīng)元、大膠質(zhì)細(xì)胞和RMC本身介導(dǎo)，以抑制炎癥，維持視網(wǎng)膜動態(tài)平衡。RPE通過結(jié)合RMC上的CD95(Fas配體)，以誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡并分泌抗炎介質(zhì)。神經(jīng)元通過α-黑素細(xì)胞刺激素、跨膜糖蛋白(CD200)和CX3CL1抑制RMC表達(dá)炎癥因子[26]。RMC的自我調(diào)節(jié)是通過上調(diào)18 000 Da轉(zhuǎn)位蛋白(TSPO)來調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)和吞噬功能。在實驗中，TSPO通過PPAR-γ途徑抑制RMC的M2極化和神經(jīng)營養(yǎng)因子的釋放，TSPO激動劑XBD173可以抑制RMC增殖并降低其促炎相關(guān)基因的水平[26-27]。因此，維持RMC的炎癥反應(yīng)和免疫抑制的平衡是治療DRN的重要策略。

由表6-表7可知，仿石器材區(qū)域與周圍背景真山石區(qū)域X波段雷達(dá)后向散射系數(shù)差值為1.7dB。滿足反雷達(dá)偽裝要求。

2.2.5 小膠質(zhì)細(xì)胞和大膠質(zhì)細(xì)胞的相互作用在DR中，RMC和大膠質(zhì)細(xì)胞相互激活，加劇視網(wǎng)膜中谷氨酸的興奮毒性及對神經(jīng)元的吞噬作用[26]。Müller細(xì)胞的興奮毒性使RMC活化和遷移增加。而星形膠質(zhì)細(xì)胞與RMC共同參與視網(wǎng)膜炎癥和損傷，它們在神經(jīng)變性中的共同標(biāo)志物是TSPO[12, 26]。DBI-TSPO信號是一種大、小膠質(zhì)細(xì)胞相互作用的形式，在視網(wǎng)膜炎癥和損傷期間被激活上調(diào)，并通過負(fù)調(diào)控來限制RMC激活和炎癥反應(yīng)[26-27],這證明RMC和大膠質(zhì)細(xì)胞可能共同參與DRN的神經(jīng)損傷，而關(guān)于兩者相互調(diào)控機制需要進(jìn)一步研究。

3 靶向RMC改善DRN的現(xiàn)有研究

RMC激活在DRN的發(fā)生發(fā)展中起關(guān)鍵作用，但長期阻斷RMC功能會導(dǎo)致視網(wǎng)膜的突觸結(jié)構(gòu)和對光電生理反應(yīng)退化，視覺功能受損[17]。因此，調(diào)控RMC激活和極化表型是有效控制DRN的方法。

3.1 現(xiàn)有治療藥物糖皮質(zhì)激素(GC)因抗炎和免疫抑制特性已被用于治療DME和PDR[12, 19]。GC對于RMC具有雙重調(diào)控作用，一是可以通過抑制PKC通路誘導(dǎo)RMC分泌NO，發(fā)揮神經(jīng)毒性作用；二通過抑制細(xì)胞毒性和RMC活化，發(fā)揮神經(jīng)保護作用[19, 28]。在視網(wǎng)膜神經(jīng)保護方面，甲基強的松龍沒有作用，地塞米松作用較小，而曲安奈德可通過抑制RMC活化、TNF-α表達(dá)和p38/SAPK信號通路有效保護神經(jīng)元[12, 19]。因此曲安奈德有望對DRN發(fā)揮治療作用。半合成四環(huán)素衍生物因抗炎特性及其抑制RMC激活的作用已被用于治療DR[29]，可改善患者的黃斑水腫、血管滲漏和視覺功能[5]。米諾環(huán)素通過抑制Toll樣受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及促分裂素原活化蛋白激酶以阻斷RMC對炎癥刺激的激活，減少視網(wǎng)膜神經(jīng)元死亡[5, 19, 30-31]。多西環(huán)素通過降低Caspase-3水平和減少RMC活化以發(fā)揮神經(jīng)保護作用[12]。這些DR相關(guān)研究提示四環(huán)素衍生物可能是一種有效治療DRN的免疫療法。

3.2 新靶點及潛在藥物

3.2.1 miRNAmiRNA在特定刺激下可以誘導(dǎo)RMC表型極化。在DR中，miR-30a和miR-124分別通過NLRP3調(diào)節(jié)S100A12和通過Rac1調(diào)節(jié)阿馬多利甘氨酸蛋白，從而調(diào)控RMC激活和極化[27]。miR-10通過Nogo受體調(diào)節(jié)RMC極化后的神經(jīng)炎癥，玻璃體內(nèi)注射抗Nogo-A抗體可改善患者視功能，減少RMC介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)[6, 27]?？筃ogo-A抗體可能成為DRN的有效治療方法。

3.2.2 血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑和血管緊張素Ⅱ受體阻滯劑腎素血管緊張素系統(tǒng)和血管緊張素受體1(AT1-R)與DR的發(fā)病關(guān)系密切。在DR中血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)通過激活RMC上的AT1誘導(dǎo)其激活和炎癥因子產(chǎn)生[27]。這表明AngⅡ可能通過激活RMC參與DRN的發(fā)生發(fā)展。血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑和Ang Ⅱ受體阻滯劑(ARB)有可能成為DRN的治療藥物。

3.2.3 靶向RMC極化的代謝靶點醛糖還原酶是DR相關(guān)的多元醇途徑酶。AR過表達(dá)促進(jìn)RMC激活，活化的RMC從OPL遷移到視網(wǎng)膜下間隙，并釋放細(xì)胞因子造成視網(wǎng)膜損傷。醛糖還原酶抑制劑(ARIS)可顯著減少RMC遷移和細(xì)胞因子分泌[27]。早期應(yīng)用ARIS可能會抑制DRN進(jìn)展。

同型半胱氨酸是DRN的潛在生物標(biāo)志物，高同型半胱氨酸血癥(HHcy)破壞了BRB和RPE，并介導(dǎo)RMC誘導(dǎo)神經(jīng)炎癥。通過補充葉酸等治療HHcy有可能在DRN早期起到保護神經(jīng)的作用[27]。

在高血糖條件下，血液和視網(wǎng)膜之間的葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白1(GLUT1)代謝量增加，是糖酵解中調(diào)控RMC激活的關(guān)鍵因子。單羧酸轉(zhuǎn)運體1(MCT1)是無氧糖酵解的特殊步驟。MCT1可通過RMC極化中的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子缺氧誘導(dǎo)因子-1增強果糖-2，6-雙磷酸酶3表達(dá)，從而促進(jìn)RMC激活和促炎作用[27]。因此，抑制MCT1和GLUT1有可能預(yù)防DRN發(fā)展。

3.2.4 傳統(tǒng)中藥提取物部分傳統(tǒng)中藥提取物具有抑制RMC活化和視網(wǎng)膜神經(jīng)保護作用。積雪酸是天然存在的五環(huán)三萜化合物，既可以通過Sirt1/NF-κB信號通路來抑制RMC激活，又通過抑制TLR4/MyD88/NF-κB p65信號通路調(diào)控RMC極化，抑制炎癥介質(zhì)的釋放，從而保護NVU和BRB[32]。土萆薢中提取的皂苷類化合物Dios/DG可抑制RMC標(biāo)記物的表達(dá)，并調(diào)節(jié)其極化以保護神經(jīng)元。石斛花素被發(fā)現(xiàn)在體內(nèi)外抑制RMC的激活。淫羊藿素可通過抑制高血糖介導(dǎo)的ERK1/2-NF-κB通路以減輕RMC引起的視網(wǎng)膜炎癥。藏紅花素通過激活PI3K/AKT信號通路抑制DR相關(guān)RMC的氧化應(yīng)激和促炎反應(yīng)。川芎嗪通過TLR4/NF-κB信號通路抑制RMC的激活、遷移和再生，還通過PPAR-γ途徑調(diào)控RMC的M2型極化，從而減輕視網(wǎng)膜炎癥[27]。這些傳統(tǒng)中藥成分可能為DRN的治療提供另一種途徑。

4 展望

DR是世界范圍內(nèi)常見的導(dǎo)致不可逆性視功能喪失的疾病，現(xiàn)有證據(jù)表明，DRN是在DR的早期就已發(fā)生的視網(wǎng)膜神經(jīng)血管功能障礙性疾病，需要依靠多靶點、多方向的干預(yù)，探索新的藥理學(xué)治療方法[5, 7]，從而減輕DR患者的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)[7]。當(dāng)前治療DRN的神經(jīng)保護藥物迅速發(fā)展，因此，篩查視網(wǎng)膜神經(jīng)功能障礙是識別神經(jīng)保護治療患者的關(guān)鍵。雖然許多新的靶向RMC抑制神經(jīng)變性的分子介質(zhì)可能減緩DRN的發(fā)生發(fā)展，但是其還未達(dá)到應(yīng)用于臨床治療的條件，療效監(jiān)測手段還不夠豐富。神經(jīng)保護本身是DRN一個重要的治療方向，不僅要評估微血管疾病的潛在影響，還需要考慮視網(wǎng)膜多細(xì)胞的相互作用。下一步需要了解DRN的特征性改變、RMC激活和神經(jīng)元改變的時間發(fā)展順序和觸發(fā)因素以及RMC激活背后的分子機制，從而為藥物的開發(fā)提供更多輔助手段。因此，開展RMC參與DRN的分子機制研究以及評估和觀察RMC功能障礙導(dǎo)致的DRN疾病特征，可為DRN的發(fā)現(xiàn)和防治提供新思路。