冉琳琳，蘇日古嘎，陳文林，曉 琴

0引言

糖尿病視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy，DR)，是高血糖導致眼底視網(wǎng)膜神經(jīng)微血管病變的最常見并發(fā)癥。我國糖尿病發(fā)病率為12.8%[1]，病程5a以下的2型糖尿病患者糖尿病性黃斑水腫(diabetic retinal macular edema，DME)的患病率為2.8%[2]，病程10a以上的DME患病率可達25%[3]。根據(jù)DR嚴重程度可分為非增生型(non-proliferative diabetic retinopathy, NPDR)和增生型(proliferative diabetic retinopathy, PDR)。在DR進展的任何階段均可以有DME的發(fā)生，隨著DR的逐步進展，黃斑水腫亦會隨之逐漸加重，但DME的嚴重程度并不總是與DR的分期完全平行[4]，在PDR患者中更為常見。現(xiàn)代醫(yī)學對DME的主要治療方式有激光、玻璃體腔注射抗血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)、地塞米松緩釋劑及玻璃體切割手術。其中，抗VEGF是首選治療方式，盡管對治療DME取得了較好的效果，但需要多次玻璃體腔內(nèi)注藥，增加多種并發(fā)癥發(fā)生的風險，且患者存在無應答、復發(fā)等現(xiàn)象。因此，在一定程度上延緩DR的進展，減少DME的發(fā)生，提高患者視力是亟需解決的問題。蒙藥是我國民族醫(yī)學的重要組成部分，其精髓也是圍繞整體觀念對疾病進行辨證論治。根據(jù)文獻研究和前期臨床應用證明明目-11有效改善DME患者視功能，延緩病情進展，本文對明目-11及其活性成分治療DME的研究進展進行評述。

1 DME的發(fā)病機制簡述

DME是DR的一種臨床表現(xiàn)，特征是滲出液在黃斑區(qū)積聚，其發(fā)生與發(fā)展是一個復雜的、多因素參與的級聯(lián)反應。持續(xù)的高血糖狀態(tài)對DME的發(fā)生有著重要作用。高血糖狀態(tài)下血流動力學改變，引起視網(wǎng)膜缺氧誘導氧化應激與炎癥反應的發(fā)生，導致VEGF的產(chǎn)生，各種細胞炎性因子的釋放，使血管通透性增加，細胞發(fā)生凋亡，血-視網(wǎng)膜屏障(blood retinal barrier, BRB)遭到破壞，視網(wǎng)膜內(nèi)核層與外叢狀層之間液體積聚，黃斑區(qū)視網(wǎng)膜腫脹或增厚，引起DME，造成患者中心視力顯著降低[5]。

DME的發(fā)展包含了以下機制。神經(jīng)損傷機制：視網(wǎng)膜神經(jīng)損傷早于視網(wǎng)膜微血管病變，視網(wǎng)膜神經(jīng)元損傷為神經(jīng)元退行性病變的主要表現(xiàn)。在糖尿病早期受到高血糖狀態(tài)下氧化應激反應增強，糖基化終末產(chǎn)物(AGEs)堆積，引起周細胞發(fā)生凋亡、視網(wǎng)膜神經(jīng)元損傷、膠質(zhì)細胞的功能和結(jié)構的異常變化[6-8]、神經(jīng)營養(yǎng)因子水平表達下降，影響視功能。血管損傷機制：主要是周細胞丟失使微血管損傷出現(xiàn)微動脈瘤、棉絮斑、出血增多、靜脈異常以及視網(wǎng)膜內(nèi)微血管異常。以神經(jīng)血管單元(neurovascular unit, NVU)為研究對象[9]，神經(jīng)血管單元耦連體包括神經(jīng)元、膠質(zhì)細胞、免疫細胞、血管細胞、基底膜以及細胞外基質(zhì)[10-11]。高血糖持續(xù)狀態(tài)下會引起視網(wǎng)膜色素上皮細胞、視網(wǎng)膜神經(jīng)膠質(zhì)細胞、視網(wǎng)膜毛細血管內(nèi)皮細胞、周細胞的損傷[12]。VEGF及白細胞介素6(interlukin-6,IL-6)、白細胞介素-1β(IL-1β)、單細胞趨化蛋白-1(monocyte chemotactic protein 1, MCP-1)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)[13]等多種炎癥因子參與炎癥反應。高糖誘導了一些分子生物學反應，主要包括蛋白激酶C(PKC)的激活、多元醇路徑、晚期AGEs積累、氨基己糖胺途徑的激活，活性氧生成增強[14-15]導致的氧化應激反應增強。

2明目-11及其活性成分對DME的作用研究

明目-11出自《醫(yī)法海鑒》[16]，由金色訶子218g、姜黃286g、牛黃59g、藏紅花59g、朱砂50g、丁香17g、手參76g、滑石76g、赭石(制)117g、熊膽34g、硇砂8g配伍組成的水丸。功能清肝熱、去翳、明目，治療昏矇、目赤、翳障等眼疾。本方性涼，為眼底疾病的常用方劑。方中是以解毒、調(diào)理體素的金色訶子為主，以解毒、防腐的姜黃為輔，配合牛黃、藏紅花用于涼血、清肝熱，朱砂、熊膽以明目，手參以滋補，滑石、丁香以解毒,赭石、硇砂以去翳。合用具有明目、解毒、清肝熱、去翳、滋補的功能，對改善早期DR視網(wǎng)膜毛細血管高通透性、改善視力、抑制氧化應激、加快病變組織吸收有良好的作用。

依據(jù)明目-11該組方的藥物及劑量，由內(nèi)蒙古民族大學附屬醫(yī)院制劑中心按照《內(nèi)蒙古蒙藥制劑規(guī)范》[17]加工制成水丸，應用于臨床，對藥物過敏及嚴重肝腎功能不全的患者禁用。魯占軍等[18]依據(jù)我國糖尿病視網(wǎng)膜病變臨床診療指南(2014年)選取I期DR患者120例，隨機分為蒙藥組和對照組各60例。蒙藥組加用明目-11(15粒，口服，2次/日)，對照組加用羥苯磺酸鈣(0.5g，口服，3次/日)用藥3mo。觀察多焦視網(wǎng)膜電圖(mfERG)的P1波和N1波的振幅密度、潛伏期以及眼底微動脈瘤和出血點數(shù)量等情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：蒙藥組P1波與N1波振幅密度改善優(yōu)于對照組，證實明目-11及其活性成分可以有效改善視網(wǎng)膜功能損傷,減少微動脈瘤及出血點,提高黃斑區(qū)視功能，可作為早期DR的臨床用藥。在明目-11與眼底激光聯(lián)合應用治療重度NPDR的臨床報道中[19]，治療組的患者口服明目-11(15粒，2次/日，6wk)聯(lián)合激光治療，對照組患者單純給予激光治療，觀察治療前后的最佳矯正視力(BCVA)、視網(wǎng)膜滲出、出血等指標。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：患者最佳矯正視力(BCVA)、出血及滲出面積優(yōu)于單純激光治療組，對治療DR有效。

明目-11組方中的藏紅花、訶子、姜黃等活性成分可以改善DR和DME的視網(wǎng)膜功能[20]。前期研究已證實明目-11聯(lián)合抗VEGF可以有效抑制新生血管的形成、保護視功能、提高視力。在DME的發(fā)生機制中VEGF是重要的調(diào)節(jié)因子，其組方中的藏花醛、藏紅花酸、姜黃素、沒食子酸、鞣花酸、山奈酚、香草醛等活性成分與抑制VEGF相關，具有抑制細胞增生、降低血黏度、改善毛細血管通透性、促進滲出吸收的作用[21]。以下從明目-11的有效活性成分對視網(wǎng)膜神經(jīng)細胞保護、抗炎作用、抗氧化應激等方面闡述其作用機制。

2.1神經(jīng)細胞保護藏紅花對視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞凋亡和視神經(jīng)纖維的變性有抑制作用[22]，可以使脈絡膜及視網(wǎng)膜血液供應量增加，有利于促進視網(wǎng)膜功能的恢復。藏花醛是藏紅花中的一種萜類化合物可調(diào)控PI3K/Akt、NF-κB等信號通路[23]。Fang等[24]發(fā)現(xiàn)，通過靶向IRS-1的小干擾RNA轉(zhuǎn)染改變了miR-126對內(nèi)皮細胞的誘導作用，提示miR-126可能通過抑制IRS-1的表達來抑制DR的血管生成，該研究還發(fā)現(xiàn)miR-126可以影響IRS-1的表達，從而下調(diào)PI3K/Akt通路蛋白的表達，并抑制細胞侵襲與存活。DR大鼠視網(wǎng)膜組織中miR-21和PI3K/Akt/VEGF相關基因表達增加，張力蛋白(PTEN)表達降低，miR-21可通過抑制張力蛋白的表達使PI3K/Akt/VEGF信號通路被激活，促進DR模型大鼠的視網(wǎng)膜血管內(nèi)皮細胞的存活和血管生成[25]。在神經(jīng)細胞損傷中，谷氨酸發(fā)揮著一定的作用。谷氨酸是一種激動興奮性的神經(jīng)遞質(zhì)，一般狀態(tài)下在神經(jīng)元內(nèi)部之間完成信息傳輸。高血糖狀態(tài)下細胞外的谷氨酸產(chǎn)生了累積，使N-甲基-D天冬氨酸受體的表達增加，進而神經(jīng)元去極化和Ca離子超載，啟動了Caspase依賴和非依賴凋亡反應，最后引起神經(jīng)細胞的凋亡[26]。藏紅花素通過調(diào)控谷氨酸鹽誘導的鈣離子內(nèi)流，能夠增加線粒體的膜電位，Caspase-3與Caspase-9的水平顯著下降，抑制視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞(retinal ganglion cells，RGCs)凋亡，對RGCs有保護作用[27]。藏紅花苷可以影響大鼠腦組織中Caspase-3、Bax、CHOP和GRP78蛋白的表達，降低神經(jīng)元應激反應、神經(jīng)細胞凋亡[28]，減少神經(jīng)元自噬，改善神經(jīng)功能[29]。藏紅花苷通過PI3K/Akt的信號通路阻斷小膠質(zhì)細胞過度活化，減少RGCs的凋亡，從氧化應激和炎癥反應方面發(fā)揮神經(jīng)保護作用[30]。藏紅花酸可以降低視網(wǎng)膜缺血/再灌注損傷，減少RGCs層及內(nèi)核層細胞的凋亡[31]，調(diào)控PKC基因和蛋白表達，發(fā)揮保護糖尿病大鼠的視網(wǎng)膜神經(jīng)上皮的作用，抑制視網(wǎng)膜神經(jīng)細胞的凋亡[32]。

姜黃的有效成分姜黃素能抑制高糖誘導的視網(wǎng)膜血管內(nèi)皮細胞的凋亡，其機制與Bcl-2表達增加、下調(diào)Bax表達進而抑制NF-κB信號通路有關[33]。此外，姜黃素可通過PI3K/Akt信號通路激活細胞自噬，降低神經(jīng)細胞凋亡，發(fā)揮神經(jīng)保護作用[34]。

訶子內(nèi)含有大量神經(jīng)保護的活性成分。其中，沒食子酸的二聚衍生物鞣花酸通過影響神經(jīng)組織中超氧化物歧化酶、腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子、總氧化狀態(tài)(TOS)、氧化應激指標(OSI)和一氧化氮(NO)水平，發(fā)揮神經(jīng)保護作用[35]。鞣花酸通過激活星形膠質(zhì)細胞中Nrf2信號通路對神經(jīng)元發(fā)揮保護作用[36]。

山奈酚通過細胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶和血管抑制素-1(VASH1)信號通路，影響RGCs活力、Caspase-3活性和ROS水平，保護RGCs免受高糖損傷[37]。香草醛通過信號通路抑制膠質(zhì)細胞過度活化引發(fā)的炎性反應發(fā)揮神經(jīng)保護作用[38]。

2.2抗炎作用炎癥反應在DME的發(fā)生與進展中發(fā)揮重要作用。其中，IL-6、IL-1β、TNF-α、MCP-1等炎癥因子扮演重要角色[39]。

藏紅花及其活性組分[40]可降低IL-1β、IL-6、TNF-α等致炎性因子的表達，提高抗炎因子水平，在人體不同疾病狀況下發(fā)揮抗炎功能，減少炎性反應的發(fā)生，提高機體抵抗力。通過研究藏花醛對高脂飲食致2型糖尿病大鼠血糖的血糖水平、炎癥損傷以及糖尿病腎病大鼠模型抗炎的影響，表明藏花醛能夠明顯降低炎癥因子IL-1β、IL-6、TNF-α在血清中的濃度[41]，具有抗炎作用，可以用作臨床糖尿病及其并發(fā)癥的治療。藏紅花素通過抑制Caspase-1和IL-1β表達保護視網(wǎng)膜缺血再灌注損傷小鼠RGCs[42]。姜黃素可抑制IL-1β激活核因子κB(NF-κB)信號通路刺激細胞中COX-2的表達途徑，抑制炎性因子的表達[43]，通過抗炎作用減緩DR的進展。沒食子酸能降低TNF-α水平[44]，抑制促細胞炎性因子腫瘤壞死因子、IL-6和IL-1的分泌[45]。鞣花酸亦可以降低IL-1β、IL-6、TNF-α、NF-κB水平，發(fā)揮抗炎作用[46]。

在高血糖條件下，山奈酚通過下調(diào)PI3K的表達抑制Src-Akt1-Erk1/2信號通路的激活，影響視網(wǎng)膜血管內(nèi)皮細胞分泌VEGF，抗新生血管生成[47]。此外，山奈酚可通過上調(diào)胰島素樣生長因子1(IGF-1)表達，下調(diào)VEGF、細胞黏附分子的表達，使血管活性相關因子重新維持在相對平衡的狀態(tài)，從而抑制視網(wǎng)膜病理性新生血管生成[48]。

香草醛通過抑制HMGB1的表達發(fā)揮抗炎作用[37]。HMGB1是非組蛋白DNA結(jié)合蛋白，也是一種促炎細胞因子，通常定位于細胞核，在多種因素刺激下進入細胞與受體或晚期糖基化終產(chǎn)物受體結(jié)合，促進各種促炎細胞因子(如IL-1和TNF-α)的分泌。

2.3抗氧化作用糖尿病及其并發(fā)癥的出現(xiàn)和機體的抗氧化反應能力密切相關，體內(nèi)自由基濃度升高、脂質(zhì)過氧化可導致糖尿病動物神經(jīng)細胞和血管組織的DNA和蛋白質(zhì)受到影響[49]。

藏花醛可抑制谷氨酸誘導神經(jīng)細胞產(chǎn)生大量自由基[50]，降低活性氧(ROS)的累積，起到細胞保護效果，清除自由基ROS、不飽和脂肪酸，明顯降低丙二醛(MDA)水平和NO水平，通過提高谷胱甘肽、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、抗氧化酶的水平以及巰基含量，發(fā)揮抗氧化效應[51]。藏花醛提高PI3K/Akt/GSK3β的蛋白表達，通過調(diào)控PI3K/Akt/GSK3β信號通路抑制細胞凋亡和氧化應激的發(fā)生[52]。藏紅花素可以有效控制細胞內(nèi)活性氧水平、影響細胞凋亡的信號分子Bcl-2及Bax的表達，改善視網(wǎng)膜色素上皮(RPE)細胞內(nèi)的氧化反應狀況，減少RPE細胞凋亡的發(fā)生[53]。

DR的氧化應激反應與PI3K/Akt/GSK3β/Nrf2通路的激活有關[54]。訶子中鞣花酸可以通過Nrf2通路發(fā)揮抗氧化作用[36]。核因子紅系-2相關因子2(Nrf2)是細胞內(nèi)源性的抗氧化調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子，通過刺激抗氧化基因的表達，減輕細胞氧化損傷[55]。糖原合成酶激酶3β(GSK3β)通過介導細胞凋亡、血管新生等多種效應參與視網(wǎng)膜疾病的發(fā)生發(fā)展[49]。GSK3β與RGCs的突觸變性有關，通過干預調(diào)節(jié)GSK3β激活Nrf2可以減少視網(wǎng)膜氧化應激導致的RGCs的損傷與凋亡[56]。Nrf2/HO-1通路是細胞進行抗氧化應激的重要途徑，Nrf2該轉(zhuǎn)錄因子干預其下游血紅素加氧酶-1(HO-1)等抗氧化酶的功能表達[23]。

沒食子酸與鞣花酸均可通過與自由基的高親和力清除自由基，發(fā)揮抗氧化作用。在一定濃度范圍內(nèi)沒食子酸對自由基的清除作用與維生素C相當，降低砷誘導的大鼠器官組織中的丙二醛(MDA)、NO的含量，提高GSH-Px和超氧化物歧化酶(SOD)的活性[57-58]。

姜黃素通過調(diào)節(jié)內(nèi)源性體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)，在細胞氧化應激中發(fā)揮著重要的作用。姜黃素可降低D-半乳糖所致大鼠體內(nèi)的氧化反應，上調(diào)Nrf2蛋白和調(diào)節(jié)產(chǎn)物HO-1蛋白的表達[59]，可下調(diào)miR-125b使ROS生成減低，提高細胞抗氧化能力避免高糖誘導的細胞損傷[60]。體外研究實驗證實山奈酚對NO、過氧化氫(H2O2)、DPPH等自由基具有清除的作用[61]。

香草醛抑制細胞活力下降和凋亡誘導，減輕細胞中丙二醛水平和活性氧產(chǎn)生所顯示的細胞內(nèi)脂質(zhì)過氧化，降低抗氧化酶超氧化物歧化酶、過氧化氫酶和谷胱甘肽過氧化物酶活性水平[62]，發(fā)揮抗氧化作用。

明目-11在臨床應用及試驗研究中已證實具有保護視網(wǎng)膜神經(jīng)血管損傷、促進眼底滲出吸收、改善患者視力的作用。明目-11的多種活性成分參與DME發(fā)生的多條通路，本文主要選取上述幾種較為明顯的活性成分從神經(jīng)細胞保護、炎性反應、氧化應激等方面進行概述，對其活性成分參與DME的作用機制及相關通路歸納總結(jié)見表1。

表1 明目-11活性成分對糖尿病性黃斑水腫的作用機制與信號通路

3小結(jié)與展望

DR是糖尿病患者眼部常見并發(fā)癥，是勞動年齡群體視力喪失的主要原因?，F(xiàn)代醫(yī)學治療DR存在一定的局限性。明目-11及其活性成分對DR具有神經(jīng)保護、抗炎、抗氧化等作用，可以有效延緩DR的進展，治療DME。因此，深入研究蒙藥組方制劑對DR病變中的機制，開辟一種新的臨床治療方法以便早期預防或延緩DR的進展、保護DR患者視力，讓更多患者脫離低視力范疇，降低DR帶來的經(jīng)濟負擔和致盲率，改善患者生活質(zhì)量，對推進防盲、致盲工作的進展具有重要意義。所以，對明目-11及其活性成分的研究以及臨床應用應繼續(xù)作為一個重點研究方向。