王漫嶠，邵彥，2，李筱榮

年齡相關(guān)性黃斑變性（age-related macular degeneration，AMD）是一種常見且不可逆的視網(wǎng)膜疾病，其特征是視網(wǎng)膜中央黃斑區(qū)的進(jìn)行性變性，主要累及視網(wǎng)膜光感受器、視網(wǎng)膜色素上皮（retinal pigment epithelium，RPE）細(xì)胞、Bruch's膜或黃斑區(qū)域的脈絡(luò)膜微循環(huán)，是嚴(yán)重威脅老年人視力的主要原因之一[1-2]。AMD 具有多種分類方式，在臨床上，其被分為正常衰老改變、早期、中期和晚期階段[3]。在晚期出現(xiàn)新生血管的AMD，一般被稱為濕性AMD（wet age-related macular degeneration，wAMD），而發(fā)展成地圖樣萎縮（geographic atrophy，GA）的AMD，被稱為干性AMD（dry age-related macular degeneration，dAMD）[4-5]。從正常衰老過程演變到病理性AMD 主要?dú)w因于血管炎癥、線粒體損傷、活性氧（reactive oxygen species，ROS）的積累以及RPE 細(xì)胞的衰老等病理過程。藏紅花是一種原產(chǎn)于地中海和中東地區(qū)的藥用植物，在既往研究[6]中發(fā)現(xiàn)，藏紅花具有抗氧化、抗炎、降血壓和降血脂等特性。而其主要成分藏花醛，也被發(fā)現(xiàn)可以減少白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-1β、IL-6、IL-8、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）等炎癥因子的產(chǎn)生，減少過氧化氫刺激引起的氧化應(yīng)激，同時(shí)還可以抑制細(xì)胞的凋亡[6-8]。wAMD的治療關(guān)鍵就在于抑制新生血管的生成，目前抗血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）藥物已成為其一線標(biāo)準(zhǔn)治療方案，但在dAMD 中尚未找到有效的治療方法[3]。因此，藏花醛很有可能成為治療dAMD 的有效藥物，相關(guān)的機(jī)制研究也亟待探索。本文就dAMD 的發(fā)病機(jī)制、藏花醛的藥理學(xué)特性以及藏花醛對(duì)治療dAMD的潛在機(jī)制等方面進(jìn)行綜述，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 AMD的分類

AMD 的病理特征包括黃斑區(qū)玻璃膜疣（drusen）、RPE 萎縮、脈絡(luò)膜新生血管（choroidal neovascularization，CNV）形成、視網(wǎng)膜神經(jīng)上皮層脫離和盤狀瘢痕或病變[9]。玻璃膜疣是AMD 診斷的重要標(biāo)志，由細(xì)胞碎片、脂蛋白和淀粉樣蛋白沉積物等組成，其中β-淀粉樣蛋白1-40（amyloid β-protein 1-40，Aβ 1-40）被發(fā)現(xiàn)是玻璃膜疣的主要成分之一[10]。

在臨床上，AMD 通?？梢苑殖? 個(gè)階段[11-12]。第一階段為正常衰老變化階段，在此階段存在的玻璃膜疣，直徑≤63 μm，同時(shí)無(wú)AMD 色素異常。第二階段為早期AMD 階段，RPE 細(xì)胞和脈絡(luò)膜之間的病理性分子碎片及玻璃膜疣的沉積逐漸增大，出現(xiàn)中等大小的玻璃膜疣（直徑63～125 μm），不伴有色素異常。在早期AMD 中，RPE 細(xì)胞骨架發(fā)生改變，導(dǎo)致正常規(guī)則的多邊形形狀喪失，RPE細(xì)胞死亡和視網(wǎng)膜色素減少。隨著RPE 細(xì)胞骨架的改變，細(xì)胞擴(kuò)大和融合導(dǎo)致局部分裂、碎裂、增厚和細(xì)胞內(nèi)的應(yīng)力纖維出現(xiàn)[13-15]。第三階段為中期AMD 階段，玻璃膜疣繼續(xù)增大，直徑達(dá)到125 μm 以上，伴或不伴有色素變化。第四階段為晚期AMD階段，分成2 種臨床形式，即出現(xiàn)新生血管的wAMD 和出現(xiàn)GA 的dAMD。當(dāng)玻璃膜疣范圍逐漸擴(kuò)大并伴有RPE 細(xì)胞和光感受器的丟失時(shí)，則出現(xiàn)了GA 的改變。而wAMD 是由于促VEGF 和抗VEGF 的平衡發(fā)生改變，以CNV 為特征[15]。目前，對(duì)于wAMD 的治療，可以采用玻璃體腔注射抗VEGF 藥物來(lái)治療，臨床上常見的藥物都對(duì)wAMD 有良好的療效[16]。但是對(duì)于dAMD，目前卻沒有發(fā)現(xiàn)有效的治療方法，因此，尋找有效控制dAMD進(jìn)展的方法成為熱點(diǎn)研究方向。

2 dAMD的病因和發(fā)病機(jī)制

AMD 是一種多因素疾病，包括遺傳和生活方式在內(nèi)的各種復(fù)雜因素，影響了疾病的易感性、發(fā)展和嚴(yán)重程度，具體的發(fā)病機(jī)制尚不明確，有可能涉及到RPE 細(xì)胞衰老、氧化應(yīng)激、脂類代謝、炎癥和免疫等[15,17]。

遺傳因素是AMD 發(fā)病的重要因素，相關(guān)遺傳學(xué)研究[3,18]發(fā)現(xiàn)，多種與AMD 相關(guān)的基因參與補(bǔ)體途徑、脂質(zhì)代謝、血管生成、免疫、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞骨架構(gòu)建、細(xì)胞凋亡和增殖、細(xì)胞間連接和膠原纖維的構(gòu)成等。有一些生活方式和環(huán)境因素，也可能會(huì)造成AMD 的發(fā)生，例如吸煙、紫外線照射以及缺氧等，長(zhǎng)時(shí)間處于氧化損傷的環(huán)境中，可能會(huì)造成機(jī)體的ROS 大量積累，進(jìn)而發(fā)生基因水平的改變，造成不可逆性傷害[3,19-20]。

從機(jī)制上來(lái)講，RPE 細(xì)胞衰老，會(huì)造成黃斑區(qū)細(xì)胞外基質(zhì)中酶的平衡被破壞，使代謝物沉積在Bruch's膜上，形成玻璃膜疣，損害周圍的視網(wǎng)膜組織結(jié)構(gòu)[3]。ROS 的產(chǎn)生與其在體內(nèi)抗氧化防御系統(tǒng)消除之間的不平衡被認(rèn)為是衰老和神經(jīng)退行性疾病的原因，同時(shí)視網(wǎng)膜作為人體耗氧量最高的組織器官之一，隨著年齡的增長(zhǎng)，視網(wǎng)膜中ROS 的大量累積，造成視網(wǎng)膜層間結(jié)構(gòu)的損傷，也可能是dAMD 的發(fā)病機(jī)制之一[21-22]。研究[23]發(fā)現(xiàn)，脂質(zhì)相關(guān)途徑和基因可能會(huì)造成AMD發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)dAMD 與血清高密度脂蛋白（highdensity lipoprotein，HDL）和血清硫代內(nèi)酯酶活性增高有關(guān)[24]，因此，脂類代謝的異常也可能導(dǎo)致光感受器和RPE 細(xì)胞的凋亡，進(jìn)而使dAMD 發(fā)生。炎癥反應(yīng)在AMD 中的重要性也在近年逐漸顯現(xiàn)，有研究[25]發(fā)現(xiàn)，玻璃膜疣可能導(dǎo)致RPE 層的局部毒性，并在AMD 的發(fā)病機(jī)制中誘導(dǎo)局部炎癥反應(yīng)。玻璃膜疣中含有多種促炎因子，如補(bǔ)體激活劑、補(bǔ)體片段和膜攻擊復(fù)合體（membrane attack complex，MAC）[20]，與補(bǔ)體（complement，C）系統(tǒng)相關(guān)的蛋白質(zhì)功能異常導(dǎo)致體內(nèi)平衡失衡，通常會(huì)導(dǎo)致健康組織的損傷。有研究[20,26-27]發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)體途徑關(guān)鍵的補(bǔ)體因子（complement factor，CF）的高等位基因Y402H 恰好與早期AMD 中MAC 水平的增高和脈絡(luò)膜毛細(xì)血管萎縮風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)，激活補(bǔ)體途徑而出現(xiàn)的MAC可以在Bruch's 膜發(fā)生沉積，造成脈絡(luò)膜毛細(xì)血管的萎縮和玻璃膜疣的形成，同時(shí)CFH、CFB、CFD、CF1、C1、C3 和C5 的上調(diào)被認(rèn)為是GA 發(fā)生發(fā)展的危險(xiǎn)因素[28]。還有研究[28-29]發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)體活化可以使補(bǔ)體蛋白、補(bǔ)體基因表達(dá)水平上調(diào)的年齡依賴性增加，促使MAC 沉積，以及在視網(wǎng)膜中發(fā)現(xiàn)炎性細(xì)胞因子和趨化因子，這些均證明了補(bǔ)體活化是GA 發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵因素。

3 藏紅花對(duì)dAMD的作用

藏紅花[19]是一種原產(chǎn)自地中海和中東地區(qū)的芳香藥用植物，主要由藏花酸（crocetin）、藏紅花素（crocins）和藏花醛（safranal）組成，具有神經(jīng)保護(hù)、抗氧化和抗炎作用[6]。研究[30]發(fā)現(xiàn)，藏紅花能有效降低AMD 實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ痛笫蟮囊暰W(wǎng)膜變性[31]，同時(shí)可有效維持視網(wǎng)膜形態(tài)結(jié)構(gòu)。在光損傷的動(dòng)物模型中，發(fā)現(xiàn)在藏紅花處理過的受損視網(wǎng)膜組織中，可以檢測(cè)到藏紅花素[32]，也發(fā)現(xiàn)口服藏花酸可以減少光感器細(xì)胞的凋亡，防止閃光視網(wǎng)膜電圖的a波和b波振幅的降低，還可以減少視網(wǎng)膜外核層中凋亡細(xì)胞的數(shù)量，并抑制了外核層厚度變薄[33]。在針對(duì)AMD 患者的對(duì)照研究[34-36]中，也發(fā)現(xiàn)持續(xù)的藏紅花治療可以改善患者視力和閃光視網(wǎng)膜電圖（flash electroretinogram，fERG）的結(jié)果，證明藏紅花可以適度改善AMD 患者的視覺功能。藏紅花的這種神經(jīng)保護(hù)作用除了可能與其抗氧化特性和參與調(diào)節(jié)基因作用有關(guān)，還有可能是與控制神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞釋放促炎細(xì)胞因子的抗炎作用有關(guān)[37]。而藏花醛作為藏紅花的有效成分之一，也有潛力通過其自身特性來(lái)發(fā)揮治療dAMD的作用。

4 藏花醛治療dAMD的潛在機(jī)制

4.1 細(xì)胞凋亡

藏花醛對(duì)細(xì)胞凋亡的作用具有雙面性。細(xì)胞凋亡通常伴隨著半胱氨酸天冬氨酸水解酶（cysteinyl aspartate specific proteinase，Caspase）的激活，其中Caspase-3 可以被視為細(xì)胞凋亡的特異性標(biāo)志物[38]。B 淋巴細(xì)胞瘤-2（B cell lymphoma-2，Bcl-2）是一種抗凋亡蛋白，而Bcl-2 相關(guān)x 蛋白（Bcl-2associated x protein，Bax）具有促凋亡作用，在免疫細(xì)胞穩(wěn)態(tài)中起到重要作用，兩者均屬于Bcl-2 家族，利用靶向線粒體膜達(dá)到調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡的作用[39]。有研究[40]發(fā)現(xiàn)，在神經(jīng)細(xì)胞株P(guān)C12細(xì)胞中，藏花醛可以有效減少Caspase-3的表達(dá)水平和Bax/Bcl-2 的比值，說明其通過抑制氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡來(lái)減弱缺血再灌注引發(fā)的PC12 細(xì)胞的損傷，達(dá)到防止神經(jīng)毒性的作用。在糖尿病視網(wǎng)膜病變的高糖細(xì)胞模型中也發(fā)現(xiàn)，藏花醛可以減輕視網(wǎng)膜微血管內(nèi)皮細(xì)胞（human retinal microvascular endothelial cell，HRMEC）的損傷，保護(hù)其免于細(xì)胞凋亡，并抑制其遷移和黏附[41]。而在腫瘤細(xì)胞中，藏花醛則表現(xiàn)出促凋亡和降低細(xì)胞活力的作用，考慮其可能具有對(duì)癌細(xì)胞的選擇性細(xì)胞毒性作用[42-43]。細(xì)胞凋亡作為導(dǎo)致AMD 光感受器及RPE 細(xì)胞功能喪失的重要機(jī)制之一，藏花醛有可能通過調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡來(lái)起到治療dAMD的作用。

4.2 氧化應(yīng)激

視網(wǎng)膜受到氧化應(yīng)激的作用而發(fā)生組織結(jié)構(gòu)的損傷是dAMD 的發(fā)病機(jī)制之一。研究[44]表明，藏花醛的抗氧化性可以影響多種細(xì)胞的ROS 水平和細(xì)胞活力，包括主動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞、多巴胺能細(xì)胞、支氣管上皮細(xì)胞、紅細(xì)胞以及肝癌細(xì)胞，涉及絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinases，MAPK）信號(hào)通路、Kelch 樣ECH 相關(guān)蛋白1（Kelchlike ECH-associated protein 1，Keap1）/核轉(zhuǎn)錄因子E2 相關(guān)因子2（nuclear factor erythroid 2 related factor 2，Nrf2）信號(hào)通路、一氧化氮（NO）生成和清除羥基自由基等病理生理過程，保護(hù)細(xì)胞免受損傷。還有研究[45]發(fā)現(xiàn)，藏花醛可以通過增加抗氧化防御來(lái)有效保護(hù)易感老年大鼠的大腦免受氧化損傷，起到抗衰老和神經(jīng)保護(hù)的作用。因此，藏花醛的抗氧化特性可能幫助RPE 細(xì)胞免受氧化應(yīng)激的損傷而達(dá)到預(yù)防、延緩或者治療dAMD的作用。

4.3 自噬

有研究[46]發(fā)現(xiàn)，自噬在保護(hù)RPE細(xì)胞免受氧化應(yīng)激和脂褐素積累方面起著重要作用，并且自噬的損傷可能會(huì)加劇氧化應(yīng)激并導(dǎo)致dAMD 的發(fā)生。增加自噬通量可以保護(hù)RPE細(xì)胞免受氧化損傷和死亡，而下調(diào)自噬通量會(huì)使RPE 細(xì)胞更容易受到氧化應(yīng)激的影響。由此可見，自噬和氧化應(yīng)激之間可能存在相互作用，氧化應(yīng)激促進(jìn)自噬，增加自噬減少氧化損傷并增加抗氧化能力，從而減少氧化應(yīng)激[47]。藏花醛的抗氧化特性已被基本確定，但其調(diào)節(jié)自噬的能力目前仍待進(jìn)一步研究。

4.4 調(diào)節(jié)免疫與炎性反應(yīng)

玻璃膜疣作為dAMD 的主要病理產(chǎn)物，含有多種促炎因子和免疫分子，揭示了免疫與炎性反應(yīng)參與dAMD 的視網(wǎng)膜萎縮及RPE 變性的病理過程[48]。研究[49]發(fā)現(xiàn)，藏花醛可以抑制脂多糖刺激的小鼠單核巨噬細(xì)胞和骨髓來(lái)源巨噬細(xì)胞中NO 的產(chǎn)生，并降低誘導(dǎo)性一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS）和環(huán)氧合酶-2（cyclooxygenase-2，COX-2）的水平；還可以降低單核巨噬細(xì)胞中IL-6 和TNF-α 的產(chǎn)生以及mRNA 表達(dá)，并抑制了MAPK 和核因子κB（nuclear factor κB，NF-κB）途徑組分的磷酸化和核易位。在結(jié)腸炎動(dòng)物模型中，藏花醛可以緩解臨床癥狀，降低炎癥的嚴(yán)重程度、炎癥的受累范圍和隱窩損傷，還發(fā)現(xiàn)可以使結(jié)腸組織中的巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)有所減少，腸系淋巴結(jié)和脾臟中的巨噬細(xì)胞數(shù)量減少，IL-6 和TNF-α 的表達(dá)水平也下降[49]。因此，藏花醛在免疫細(xì)胞和炎癥反應(yīng)中表現(xiàn)出來(lái)的抗炎特性也有可能成為治療dAMD 的關(guān)鍵，而其與dAMD 發(fā)病機(jī)制之一的補(bǔ)體活化之間的關(guān)系也有待后續(xù)研究。

以上對(duì)于藏花醛在治療dAMD 方面存在的潛在機(jī)制，總結(jié)如圖所示（圖1）。

圖1 dAMD發(fā)病機(jī)制與藏花醛治療的潛在機(jī)制示意圖

5 小結(jié)

隨著全球預(yù)期壽命的增加，AMD 的患病率也逐年增高。相較于wAMD已有多種治療方案，可以明確控制疾病的進(jìn)展和提高患者的預(yù)后視力，dAMD 目前缺乏一種有效的治療方法，許多針對(duì)其復(fù)雜的病因和發(fā)病機(jī)制的研究也尚在實(shí)驗(yàn)室階段，進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段的藥物也并未取得絕對(duì)良好的治療作用。此外，探究最接近人類的dAMD 動(dòng)物模型也尚在探索中[50]。藏花醛作為藏紅花的主要成分之一，自身具有的抗氧化、抗炎以及神經(jīng)保護(hù)等特性，或許可以利用其在調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡、氧化應(yīng)激、調(diào)控自噬、免疫與炎癥反應(yīng)等方面的作用起到治療dAMD 或延緩疾病進(jìn)展的功效，為dAMD 的臨床治療提供新的思路，同時(shí)也可以增強(qiáng)人們對(duì)于藥用植物相關(guān)成分研究的興趣，為拓展中藥治療領(lǐng)域的發(fā)展起到關(guān)鍵作用。