年龄相关黄斑变性与光照密切相关,可以解释视网膜下新生血管为何以黄斑区为高发部位,叶黄素及其同分异构体玉米黄质主要分布在黄斑区,可以吸收蓝光和紫外线,通过热损伤、机械损伤、光化学损伤,最主要是光化学损伤,引起局部视细胞凋亡,引起局部的缺血缺氧,新生血管大量生成。
许多研究发现终生光照可能是AMD发生和进展的危险因素。West等[1]认为应用终生对可见光和紫外线的问卷调查来测量终生累积光照暴露量,必须排除回顾偏倚;应用居住史估计人均年周围环境阳光辐射量,其实是用潜在暴露量来代替实际暴露量,这使得阐述光照暴露量和AMD之间的关系变得更加复杂,没有一个确定的方法来准确计算终生累积光照暴露量,所以阳光和AMD之间的关系仍然有争议[2]。目前病例对照的队列研究是最好的评估AMD光损伤的方法。BeaverDam眼科研究组调查了威斯康星州近5000个老年人,评估了光照暴露与AMD之间的横向及纵向联系,结果表明两者之间有正相关联系[3],在匹配了年龄和性别因素后,与暴露时间少于2小时的人 相比,在十几岁或三十几岁每天有5小时以上时间在户外者发生视网膜色素增多和早期AMD的危险增加。而紫外线B暴露,皮肤对阳光的敏感性或经历严重太阳灼伤的次数,这些因素与AMD10年发病率和进展之间没有发现明显联系[3]。在年轻时经历过10次以上严重太阳灼伤者比对照组更易出现直径大于250μm的玻璃膜疣。但蓝山眼科研究结果显示皮肤对光敏感的人比对照组更不易形成软性玻璃膜疣[4]。而Tomany等[5]发现AMD患者对太阳光敏感性高于对照组,并且成人闪光敏感性和AMD之间有正相关联系,这可能是因为闪光敏感性增高的个体易于避免太阳光暴露。但Khan等[6]认为AMD和太阳光暴露没有明显关系。这些发现揭示,易患AMD的个体对太阳光暴露较为敏感,易于采取更多预防措施来避免光照暴露。另外,在巴西两个眼科中心对社会经济条件明显不同的两组人群中的AMD患者进行了一项交叉断面研究,结果表明两组之间光照暴露率没有明显差异[7]。 二、AMD光损伤的发病机制研究进展 1.脂褐素介导的AMD光损伤机制 脂褐素在RPE细胞内积聚已经被认为是AMD的生物标志之一。Bindewald等[8]通过对眼底异常荧光分析发现在视网膜脂褐素浓度增加的地方,可以形成AMD的RPE萎缩;利用在体自发荧光,在渗出性AMD形成之前就可以发现脂褐素存在[9]。随年龄增长以及在AMD患者中,脂褐素中溶于氯仿的物质明显增加,这些物质好像介导活性氧物质( reactive oxygen spe-cies,ROS)形成,并且随波长缩短,其介导光诱导的氧摄取 (光源性单态氧)率增加[10]。A2E可通过几种机制影响RPE细胞,其中包括光诱导ROS产生,主要导致单态氧等自由基产生[11],而单态氧对视网膜及黄斑疾病有重要作用;应用时间依赖光谱法测量脂褐素混合物产生的单态氧作用光谱,发现其最大吸收峰值在380nm,恰好是蓝光照射在A2E的波段[12]。Jang等[13]通过分析A2E的紫外线及可见光光谱变化,发现氧化位点可位于A2E的短链、长链上或者两者均可,但短链更常见。Spar-row等[14]发现在有氧化氘(D2O)存在时细胞死亡增加,而单态氧啐灭剂和清理剂有保护作用,这提示单态氧的产生可能参与蓝光诱导的负载A2E的RPE细胞死亡机制;光射线也可产生A2E内氧依赖的光化学改变,这提示单态氧可直接或通过反应性A2E光产物起作用。而Liang等[15]发现,ROS对RPE细胞内线粒体DNA的损伤是AMD发病的一个基本机制。 2.类胡萝卜素在AMD光损伤中的作用 视网膜黄斑区主要有两种类胡萝卜素:叶黄素及其同分异构体玉米黄质。现认为叶黄素族可通过改善像差作用提高视力,保护中央视网膜,这可能主要基于以下两种作用:一是作为高能量蓝光滤过器[16],吸收光谱中有害的短波长光线,在其到达精细的功能性结构包括光感受器、RPE和其下的脉络膜毛细血管层并形成损伤之前,将之消散为热量;二是作为抗氧化剂,啐灭和清除光诱导产生的ROS[17],但确切机制至今未明。Bho-sale等[18]纯化、鉴定了一种人眼黄斑区的玉米黄质结合蛋白:谷胱苷肽-S转移酶(GSTP1)对碘氧基苯甲醚,它能特异性的、有饱和性的结合黄斑区两种内源性玉米黄质,并且在蛋黄磷酸卵磷脂脂质体中玉米黄质和GSTP1有协同作用。Bernstein等[19]发现补充叶黄素的AMD患者比未补充者黄斑色素密度明显增加,而与年龄匹配对照组无显著差异。在营养补充方面,光感受器细胞似乎不如RPE细胞敏感,但到老年后或暴露于高强度光照等应激后,两者差别不大[20]。尽管理论上黄斑色素可提高视功能,但尚未得到证实;研究表明黄斑疾病,特别是AMD和黄斑色素密度低有关,但都是相关性研究,没有直接证据表明高密度黄斑色素有明确保护作用[2]。 3.蓝光诱导的RPE细胞凋亡 蔡善君等[22]发现蓝光照射可引起体外培养的人RPE细胞损伤,其形式有凋亡、凋亡激发坏死及坏死,损伤程度呈光照强度和光照时间依赖性。研究还发现黑色素在RPE细胞内聚积可增加其光保护作用,使得蓝光诱导的RPE细胞凋亡减少[23, 24]。蓝光使得负载脂褐素的RPE细胞溶酶体膜不稳定,与对照组相比,可明显减少这些细胞的有效性。负载ROS的培养RPE细胞内脂褐素聚积提高了其对蓝光的敏感性,这可能与AMD的发展有明显关系[25]。Sparrow等[26]发现,负载A2E的RPE细胞蓝光照射光动力学作用靶点在DNA。损伤方式是氧化碱基修饰,而且损伤越重,DNA修复能力越低。King等[27]认为A2E的亲脂性阳离子特性决定了这种化合物以线粒体为靶目标,线粒体源性的ROS在暴露于短波长蓝光的细胞死亡过程中有重要作用。抑制线粒体电子链或抑制线粒体特异性抗氧化剂可以阻滞ROS和细胞死亡,如超氧化物歧化酶可以抑制ROS诱导的RPE细胞凋亡[28]。这些结果表明线粒体可导致蓝光照射的RPE细胞产生氧自由基,提示可用以线粒体为靶点的抗氧化剂治疗AMD。
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