3 PVR玻璃体中细胞生长因子的变化及意义
生长因子是指体内和体外对细胞生长具有促进或抑制作用,介导和调节免疫应答及炎症反应的一类高分子多肽。目前认为,生长因子能调控细胞的趋化和增殖,是伤口修复的必要因子。研究表明,PVR病人玻璃体中生长因子浓度升高,视网膜前膜有生长因子存在和表达。向动物眼内注入含有生长因子的物质,可以建立PVR模型。证明生长因子在PVR形成中有重要作用。
3.1 成纤维细胞生长因子(Fibroblast growth factor, FGF)
FGF广泛分布于人体各种组织细胞中,目前研究最多的是aFGF和bFGF。在眼内视网膜色素上皮细胞(RPE)能合成bFGF,但正常情况下不分泌。体外实验证明,bFGF可刺激RPE细胞有丝分裂,促成纤维细胞产生胶原,认为RPE细胞可能是bFGF的重要来源。正常眼视网膜中bFGF是aFGF的四倍[7],其促有丝分裂作用是aFGF的10~100倍,故bFGF的作用与眼组织更为密切相关。PVR增殖膜内及血管内皮细胞有bFGF和bFGF的受体发现[8]。实验证明,bFGF不存在或以极低浓度存在于血清和体液中。
Cassidy等[9]研究,在PVR玻璃体液中bFGF含量增高,但并不与PVR的严重程度呈正相关。许迅等报道,随PVR严重程度增加视网膜下液中bFGF也增加,且与血清含量无关。Kon等发现,在PVR玻璃体液中bFGF显著高于没有PVR者,而且在术后发生PVR者较未发生PVR者显著升高[10]。FGF还可以引起视网膜毛细血管充血、扩张、扭曲和出血,并降低新生血管的屏障功能,使毛细血管基底膜增厚,视网膜纤维化[11]。认为bFGF可能是重要的血管生成因子,并参与增殖性视网膜病变的新生血管形成。
3.2 转化生长因子(Transforming growth factor, TGF)TGF按其对正常细胞毒性分为TGF-α和TGF-β。TGF-α与EGF有35%同源性,能与EGF-受体(EGFR)结合,发挥相似的生物效应。TGF-α是一种双功能上皮细胞分裂剂,低剂量时可刺激角化细胞增生,药物治疗剂量时可抑制甲状腺,卵巢等上皮细胞生长。TGF-α还有致细胞膜皱缩,诱导新生血管形成、增加组织血流量的功能12]。TGF-α还能正向调节TGF-β对细胞增殖的作用。
TGF-β有β1-5五个亚型,哺乳动物表达其中的3个亚型,即TGF-β1、β2、β3,三者的序列同源性为70%~80%。主要由血小板,RPE细胞及巨噬细胞等分泌。TGF-β可通过自分泌及旁分泌调节其生物活性,具有刺激和抑制细胞增殖的多功能双向细胞因子,还有诱发细胞凋亡的能力[13]。
研究表明,PVR患者玻璃体内TGF-β含量显著高于没有PVR者[10]。体外研究显示TGF-β可剌激RPE细胞分泌PDGF致胶原凝胶收缩,上调RPE分泌纤维接连蛋白(FN),促进成纤维细胞合成胶原,这些均表明TGF-β与PVR的产生及发展有密切关系。然而,Esser以及Schonfeld的研究则指出,TGF-β在体外能抑制RPE细胞的增殖,可能是促进RPE细胞凋亡的主要因子,并能抑制玻璃体视网膜表面的细胞过度增生[14]。表明TGF-β在PVR发展过程中可能起双向调节作用。
3.3 肿瘤坏死因子(Tumor necrosis factor, TNFα)TNFα由巨噬细胞和活化T细胞产生分泌的一种细胞因子。它能激活磷脂酶A2(PLA2)[15]。神经组织细胞膜的磷脂在PLA2的作用下水解,导致细胞结构和功能的破坏。PLA2还可催化血小板激活因子(PAF)的生成,引起血小板、中性粒细胞和单核细胞聚集。试管内PAF能引起多核白细胞趋化、脱颗粒和粘附在内皮细胞上,增加血管通透性和激活凝血过程。TNF可引起血-视网膜屏障受损、血清蛋白、细胞因子渗漏增加,致玻璃体内血清含量增高。TNFα与IGF、EGF协同,能刺激EGF受体表达增加。TNFα同时还能提高靶细胞对其它生长因子的反应性。在PDR新生血管内皮细胞及增殖膜中有TNF分布,被认为在增殖膜形成中起重要的作用,是新生血管启动因子之一。Franks报道,正常玻璃体中不能测到TNFα。
Kauffmomn等报道,在PVR病变玻璃体中TNF低于可测水平。Limb报道部分PVR病人玻璃体中可测到TNFα含量升高,但认为它在PVR的发展作用微弱。因此认为TNFα在新生血管形成、炎症反应有其作用,而在PVR中的作用有待进一步研究证实。
3.4 表皮生长因子(Epidermal growth factor, EGF)EGF与TGF-α有35%同源性,主要源于血小板。培养发现RPE细胞能释放EGF。EGF能激活细胞膜上的糖蛋白受体,在酪氨酸蛋白激酶的活性作用下发挥其生物效应,刺激RPE细胞、神经胶质细胞和成纤维细胞迁移和增殖;通过增加纤溶酶原(tPA)激活物调节ECM的合成和降解;同时还发现EGF与PDF有协同作用。用放射免疫法测PVR玻璃体中EGF浓度明显增高,并与血清中EGF浓度[16]无关。推测EGF由病变局部的细胞产生。
3.5 胰岛素样生长因子-I(Insulin-like growth factor-I,IGF-I)
IGF主要源于肝脏。健康成人每日分泌入血的IGF-I量约为10~15 mg其中95%~99%入血后20 min即与IGF结合蛋白(IGFBP)结合而失活。游离型IGF-I生物活性强,结合型与游离型可相互转换。IGF-I可通过内分泌、自分泌或旁分泌的作用方式,由IGF受体介导,受血液中IGF结合蛋白调控,发挥其生物功能。
IGF-I具有促细胞增殖的作用。实验发现,糖尿病的RPE细胞有IGF-I基因高表达,促使RPE细胞趋化、迁移和增生。曹景泰等[17]研究发现40 ng/L的IGF-I可明显刺激人眼的RPE细胞的DNA合成。
IGF-I还能刺激毛细血管内皮细胞及周细胞DNA合成,对内皮细胞有明显趋化作用。认为IGF-I水平与PVR及新生血管形成相关。
4 结语
尽管目前对玻璃体及细胞因子在PVR中的作用已有不少论述,但在认识深度及广度仍难以阐明PVR的确切病理机制,因此全面探讨玻璃体、生长因子对PVR的影响,仍有许多问题有待解决,包括:①细胞因子作为一个调节“网络”,除因子的单独作用机制外,多因子共同存在下的调节机制如何,尚不清楚;②玻璃体及玻璃体细胞对生长因子的调控作用亦不明了;③细胞因子的改变是PVR的起始因素,还是继发于PVR疾病之后,有待进一步研究;④玻璃体及玻璃体细胞对PVR的启动、发展有何作用,尚未阐明,仍需研究。
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