3 讨论
小梁网的细胞外基质构成完整的组织骨架,主要功能是保持小梁组织的结构完整,并在维持房水流出通道的正常生理生化活动中起重要作用。细胞培养显示人类小梁细胞合成和分泌一些ECM的成分,例如在ECM转归过程中起重要作用的各种金属蛋白酶[2,7]。ECM数量和成分的异常直接导致房水流出系统的功能异常,例如增加房水流出阻力,导致房水流出减少,眼内压力增高[2]。在小梁网和Schlemm’s管系统部位的细胞构成的降低和包括纤维联结蛋白在内的ECM组分的堆积已被证明是POAG眼小梁网中最具特征性和一致性的发现,这也意味着其在POAG的发病机制中发挥作用[7,8,9]。
以前的研究证明,由多种细胞介导的ECM生成和转化受成纤维细胞生长因子和TGF-β的影响,其中已证明TGF-β可增强纤维联结蛋白、胶原和蛋白聚糖的生成[5,10]。我们的实验显示,经过TGF-β2(其浓度相当于POAG眼)处理后的小梁网组织中,免疫组化和原位杂交结果均提示纤维联结蛋白合成增加,与我们先前的研究结果相一致,证明TGF-β2与小梁细胞的纤维联结蛋白基因的表达呈正相关[5]。此外,人眼前段的试验研究还发现,ECM的其他组分如多功能蛋白聚糖、肌蛋白和β-晶体蛋白的表达在TGF-β的作用下均增加[8,9]。这个结论证明了无论在猪眼还是人眼,TGF-β2都能促进小梁网ECM的生成。
存在于房水或小梁细胞中的蛋白水解酶如基质降解酶和组织纤维蛋白溶酶原激活剂(TPA)等,在ECM各种成分(如核心蛋白多糖、纤维联结蛋白、Ⅳ型胶原和其他蛋白质)的转化和重塑中起辅助作用[11]。纤维联结蛋白沉积量的增多可能是由于纤维联结蛋白合成的增加或者是由于纤维联结蛋白降解的减少,后者可能是由于TGF-β介导的蛋白水解酶的减少或者金属蛋白酶抑制蛋白的表达增多所致,而TGF-β2如何调节ECM的基因表达以及过多堆积的ECM在增加房水外流阻力方面的确切机制尚不明确。一些研究者提出ECM降解的减少可以降低小梁细胞对调节房水外引流阻力反馈信号的应答能力,或产生错误应答信号,从而使小梁细胞不能维持一个合适的房水外流阻力[7]。另外有学者认为,ECM、纤维联结蛋白可以通过像黏附分子一样发挥作用以及与房水中的生长因子相互作用而影响小梁细胞结构[12,13],此外ECM还有可能对小梁基质金属蛋白酶有机械的伸展作用[14,15]。
由此可以推测,非青光眼者和青光眼者的小梁细胞的ECM成分的表达和蛋白水解酶有所不同。小梁房水流出系统遇到的阻力主要来自ECM,因此蛋白水解酶在调节房水流出阻力方面也起着重要的作用[7,14,15]。但是,仍需要进一步的研究确证能调节TGF-β2活性的基质降解酶。我们现在的观察结果与我们先前在体外研究的TGF-β2对纤维联结蛋白的产物呈正调节作用的结论相一致[5]。由于小梁细胞间的ECM组分是维持和调节房水流出中基本要素[14,15],因此,在POAG眼中增加的TGF-β2可能通过调控基因表达的方式来调节小梁网中纤维联结蛋白的表达,从而调整在小梁网区域的房水流出通路的阻力,这提示高水平的活化TGF-β2在高眼压的发生机制中有着重要的意义。
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