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3讨论
青光眼是全球范围内导致视力丧失的第二大主要原因，以视神经凹陷性萎缩和视野缺损为特征。其发病机制尚未完全清楚。目前公认的有两种学说：一是机械学说——强调视神经纤维直接受压、轴浆流中断的重要性;二是缺血学说——强调视神经供血不足，对眼压耐受性降低的重要性。一般认为青光眼视神经损害的机制很可能为机械压迫和缺血的共同作用。无论是哪种机制作用的结果都是导致了视网膜神经节细胞的死亡，以及伴随而来的视功能进行性丧失。并最终导致失明或严重的视功能减退。在动物实验中，有研究表明[5]，在急性眼压升高后，轴浆运输受阻，缺血再灌注，造成细胞骨架蛋白的结构受到破坏，不能向前延伸。线粒体因而得不到充足的营养物质和氧的供应而发生变性，数目减少，能量代谢产生障碍，ATP含量下降，造成胞膜内外物质的主动转运因能量缺乏而趋向停止，使得视神经通透性和组织液的含量增加，轴突肿胀、变性，最终导致RGCs 凋亡。
视神经作为中枢神经系统的一个重要组成部分，其损伤具有不可逆性，到目前为止，还没有一种药物或手术方法对视神经萎缩具有确切的疗效。已有研究表明：哺乳类动物的视神经本身具有再生潜能，只是由于局部微环境阻止了视神经的再生。这些阻止视神经的再生的抑制物主要有髓鞘分泌的髓鞘源性抑制物，如Nogo、髓磷脂相关糖蛋白(myelinassociated glycoprotein,MAG)、少突细胞髓磷脂糖蛋白(oligodendrocytemyelin glycopotein,OMgp)、硫酸软骨素蛋白多糖(chondroitin sulphate proteoglycans,CSPGs)。这些髓鞘源性抑制物均可通过其共同膜受体NgR/p75NTR复合体激活细胞内Rho信号传导系统，引起肌动蛋白骨架的重组和轴突生长锥的塌陷，从而阻断轴突再生过程[6]。
我们建立了大鼠急性高眼压模型，人为造成神经元轴浆运输障碍和缺血再灌注，从而导致视神经的损伤、RGCs的凋亡，通过免疫组织化学染色及半定量RTPCR方法分析急性高眼压视神经损伤后RhoA在视网膜的分布及表达变化，发现急性高眼压导致视神经损伤后视网膜的RhoA蛋白的分布范围及其mRNA表达均显著增加。
为什么急性高眼压大鼠视网膜RhoA的分布范围扩大及其mRNA表达均显著增加?我们认为RhoA的表达增加与髓鞘源性抑制物的表达密切相关，髓鞘源性抑制物启动了视网膜RhoA表达的上调。国内外研究表明[710]， Nogo等髓鞘源性抑制物在正常视网膜及视神经等中枢神经存在并仅少量表达，视神经损伤后在视网膜及视神经中的表达明显增多。我们推测在正常状态下这些髓鞘源性抑制物不起作用，处于平衡状态，在视神经损伤后通过某种机制激活后打破这种平衡状态，小突胶质细胞等分泌的髓鞘源性抑制物表达增加，然后通过神经元细胞膜上受体NgR/p75NTR/Lingo1复合体，将信号传递至胞质内，上调RhoA的表达，激活Rho从而激活下游的ROCK，使其活化，并进一步使肌球蛋白磷酸化促使应力纤维形成，调节肌动蛋白的收缩力，从而影响肌动球蛋白系统而导致轴突生长锥塌陷、神经再生的抑制。
当然，作为中枢神经再生抑制信号级联传导通路中NgR/p75NTR/Lingo1复合体的下游效应因子，RhoA同样也发挥着至关重要的作用。有学者使用C3胞外酶阻断Rho活性或使用Y27632灭活其下游效应因子ROCK阻断Rho信号转导途径后，可促进脊髓损伤后的成年小鼠轴突再生和其后肢功能的恢复，同时在使用C3或Y27632阻断Rho/ROCK通路后，可促进髓源性抑制底物中原代培养的皮层神经元轴突的生长[11]。提示了Rho/ROCK信号传导通路参与了神经再生的抑制，并介导抑制性信号阻断轴突再生的过程中发挥着关键作用。通过阻断Rho/ROCK信号传导通路，可以抑制中枢神经轴突生长锥的塌陷，促进神经轴突的再生，为轴突再生提供了新的切入点。
而Rho/ROCK作为中枢神经再生抑制信号级联传导通路的下游效应因子，其比Nogo等髓鞘源性抑制蛋白及其共同细胞膜受体NgR/p75NTR/Lingo1有着更重要的意义。因为在理论上倘若仅仅抑制Nogo的表达，其他的髓鞘源性抑制蛋白如MAG，OMgp仍可能通过他们的共同膜受体NgR，而将抑制神经再生的信号传导至细胞内，激活Rho/ROCK，导致神经再生的受阻。显然通过抑制NgR，p75NTR或者 Lingo1的表达比单纯抑制Nogo的表达是更直接、有效,实验研究也发现通过NgR的基因敲除或者应用NgR的拮抗剂等方法抑制NgR/p75NTR/Lingo1，能有效促进神经轴突的再生[12，13]。同样的道理，作为抑制信号级联传导通路的更下游效应因子，由于信号级联传导放大的作用，选择通过对Rho/ROCK的抑制来阻断神经再生抑制信号的传导，促进视神经的再生是更明智、更直接、更有效的选择。
综上所述，我们通过前房灌注法造成大鼠急性高眼压，建立实验性视神经损伤的动物模型，观察到视神经损伤后RhoA在视网膜中的分布范围明显扩大了、表达量显著的增加了，提示RhoA参与了视神经损伤修复的过程，是抑制神经轴突再生信号的级联传导过程中重要的蛋白因子，而其作为中枢神经再生抑制信号级联传导通路中下游效应因子有着更重要的意义，选择通过对Rho/ROCK的抑制来促进视神经的再生将是更佳的选择。因此Rho/ROCK可能成为治疗青光眼、视神经炎等视神经、视网膜疾病的新靶点。
【参考文献】
1 Bito H, Furuyashiki T, Ishihara H, et al. A critical role for a Rhoassociated kinase,p160 Rock, in determining axon outgrowth in mammalian CNS neurons. Neuron 2000;26(2)：431441
2 Wettschureck N,Offermanns S. Rho/Rhokinase mediated signaling in physiology and pathophysiology. J Mol Med 2002;80(10)：629638
3 Dergham P, Ellezam B, Essagian C, et al. Rho signaling pathway targeted to promote spinal cord repair. J Neurosci 2002;22(15)：65706577
4 Büchi ER, Suivaizdis I, Fu J. Pressureinduced retinal eschemia in rats :an experimental model for quantitative study. Ophthalmologica 1991;203(3):138147
5 GarciaValenzuela E, Shareef S, Walsh J, et al. Programmed cell death of retinal ganglion cells during experimental glaucoma. Exp Eye
Res 1995;61(1)：3344
6 Niederost B, Oertle T, Fritsche J, et al. NogoA and Myelinassociated glycoprotein mediate neurite growth inhibition by antagonistic regulation of RhoA and Rac1. J Neurosci 2002;22(23)：1036810376
7 Josephson A, Widenfalk J, Widmer HW, et al. NOGO mRNA expression in adult and fetal human and rat nervous tissue and in weight drop injury. Exp Neurol 2001;169(2):319328
8 Huber AB, Weinmann O, Brsamle C, et al. Patterns of Nogo mRNA and protein expression in the developing and adult rat and after CNS lesions. J Neurosci 2002;22(9)：35533567
9 苏颖，王继群，王峰，等.NogoA mRNA在视神经损伤后视网膜中的表达和分布.眼科研究 2005;10(5):459461
10 Ma JZ, He XG, Xie L, et al. Expression of Nogo protein in optical nerve and retina of rats. Int J Ophthalmol(Guoji Yanke Zazhi) 2006;6(6):13021304
11 Lingor P, Teusch N, Schwarz K, et al. Inhibition of Rho kinase (ROCK) increases neurite outgrowth on chondroitin sulphate proteoglycan in vitro and axonal regeneration in the adult optic nerve in vivo. J
Neurochem 2007;103(1):181189
12 Teng FY, Tang BL. Why do Nogo/Nogo66 receptor gene knockouts result in inferior regeneration compared to treatment with neutralizing agents? J Neurochem 2005;94(4)：865874
13 Li S, Strittmatter SM. Delayed systemic Nogo66 receptor antagonist promotes recovery from spinal cord injury. J Neurosci 2003;23(10)：42194227 上一页 [1] [2] |
