2.6.3神经胶质细胞源性神经营养因子 神经胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)对脑、脊髓运动神经元和初级感觉神经元均具有营养活性。GDNF可延长体外培养的视杆细胞的存活时间,视网膜下腔注射GDNF可对视网膜变性鼠的视网膜色素变性产生有效的挽救作用[36]。 Wu等[37]将重组腺病毒转载的rAAVGDNF注射入正常大鼠眼球玻璃体内,1a后检测发现GDNF仍能正常表达,且未观察到任何视网膜畸变,提示rAAVGDNF的长期作用不会导致视网膜形态和功能病变。
2.7自身保护性免疫
大量研究表明体液免疫在青光眼发病机制中扮演了重要角色[38]。青光眼患者能产生针对视网膜抗原的自身免疫抗体和抗ONH蛋白聚糖的自身抗体[39,40]。蛋白聚糖与视神经和血管的框架构成有关,针对这些分子的免疫反应会削弱筛板处的细胞外基质,促使视神经杯凹陷扩大[41]。在色素遗传性DBA/2J小鼠青光眼模型中,大剂量照射和骨髓移植都能产生神经保护作用,提示T细胞介导的免疫反应与神经保护有关[42]。Schwartz等[43]用2种有不同抗视神经损伤能力的种系鼠及裸鼠(无T细胞)作为实验组, 野生型淋巴组织中去除CD+CD25+T细胞者作为对照组,结果发现实验组抗损伤能力比对照组强许多;鞘磷脂蛋白或视网膜蛋白等自身抗原所致的免疫反应能减缓视神经或视网膜的损伤 ,自然源性CD+CD25+T 细胞能明显增强自身抗原所致的免疫反应的抗视神经病变的能力,且不会引起自身免疫病。用一种短链氨基酸复合物glatiramer acetate(cop1,一种人工合成的聚合体,与自身免疫型T细胞有广泛而微弱的交叉反应)进行免疫能促进T细胞的活化,在动物模型中能减弱谷氨酸毒性作用及加强慢性高眼压情况下对RGCs的保护作用[41]。Bakalash等[44]运用cop1,髓磷脂源性或葡萄膜源性缩氨酸对高IOP大鼠进行免疫接种发现,髓磷脂源性缩氨酸无效,而R16(一种视感细胞内部的类维生素A蛋白)则有效减少了高眼压所致的RGCs丢失;cop1免疫接种能明显地突破特异性屏障,并在不导致自身免疫性疾病的情况下提供保护作用。Schwartz等[45]用cop1进行免疫接种,接种后也成功地对大鼠的视神经损伤和慢性青光眼起到了视神经保护作用。在切断视神经和谷氨酸毒性作用下通过小剂量放射激活T细胞也能产生保护作用[46]。T细胞介导的保护性免疫具体机制不详,可能与其能分泌多种神经营养因子有关,如NT3,4,5,NGF,BDNF等。
2.8抗青光眼药物
一些降眼压药物也具有视神经保护作用。
2.8.1 Betaxolol(贝特舒) Betaxolol能显著减轻缺血对大鼠的RGCs的损害[47]。其对谷氨酸,急性缺血和缺氧等因素造成的RGCs损害具有直接的保护作用,作用机制包括阻断RGCs钙通道,提高视网膜内BDNF水平及松弛视网膜血管。
2.8.2嗅莫尼定
嗅莫尼定(brimonidine)是一种高选择性alpha2受体兴奋药,它可以抑制缺血引起的玻璃体内谷氨酸和门冬氨酸的升高,并增加视网膜内BDNF的含量[48]。皮下注射brimonidine虽不能降低IOP但能减少RGCs的死亡[49]。局部应用brimonidine对短暂性大鼠视网膜缺血损伤行预处理能减少RGCs的死亡[50]。其作用机制可能为阻滞谷氨酸兴奋性毒素作用或直接阻断细胞凋亡通路[51]。
2.8.3尼普洛尔
尼普洛尔,一种非选择性beta受体和选择性alpha1受体拮抗剂。有研究发现与对照组相比尼普洛尔能显著增加RGCs的存活率并且呈剂量依赖性,大、小RGCs的存活率分别增加29.1% 和14.5%[52]。有报道认为这种视神经保护作用可能与阻断一氧化氮损害途径的基因表达及核因子kappaB的活力有关[53]。
2.8.4盐酸布那唑嗪
盐酸布那唑嗪(bunazosin hydrochloride):一种强有力的选择性alpha1受体拮抗剂。在正常大鼠眼球局部注射盐酸布那唑嗪能减少苯肾上腺素或endothelin1 (ET1)所致的血管收缩[54],还能够改善因注射ET1所致的大鼠视神经乳头血流的损害,视觉诱发电位(visualevoked potentials,VEP)时间的延长,以及RGCs的丢失[55]。盐酸布那唑嗪还能减少谷氨酸导致的视神经细胞死亡,可能与钠离子通道阻滞效应有关[56]。
2.9低氧低温及热量限制
低氧预适应能通过抑制凋亡相关基因的表达而对光感受器细胞起到保护作用。张跃红等[57]制成小鼠光损伤动物模型,发现通过低氧预适应小鼠组与单纯光照组相比各时间段RGCs损伤均较轻,caspase1阳性表达显著减少,视网膜光感受器细胞层明显得到了保护。低体温能通过减少能耗来起到神经保护作用,轻、中度低体温组小鼠视网膜缺血后能恢复葡萄糖利用率的65%和57%,乳酸盐产物为72%和74%[58]。热量限制(caloric restriction)是一种广谱治疗方法,在神经退行性病变动物模型中亦能减缓神经元的丢失[59]。Lan等[60]用2脱氧D葡萄糖(2DG)(一种非代谢性葡萄糖衍生物,能产生与热量限制相似的生理和代谢效果的物质)200 mg/kg进行预治疗大鼠7d,再于玻璃体腔注射NMDA建立神经元凋亡模型,发现2DG能使85%的视网膜神经元免于NMDA所致的细胞凋亡。
2.10其他
2.10.1二甲胺四环素
二甲胺四环素(minocycline)一种半人工合成的四环素衍生物,研究表明该药在细胞试验和活体试验中都有保护视网膜免于损害的作用,其机制可能与潜在的抑制活性氧(reactive oxygen species,ROS)产物有关[61]。
2.10.2 Tris(2carboxyethyl)phosphine
Tris(2carboxyethyl)phosphine(TCEP)是一种巯基还原剂。将TCEP注入视神经损伤大鼠模型玻璃体内,达到60 μmol/L的浓度,8d后发现注射组RGCs存活数量显著高于对照组,第14d时也有类似结果,且未观测到存活的RGCs有任何由TCEP注射所致的毒性作用,故认为TCEP具有神经保护作用,巯基氧化可能是RGCs损伤后氧化反应的最终共同通路[62,63]。
2.10.3腺苷
腺苷(adenosine)腺苷是临床上常用来治疗心律失常等心脏疾病[64]。Nakatani1等[65]通过实验发现腺苷能明显减少大鼠视神经损伤后RGCs的缺失,且其作用较BDNF强,故认为腺苷可能有视神经保护作用。
2.10.4胞磷胆碱钠
胞磷胆碱钠(citicoline)是一种体内天然产生的内源性核苷,神经细胞膜的修复需要大量的胞磷胆碱钠。注射外源性的胞磷胆碱钠可促进神经细胞膜磷脂的合成。用0.1~10mol/L胞磷胆碱钠能明显增加培养小鼠视网膜RGCs的存活数量,这可能与抵制线粒体依赖有关的细胞死亡有关, 且该保护作用在细胞凋亡过程中是可逆的, 胞磷胆碱钠还可以支持受损的RGCs 神经轴突的重建[66]。用50mg/kg胞磷胆碱钠2次/d连续注射雄性大白兔7d后,发现实验组的视网膜多巴胺含量显著增高,提示该药能增强视网膜多巴胺递质的传递,并通过影响视网膜儿茶酚胺的水平来加强青光眼或弱视患者的视路功能[67]。
2.10.5巨噬细胞
巨噬细胞被认为能通过清除髓鞘碎解产物来改善轴突再生环境。实验发现巨噬细胞调理液(MCM)能明显促进培养大鼠视网膜神经细胞的存活,巨噬细胞源性因子能明显促进受损RGCs的轴突再生,且其作用强于CNTF的作用[68]。
2.10.6电刺激
电刺激在生物体内能使RGCs去极化并活化与去极化有关的信号。Morimoto等[69]分别用强度为0A、20A、30A、50A和70A的直流电刺激横断的大鼠视神经,结果发现50A的电刺激组存活的RGCs更多,故认为电刺激能呈剂量依赖性地增强大鼠RGCs的存活能力,这可能与PI3KAkt通路, MAPK通路 和Ca2+内流有关。
3小结
近几年来,对青光眼治疗方法的研究取得了很大的进步,但是大多数视神经保护途径及药剂的研究仍处于动物实验或体外实验阶段。相信在广大科学家及医学工作者孜孜不倦的追求下,青光眼视神经的保护方法必然能研究得更加透彻,理想的视神经保护药物将会应用于临床,为广大青光眼患者服务。
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