張思琪 張?jiān)?/p>
河北北方學(xué)院,張家口,075000,中國(guó)
老年性黃斑病變(age-related macular degeneration,AMD)作為一種與年齡有關(guān)的致盲性退行性眼底疾病,近年來(lái)成為中老年最為常見(jiàn)的眼部疾病,成為世界范圍內(nèi)導(dǎo)致視力嚴(yán)重下降和不可逆喪失的重要原因。根據(jù)其臨床上的表現(xiàn)將AMD 分為兩個(gè)類(lèi)型:一種是干性(萎縮型/非新生血管性)AMD,在AMD 病癥中更為多見(jiàn),約占患者總數(shù)的85%~90%,迄今為止缺乏有效的治療方法。臨床上以玻璃膜疣、地圖樣萎縮和光感受器變性為干性AMD 的典型癥狀;另一種是濕性(滲出型/ 新生血管性)AMD,濕性AMD 的患者通常會(huì)有較干性AMD 患者更嚴(yán)重的常規(guī)視力損傷,且干性AMD 有極大的幾率能夠向濕性AMD 發(fā)展轉(zhuǎn)化。濕性AMD 常與異常的脈絡(luò)膜新生血管(choroidal neovascularization,CNV)有關(guān),現(xiàn)有治療濕性AMD 的手段也多有其局限性。目前大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為,視網(wǎng)膜色素上皮(retinal pigment epithelium,RPE)細(xì)胞數(shù)量的衰減與死亡是引起AMD 的主要病理改變因素之一。RPE 細(xì)胞起源于神經(jīng)外胚層,是視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)的最外層,對(duì)眼睛的發(fā)育和視網(wǎng)膜疾病發(fā)揮起著至關(guān)重要的作用。根據(jù)最新的研究發(fā)現(xiàn),RPE 細(xì)胞分泌的外泌體可能參與AMD 的發(fā)病與發(fā)展。在AMD 的病情發(fā)展過(guò)程中,玻璃膜疣的形成可能會(huì)受到相關(guān)蛋白(例如RPE細(xì)胞外泌體釋放的結(jié)晶性αB 蛋白)數(shù)量增加的影響。同時(shí),氧化應(yīng)激狀態(tài)下的RPE 細(xì)胞可能通過(guò)其外泌體蛋白的自分泌途徑直接影響RPE 細(xì)胞的存活與凋亡從而參與AMD 病程。對(duì)于AMD 形成具有舉足輕重影響的CNV 的生成可能也有RPE 細(xì)胞外泌體的參與。此外,RPE 細(xì)胞外泌體在AMD 形成過(guò)程中的補(bǔ)體激活途徑等方面也可能產(chǎn)生了明顯影響。隨著眼科領(lǐng)域?qū)PE 細(xì)胞外泌體的深入研究,為防止RPE 細(xì)胞損傷提供了更新的思路和途徑,為AMD 的醫(yī)療保健方面帶來(lái)了越來(lái)越多的新可能性。
到目前為止,即便國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者對(duì)AMD 進(jìn)行了大量研究,但由于人體生理反應(yīng)機(jī)制與病情的復(fù)雜,其確切的發(fā)病機(jī)制仍未被探索出。可能與光照等外界環(huán)境因素有關(guān),可能與營(yíng)養(yǎng)因素有關(guān),可能與吸煙、飲酒、中毒等個(gè)人因素有關(guān),也可能是全身性疾病如免疫系統(tǒng)紊亂、呼吸系統(tǒng)及心血管系統(tǒng)的衰退等所引起,或者可能是多個(gè)因素通過(guò)復(fù)雜的交叉復(fù)合作用引發(fā)[1]。干性AMD 臨床上以玻璃疣、地圖樣萎縮和光感受器變性為典型癥狀,在疾病的早期階段,患者經(jīng)常出現(xiàn)輕度或中度視力下降、視物模糊以及閱讀困難。由于病情的持續(xù)惡化,患者的視力損傷也會(huì)不斷加重,并伴隨著出現(xiàn)諸如絕對(duì)中心出現(xiàn)暗點(diǎn)、中心視力減退等癥狀;濕性AMD 常與異常的CNV 有關(guān),其視功能?chē)?yán)重?fù)p傷的病理學(xué)基礎(chǔ)即黃斑區(qū)CNV 的形成??茖W(xué)研究[2]表明,引起AMD 的主要病理變化可能是RPE 細(xì)胞的影響作用,RPE 細(xì)胞的凋亡導(dǎo)致了RPE 細(xì)胞代謝功能下降:RPE細(xì)胞對(duì)視細(xì)胞外節(jié)盤(pán)膜吞噬的消化代謝功能衰退,大量的外節(jié)盤(pán)膜無(wú)法完全被吞噬,導(dǎo)致未能被正常代謝的盤(pán)膜小體滯留,基底細(xì)胞原生質(zhì)容納負(fù)荷,通過(guò)胞吐作用將盤(pán)膜體殘留從細(xì)胞中排出,保證細(xì)胞正常運(yùn)作。其中一種情況是被排出的代謝廢物沉積于Bruch 膜,或致大量外節(jié)盤(pán)膜殘余小體堆砌黏連成團(tuán),形成玻璃膜疣。玻璃膜疣的存在發(fā)揮了阻斷效果,致使細(xì)胞機(jī)能下降,黃斑區(qū)無(wú)法行使正常功能,最后引發(fā)一系列的繼發(fā)性病理病變。另一種情況由于盤(pán)膜殘余小體的積聚,使無(wú)法負(fù)擔(dān)的Bruch 膜受到損傷,脈絡(luò)膜毛細(xì)血管可以穿透Bruch 膜損傷部位,通過(guò)裂口輕而易舉地到達(dá)眼底其他位置,經(jīng)過(guò)細(xì)胞分裂在RPE 細(xì)胞下及視網(wǎng)膜神經(jīng)上皮下,脈絡(luò)膜毛細(xì)血管增殖擴(kuò)張,形成CNV。CNV 壁結(jié)構(gòu)異常并隨著其逐漸擴(kuò)大、滲漏和破裂出血,繼而形成瘢痕或黃斑水致,致使黃斑區(qū)受到嚴(yán)重破壞,造成中心視力下降,嚴(yán)重則視力完全喪失。而“蘭光損害”、細(xì)胞微環(huán)境氧自由基的富集、微量元素鋅的濃度等多方面因素都影響著RPE 細(xì)胞的生存與凋亡。異常狀態(tài)下的RPE 細(xì)胞外泌體攜帶的分泌蛋白也可能參與補(bǔ)體途徑、激活免疫調(diào)節(jié)與應(yīng)激反應(yīng),破壞視細(xì)胞生存的微環(huán)境的平衡,造成AMD。
外泌體是特指直徑約30~150 nm 的盤(pán)狀囊泡,人們對(duì)它的認(rèn)識(shí)是開(kāi)始于綿羊體外培養(yǎng)的網(wǎng)織紅細(xì)胞即尚未成熟的紅細(xì)胞上清液中[3]。此后發(fā)現(xiàn),細(xì)胞內(nèi)溶酶體微粒內(nèi)陷的生成物是外泌體的來(lái)源,這種盤(pán)狀囊泡可以與細(xì)胞發(fā)揮膜融合作用,分泌到細(xì)胞膜外包括外周血、胸腔積液、尿液、唾液、精液等多種體液中。因磷脂酰絲氨酸交聯(lián)聚集在外泌體表面,使得外泌體能在體液中穩(wěn)定存在[4]。外泌體來(lái)源多種多樣,可來(lái)自各種類(lèi)型細(xì)胞,造血細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、間質(zhì)細(xì)胞、B 淋巴細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞等各種活細(xì)胞均可分泌外泌體。外泌體研究的初始階段被認(rèn)為只是細(xì)胞的正常生理病理代謝的產(chǎn)物,但目前已經(jīng)有大量證據(jù)表明,外泌體不僅是細(xì)胞正常生理病理代謝產(chǎn)物,它是具有特異性分泌功能的多囊泡體,是細(xì)胞外環(huán)境的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的重要媒介,參與細(xì)胞間通訊,在細(xì)胞的微環(huán)境中承擔(dān)著非常重要的職責(zé)。外泌體表面富含具有生物活性的脂類(lèi),神經(jīng)酰胺、神經(jīng)鞘磷脂、膽固醇等這些脂類(lèi)物質(zhì)可作為脂質(zhì)相關(guān)疾病的生物指標(biāo);外泌體可攜帶多種RNA,如mRNA、microRNA(miRNA)和長(zhǎng)段非編碼RNA(long non code RNA,IncRNA)等生物信息[5],這些信息可以直接傳遞遺傳信息,外泌體通過(guò)這種方式直接控制細(xì)胞或調(diào)節(jié)細(xì)胞機(jī)能;由于外泌體起源于內(nèi)涵體,因此其中含有Tsg101 和Ailx 兩種特征性蛋白,除此之外,外泌體中還高度富集著四跨膜蛋白超家族(包括CD3、CD37、CD63、CD81 等外泌體特征性蛋白)、融合蛋白、運(yùn)輸?shù)鞍祝ㄖ饕侵?biāo)記蛋白可膜聯(lián)蛋白)、熱休克蛋白等豐富的具有生物活性的蛋白質(zhì),各種活性蛋白分子復(fù)合作用,為外泌體提供了物質(zhì)基礎(chǔ),以參與細(xì)胞間的信息交流。由于外泌體的功能及其分子的組成取決于不同的細(xì)胞來(lái)源,因此來(lái)自不同類(lèi)型細(xì)胞的外泌體效應(yīng)不同。
RPE 細(xì)胞來(lái)源于神經(jīng)視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)的最外層即色素上皮層,是單層的六面柱狀細(xì)胞,排列整齊規(guī)則,細(xì)胞質(zhì)內(nèi)除了細(xì)胞核、脂褐質(zhì)以外還有溶酶體、吞噬體等細(xì)胞器支持細(xì)胞運(yùn)作。RPE 細(xì)胞基底部緊鄰Bruch 膜,構(gòu)成RPE 細(xì)胞-Bruch-脈絡(luò)膜毛細(xì)血管復(fù)合體(血-視網(wǎng)膜屏障)。RPE 細(xì)胞位于視網(wǎng)膜光感受器細(xì)胞外節(jié)和脈絡(luò)膜之間,是重要的轉(zhuǎn)運(yùn)通路。此有選擇性的離子通道被稱(chēng)為RPE 細(xì)胞的“清道夫機(jī)能”,RPE 細(xì)胞一方面可以防止離子、水、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以外的物質(zhì)進(jìn)入視網(wǎng)膜,另一方面將代謝終產(chǎn)物排出脈絡(luò)膜,在視覺(jué)功能中具有不可或缺的作用。除此之外,RPE 細(xì)胞可以保證Bruch 膜的完整性,尿激酶會(huì)對(duì)Bruch 膜造成侵蝕,RPE 細(xì)胞可以分泌抵抗這種酶活性的物質(zhì),以達(dá)到保護(hù)Bruch 膜不被破壞的作用;RPE 細(xì)胞可以通過(guò)分泌特異性活性物質(zhì),來(lái)抑制血管內(nèi)壁的新生,破壞新生血管內(nèi)壁與其他血管壁的接口,使已生成的新生血管萎縮,并抑制新生血管的生成,形成阻斷CNV 生成的生化屏障;RPE 細(xì)胞能夠維持光感受器的更新,通過(guò)吸收特定頻率的光線,減少對(duì)眼睛有損傷的光線在眼內(nèi)的散射,能夠維持眼內(nèi)自由基的數(shù)量,使氧化程度處于動(dòng)態(tài)平衡,保護(hù)眼內(nèi)組織免受氧化損傷;RPE 細(xì)胞亦可通過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)作用來(lái)維持神經(jīng)網(wǎng)膜層的酸堿平衡和電解質(zhì)平衡,并且參與維生素A 的代謝過(guò)程,從而為視網(wǎng)膜感光細(xì)胞提供必要的物質(zhì)基礎(chǔ);每個(gè)RPE 細(xì)胞一天可吞噬約3 000 個(gè)脫落的視網(wǎng)膜光感受器外節(jié)盤(pán)膜,其吞噬作用是視色素降解和再生循環(huán)的一部分;根據(jù)研究[6]顯示,RPE 細(xì)胞的凋亡是引起AMD 的主要病理改變之一,RPE 細(xì)胞外泌體可能參與了RPE 細(xì)胞的凋亡和存活。黃斑區(qū)的RPE 細(xì)胞細(xì)而高,這種形態(tài)使得RPE 細(xì)胞在黃斑區(qū)代謝中異常活躍。活躍的RPE 細(xì)胞線粒體會(huì)在能量的儲(chǔ)存、釋放、轉(zhuǎn)移和利用過(guò)程中分泌大量代謝副產(chǎn)物,如過(guò)氧化氫、單線態(tài)氧、羥自由基、超氧陰離子和活性氧(reactive species,ROS)[7]。其中ROS 的產(chǎn)生可能影響RPE 細(xì)胞膜上某些致凋亡基因的表達(dá),或是通過(guò)引起DNA 斷裂分解、ROS 氧化生物膜過(guò)程失衡和蛋白質(zhì)變性引致細(xì)胞死亡。ROS 也可能通過(guò)抑制體內(nèi)多種組織細(xì)胞的離子通道活性,損壞細(xì)胞膜內(nèi)外正負(fù)電位的平衡,斷開(kāi)RPE 細(xì)胞之間的連接、信息交換和血-視網(wǎng)膜屏障的完整性,誘導(dǎo)發(fā)生免疫反應(yīng)和變態(tài)反應(yīng)性炎性,繼而損傷RPE 細(xì)胞和Bruch 膜,直接導(dǎo)致眼底地圖樣萎縮及CNV[8]。RPE 細(xì)胞來(lái)源外泌體與AMD 也有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系,玻璃膜疣的形成幾率與程度的增大,可能是由RPE 細(xì)胞外泌體分泌超出正常生理數(shù)量范圍下的蛋白所波及影響。氧化應(yīng)激狀態(tài)下的外泌體蛋白也可能參與了RPE 細(xì)胞的損傷和凋亡。同時(shí),RPE 細(xì)胞外泌體對(duì)于AMD 形成具有舉足輕重影響的CNV 生成可能有刺激作用。此外,RPE 細(xì)胞外泌體中包含的大量補(bǔ)體調(diào)節(jié)因子,它們?cè)贏MD 形成過(guò)程中的補(bǔ)體激活途徑中也可能發(fā)揮了重要作用。
RPE 細(xì)胞外泌體可能促進(jìn)年老的RPE 細(xì)胞形成玻璃膜疣。玻璃膜疣為黃白色或透明的凝膠狀小體,發(fā)生于脈絡(luò)膜視網(wǎng)膜中,是由于RPE 細(xì)胞代謝功能衰減或者發(fā)生紊亂,無(wú)法被RPE 細(xì)胞吞噬消化的代謝產(chǎn)物被分泌出細(xì)胞外,并在視網(wǎng)膜發(fā)生異常積聚黏連現(xiàn)象的一種退行性疾病,是早期AMD 的主要臨床特征。在檢測(cè)和分析玻璃膜疣的組分過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)其中含有淀粉樣物質(zhì)、補(bǔ)體蛋白、晶體蛋白、C 反應(yīng)蛋白和免疫球蛋白等多種炎癥因子,因此推測(cè),玻璃膜疣可能是RPE細(xì)胞功能損傷后產(chǎn)生的炎癥反應(yīng)產(chǎn)物。對(duì)于玻璃膜疣的形成過(guò)程,Wang 等[9]研究表明,AMD 患者的玻璃膜疣中包含有自體吞噬體和外泌體,并提出了中老年群體AMD 的發(fā)生、玻璃膜疣形成與外泌體之間具有的可能性:RPE 細(xì)胞自噬作用與RPE 細(xì)胞外泌體分泌蛋白的激增誘發(fā)AMD 或者影響AMD 發(fā)展進(jìn)程。RPE 細(xì)胞外泌體釋放的物質(zhì)中包含著一種αB 晶體蛋白,它是一種小分子熱休克蛋白,具有非ATP 依賴(lài)的分子伴侶活性,在視網(wǎng)膜光感受細(xì)胞外節(jié)、視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層及RPE 細(xì)胞中均有表達(dá)。在正常的生理?xiàng)l件下,αB晶體蛋白具有起到保護(hù)視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的作用[10],保護(hù)RPE 細(xì)胞免受氧化應(yīng)激的誘導(dǎo)損傷。并且αB 晶體蛋白具有特異性生物活性,可以通過(guò)與其匹配的受體結(jié)合,傳遞信息,改變細(xì)胞的狀態(tài)與細(xì)胞間的聯(lián)系。隨著年齡的增長(zhǎng),RPE 細(xì)胞中外泌體標(biāo)志物CD63 和LANP2 顯著增加,顯示外泌體介導(dǎo)的胞吐作用增強(qiáng),可能引發(fā)年老的RPE 細(xì)胞內(nèi)蛋白釋放增多。在病理狀態(tài)下,RPE 細(xì)胞分泌的含有αB 晶體蛋白的外泌體會(huì)增強(qiáng)RPE 細(xì)胞表面的誘導(dǎo)凝集作用,RPE 細(xì)胞消化代謝功能減退,胞內(nèi)大量的外節(jié)盤(pán)膜無(wú)法被代謝吞噬完全,基底細(xì)胞原生質(zhì)容納負(fù)荷,保證細(xì)胞內(nèi)的正常運(yùn)作,RPE 細(xì)胞通過(guò)胞吐作用將代謝殘留的外節(jié)盤(pán)膜體從細(xì)胞中排出。被排出的代謝廢物含有色素物質(zhì),它們積聚于Bruch 膜,堆砌黏連成團(tuán),形成玻璃膜疣[11]。玻璃膜疣會(huì)對(duì)視細(xì)胞層與RPE 層之間造成阻斷,導(dǎo)致視細(xì)胞層與RPE 層剝離,這樣一來(lái),脈絡(luò)膜到視網(wǎng)膜的營(yíng)養(yǎng)將被中斷,導(dǎo)致視細(xì)胞功能的惡化。由于黃斑區(qū)結(jié)構(gòu)與功能的特殊性,是眼底視覺(jué)最為敏銳的部位,此種改變更為顯著。
CNV 的形成及其滲漏是造成濕性AMD 視力嚴(yán)重喪失的主要原因。CNV 是指來(lái)自脈絡(luò)膜毛細(xì)血管的增生性血管。它通過(guò)因廢物積聚導(dǎo)致破裂的Bruch 膜持續(xù)生長(zhǎng)延伸,在RPE 與脈絡(luò)膜之間、神經(jīng)視網(wǎng)膜和視網(wǎng)膜色素上皮之間或位于在Bruch 膜與RPE 之間進(jìn)行擴(kuò)建,形成結(jié)構(gòu)與功能都不穩(wěn)定的新生血管。CNV成熟不完全,常在黃斑區(qū)RPE 下或神經(jīng)上皮下發(fā)生漿液性或出血性的盤(pán)狀脫落,造成黃斑區(qū)生理功能的嚴(yán)重破壞,渾濁的漿液日積月累可致黃斑區(qū)血管發(fā)生生理改變,形成視網(wǎng)膜脈絡(luò)膜萎縮區(qū),患者則表現(xiàn)出視力大幅度并驟然下降、視線所及物體發(fā)生形變扭曲,出現(xiàn)視物暗點(diǎn),是造成永久性視力障礙的主要原因之一。RPE 細(xì)胞具有刺激和抑制CNV 生長(zhǎng)的雙重調(diào)節(jié)作用。對(duì)于濕性AMD 而言,血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)對(duì)起源于脈絡(luò)膜或視網(wǎng)膜深毛細(xì)血管床的新生血管形成具有強(qiáng)烈的誘導(dǎo)作用,是促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞增生和移行的刺激因子,也是CNV 形成的重要刺激因素。VEGF 是一種二聚糖蛋白,VEGF 家族又包括胎盤(pán)生長(zhǎng)因子(placental growth factor,PLGF)、VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E 和VEGF-F。其中VEGF-A 的同種型是眼內(nèi)新生血管形成和眼內(nèi)通透性升高的啟動(dòng)因子,它可以誘導(dǎo)眼內(nèi)血管內(nèi)皮細(xì)胞形成窗孔結(jié)構(gòu),影響新生血管的成熟。Grunwald 等[12]研究表明,在AMD 患者RPE屏障功能受損的情況下,黃斑區(qū)脈絡(luò)膜血流量減少和滲透壓改變,引起低灌注的狀態(tài),導(dǎo)致組織細(xì)胞的血液流量供應(yīng)不足和氧氣量達(dá)不到所需濃度,這將增加VEGF 的表達(dá)水平。損傷的RPE 細(xì)胞分泌到細(xì)胞外基質(zhì)的外泌體可能攜帶VEGF 的高度特異性受體,擴(kuò)散性VEGF 分子將與其二聚化的3 個(gè)跨膜受體(VEGF受體1、VEGF 受體2 和VEGF 受體3)結(jié)合[13],RPE 細(xì)胞來(lái)源外泌體分泌及其攜帶的VEGF 受體增多時(shí),會(huì)促使VEGF-A 受體、VEGF 受體1、VEGF 受體2 結(jié)合后,誘導(dǎo)大量蛋白活化,調(diào)節(jié)血-視網(wǎng)膜屏障,促進(jìn)視網(wǎng)膜毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)、分化、增殖,誘導(dǎo)新生血管形成和增加血管通透性[14],導(dǎo)致血管滲漏和破裂出血,參與CNV 生成發(fā)展。與此同時(shí)RPE 細(xì)胞分泌的外泌體中的其他物質(zhì)如細(xì)胞因子、趨化因子、補(bǔ)體、Toll 樣受體和脂質(zhì)化過(guò)氧化產(chǎn)物等單獨(dú)或協(xié)同作用于異常血管的生成,進(jìn)而引發(fā)一系列的繼發(fā)性病理改變。
AMD 典型的病理特征之一是RPE 細(xì)胞的漸進(jìn)式凋亡,氧化應(yīng)激是導(dǎo)致RPE 細(xì)胞老化和疾病的一個(gè)關(guān)鍵影響因素。它指因刺激破壞了體內(nèi)的氧化作用與抗氧化作用之間勢(shì)均力敵的平衡狀態(tài),使體內(nèi)的氧化系統(tǒng)占到主導(dǎo)地位,導(dǎo)致了細(xì)胞因超出的氧化程度造成的組織性損傷。氧化應(yīng)激狀態(tài)可誘導(dǎo)RPE 細(xì)胞來(lái)源的外泌體分泌更多,可能導(dǎo)致細(xì)胞代謝和凋亡通路的相關(guān)蛋白磷酸化,參與調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡。RPE 細(xì)胞受到刺激引起去極化也可誘導(dǎo)氧化應(yīng)激,RPE 電位變化和離子通道改變破壞抗氧化防御系統(tǒng),使ROS 大量積累,又反過(guò)來(lái)加劇體內(nèi)氧化程度,產(chǎn)生惡性循環(huán)。近年來(lái),有研究表明,AMD 患者玻璃體腔內(nèi)存在磷酸化的信號(hào)蛋白,Biasutto 等[15]人對(duì)成人RPE 細(xì)胞進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)氧化應(yīng)激狀態(tài)下的成年人RPE 細(xì)胞,其分泌的外泌體中包含72 種蛋白,其中所述的41 種磷酸化蛋白參與了細(xì)胞之間的信號(hào)傳導(dǎo),從而參與調(diào)節(jié)RPE 等細(xì)胞的凋亡。Atienzar-Aroca 等[16]研究的發(fā)現(xiàn),氧化應(yīng)激狀態(tài)下受到損傷的RPE 細(xì)胞,向細(xì)胞外基質(zhì)分泌外泌體的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)正常水平,并在這些外泌體中檢測(cè)到VEGF 受體1、VEGF 受體2 等調(diào)控血管生長(zhǎng)因子,當(dāng)氧化應(yīng)激水平增強(qiáng)時(shí),VEGF 受體1 和VEGF 受體2的mRNA 水平也明顯增加,所以猜測(cè)RPE 外泌體可能攜帶調(diào)控血管生長(zhǎng)因子VEGF 受體,從而影響臨近的血管內(nèi)皮細(xì)胞。這些結(jié)果表明氧化應(yīng)激可能促進(jìn)RPE細(xì)胞來(lái)源的外泌體分泌增多,促進(jìn)視網(wǎng)膜微血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖,誘導(dǎo)新生血管形成生成和CNV 發(fā)展,從而參與了AMD 的發(fā)生和發(fā)展[17]。隨著研究的持續(xù)深入,人們發(fā)現(xiàn)由氧化應(yīng)激等引起的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激參與了許多神經(jīng)變性類(lèi)疾病的過(guò)程,且很有可能參與了AMD的病理過(guò)程。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是內(nèi)膜構(gòu)成的封閉網(wǎng)狀通道系統(tǒng),是細(xì)胞加工蛋白質(zhì)的Ca2+的主要貯存場(chǎng)所,在脂質(zhì)和蛋白為合成中具有核心作用,為新生膚鏈的折疊提供了良好的環(huán)境,確保產(chǎn)出完整折疊、修飾成熟的蛋白。同時(shí),內(nèi)質(zhì)網(wǎng)優(yōu)秀的質(zhì)量控制能力使錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)重新折疊或通過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相關(guān)降解作用降解非正確的中間產(chǎn)物,保證成熟蛋白在環(huán)境中正常工作,防止大量圍聚的錯(cuò)誤蛋白質(zhì)對(duì)細(xì)胞的損傷[18]。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激是細(xì)胞為保護(hù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定,從而進(jìn)化出的強(qiáng)大自我保護(hù)機(jī)制,以保證內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)應(yīng)對(duì)超負(fù)荷反應(yīng)或功能混亂,修正錯(cuò)誤折疊或未折疊的蛋白質(zhì)[19]。綜合文獻(xiàn)報(bào)道[20],內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激導(dǎo)致的啟動(dòng)表明了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能已經(jīng)紊亂,對(duì)RPE 細(xì)胞產(chǎn)生致死性的影響,造成RPE 細(xì)胞壽命非正常終結(jié),從而參與AMD 病程發(fā)展。
Chen 等[21]實(shí)驗(yàn)探索發(fā)現(xiàn),補(bǔ)體C3 作為黃斑的組成成分,是年老的RPE 細(xì)胞中含量最高的補(bǔ)體成分,在年老的RPE 細(xì)胞中廣泛存在。同時(shí),CD63 與C3 的聯(lián)合定位證明了RPE 細(xì)胞外泌體與補(bǔ)體C3 在胞外的聯(lián)系。Ebrahimi 等研究發(fā)現(xiàn)[22],應(yīng)激狀態(tài)下的RPE 細(xì)胞分泌的外泌體,其表面可包被補(bǔ)體,其中所含的補(bǔ)體調(diào)節(jié)因子CD46、CD59 通過(guò)補(bǔ)體途徑激活的過(guò)度反應(yīng),與相應(yīng)的受體識(shí)別與結(jié)合,攻擊視網(wǎng)膜細(xì)胞及Bruch 膜,破壞兩者結(jié)構(gòu),造成膜表面特定結(jié)構(gòu)裂解產(chǎn)生細(xì)胞碎片,影響黃斑區(qū)結(jié)構(gòu)與功能。此外,在AMD 患者的玻璃膜疣中存在的CD63、CD81、LAMP2 等外泌體的標(biāo)志蛋白,在以年齡匹配的對(duì)照組中不存在這些蛋白,并且人玻璃膜疣中CD63 共定位蛋白如αB 晶體蛋白、淀粉樣蛋白、C5b-9 和CFH 也存在于玻璃膜疣中[23],這些RPE 細(xì)胞分泌的外泌體中所攜帶的多種蛋白可能參與了異常的補(bǔ)體激活途徑以及炎癥因子的形成,從而促使玻璃膜疣的形成。以上均表示RPE 細(xì)胞外泌體和補(bǔ)體途徑可能與AMD 的形成和發(fā)展有密切關(guān)系。
由于到目前為止AMD 的確切發(fā)病原因沒(méi)有蓋棺定論,AMD 由復(fù)雜的多因素復(fù)合作用所導(dǎo)致的可能性很高,所以臨床治療AMD 仍然是醫(yī)療界的一個(gè)難題。目前臨床主要有激光光凝、光動(dòng)力療法、藥物治療、放射治療、中藥治療、經(jīng)瞳孔溫?zé)嶂委?、黃斑下手術(shù)等治療方法,但是對(duì)于AMD 病情可控程度不高,臨床適用范圍窄,治療效果也并不理想。干性AMD 患者可以每日補(bǔ)充葉黃素制劑、滴七葉洋地黃雙苷滴眼液、戴防護(hù)眼鏡避免有害光線對(duì)眼部的傷害以防止病情進(jìn)一步加重,目前臨床尚未有任何有效的治療方法。濕性AMD常與異常的CNV 有關(guān),應(yīng)及早用激光光凝以封閉新生血管膜,避免病變惡化。激光療法中目前應(yīng)用較多的是氬激光,但其對(duì)患者的神經(jīng)上皮層有一定損害,此外還有氪激光、YAG 激光和最近應(yīng)用于臨床的染料激光,可根據(jù)患者病情的發(fā)展進(jìn)度選取適合病癥的激光進(jìn)行治療。但因激光光凝只能封閉了已經(jīng)存在的新生血管,對(duì)于CNV 的刺激因素產(chǎn)生不了抑制作用,也無(wú)法破壞新生血管內(nèi)壁與其他血管壁的新連接,只能在一定時(shí)間段里起到穩(wěn)定AMD 病情的作用[24]??寡軆?nèi)皮生長(zhǎng)因子(anti-vascular endothelial growth factor,anti-VEGF)藥物的出現(xiàn),很大程度可針對(duì)由于VEGF 強(qiáng)誘導(dǎo)CNV 生成的濕性AMD 中,它可有效的抑制或阻斷VEGF 對(duì)CNV 的刺激,是治療新生血管性疾病的突破性進(jìn)展。向濕性AMD 患者玻璃體內(nèi)注射anti-VEGF藥物以抑制CNV 的發(fā)生發(fā)展并改善患者視力,以達(dá)到延緩疾病進(jìn)展成為AMD 的標(biāo)準(zhǔn)治療方法。但是anti-VEGF 藥物的生物利用度低,無(wú)法在患者體內(nèi)維持持續(xù)的作用,滿足不了治療需求,只能通過(guò)增加藥物的注射頻率達(dá)到治療目的。雖然這種治療方法對(duì)病情的控制效果較好,但給患者眼睛造成不少負(fù)擔(dān),而且大多數(shù)患者在治療一段時(shí)間后會(huì)產(chǎn)生藥物抗性,患者眼底纖維結(jié)締組織增多可行使正常職責(zé)的細(xì)胞減少,使得VEGF抗體類(lèi)藥物治療失效,這是濕性AMD 治療方法的局限性。隨著對(duì)AMD 研究的不斷深入,治療手段的日趨成熟,多能干細(xì)胞體外誘導(dǎo)定向分化RPE 細(xì)胞的移植治療成為治療AMD 病癥的新手段[25]。干細(xì)胞定向分化的RPE 細(xì)胞移植在模型動(dòng)物和臨床試驗(yàn)患者中都可以實(shí)現(xiàn)不同程度的視力改善,但實(shí)驗(yàn)樣本量較少,還需要花費(fèi)一段時(shí)間進(jìn)行研究和探索[26]。因此應(yīng)深入研究一種可以對(duì)抗AMD 發(fā)病機(jī)制所涉及的多種因素的方法,以增加治療的有效性,提高治療效果。雖然眼科領(lǐng)域?qū)PE 細(xì)胞外泌體功能的研究還處于起步階段,但是RPE 細(xì)胞來(lái)源外泌體治療AMD 的潛能已得到初步證實(shí)。長(zhǎng)期以來(lái),外泌體在RPE 細(xì)胞中的分泌就被認(rèn)為對(duì)神經(jīng)具有保護(hù)作用,可以改善感光細(xì)胞與其相連的其他神經(jīng)細(xì)胞的突起連接,參與細(xì)胞-細(xì)胞間通信;改善RPE 細(xì)胞的結(jié)構(gòu)使其發(fā)揮離子泵功能,重建RPE 細(xì)胞和感光細(xì)胞之間的聯(lián)系,改善兩者間視黃醛-視黃醇的循環(huán)[27]。RPE 細(xì)胞源外泌體在AMD 的發(fā)生、發(fā)展中起著重要作用,但是其確切作用及機(jī)制尚需進(jìn)一步的研究。隨著科技發(fā)展與生活水平,人們對(duì)疾病的治療效果和治療手段的要求日益提高,外泌體作為一種理想的治療性藥物載體,目前的研究主要集中在腫瘤領(lǐng)域,隨著對(duì)RPE 細(xì)胞外泌體持續(xù)深入的研究,RPE 細(xì)胞外泌體或可作為藥物載體提高藥物的生物利用度和臨床應(yīng)用率,用于輔助和治療AMD 疾病,為AMD 的診斷和靶向治療提供了新的方向。
AMD 是一種由多種因素復(fù)合導(dǎo)致的不可逆性致盲眼底疾病,發(fā)病機(jī)制尚未明確,還需要進(jìn)行更加全面和深入的研究。隨著世界范圍中老年人比例的不斷攀升,AMD 對(duì)中老年造成身體健康的巨大沖擊,因此探索治療AMD 的有效方法,一方面減少患者治療痛苦,另一方面緩解社會(huì)對(duì)患者特別是患者家屬承擔(dān)的物質(zhì)壓力和精神負(fù)擔(dān),成為AMD 研究的重中之重。RPE 細(xì)胞外泌體參與RPE 細(xì)胞的存活和凋亡,成為AMD 的發(fā)病與發(fā)展中不可或缺的影響因素。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,對(duì)RPE 細(xì)胞外泌體臨床研究的不斷深入,將更系統(tǒng)和準(zhǔn)確地了解RPE 細(xì)胞來(lái)源外泌體與眼部細(xì)胞之間的信號(hào)機(jī)制及其使疾病轉(zhuǎn)歸的過(guò)程,為未來(lái)AMD 的預(yù)防和診治提供更新的途徑和進(jìn)行更早的干預(yù)。