王雪婷 黨亞龍 魏菁 雷方
人類獲取外界信息的80%由眼睛得到,視覺功能對(duì)人類的生活質(zhì)量至關(guān)重要[1]。當(dāng)今,青光眼是導(dǎo)致視力不可逆性損傷的首要原因[2]。青光眼的類型繁多,但其均以進(jìn)行性視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(RGC)損傷和相應(yīng)視野喪失為特征。青光眼發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,遺傳[3]、免疫微環(huán)境[4]和微生物感染[5]等與之密切相關(guān)。從臨床角度講,青光眼的特征是眼壓升高或跨篩板壓力差的出現(xiàn)[6]。從分子生物和細(xì)胞生物學(xué)角度看,視神經(jīng)的炎癥是青光眼致病的一個(gè)重要因素。視網(wǎng)膜小膠質(zhì)細(xì)胞活化后產(chǎn)生大量炎癥因子是青光眼性RGC死亡的主要發(fā)病機(jī)制之一,已成為當(dāng)今研究熱點(diǎn)[7-8]。作者前期研究表明,罌粟堿等磷酸二酯酶抑制劑能夠有效抑制視網(wǎng)膜小膠質(zhì)細(xì)胞炎癥,保護(hù)神經(jīng)節(jié)細(xì)胞。本文就磷酸二酶酶抑制劑通過調(diào)控小膠質(zhì)細(xì)胞活化治療青光眼的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)的膠質(zhì)細(xì)胞可分為源于神經(jīng)外胚層的大膠質(zhì)細(xì)胞和來(lái)源于造血干細(xì)胞的小膠質(zhì)細(xì)胞[9]。小膠質(zhì)細(xì)胞的前體由骨髓遷移到CNS后,在視網(wǎng)膜、大腦和脊髓中定居,并逐漸分化、成熟,承擔(dān)了重要的免疫調(diào)節(jié)作用[10]。雖然其體積只有神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的一半,但數(shù)量卻是神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的5~10倍[11]。由于血-視網(wǎng)膜屏障的存在,血液中的大多數(shù)抗體不能到達(dá)眼內(nèi)。因此,當(dāng)感染源穿過血-視網(wǎng)膜屏障后,小膠質(zhì)細(xì)胞的識(shí)別、吞噬、呈遞抗原及分泌炎癥因子的作用就尤為重要[12]。
小膠質(zhì)細(xì)胞的功能與其表型有關(guān)[13]。生理狀態(tài)下,小膠質(zhì)細(xì)胞呈“樹枝狀”,細(xì)胞核小,分枝多,其釋放的胰島素樣生長(zhǎng)因子-1(IGF-1)可維持突觸的適應(yīng)性[13]。當(dāng)微生物入侵或細(xì)胞受損時(shí),小膠質(zhì)細(xì)胞會(huì)遷移位置,轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨癄顟B(tài),此時(shí)呈阿米巴樣。在CNS的炎癥早期,小膠細(xì)胞活化后可以發(fā)揮限制炎癥擴(kuò)散、吞噬病原體及死亡神經(jīng)元的作用,清除碎片與死亡的細(xì)胞殘?bào)w。但隨著炎癥的發(fā)展,慢性的異?;罨男∧z質(zhì)細(xì)胞會(huì)不斷釋放炎癥介質(zhì)及細(xì)胞毒性因子,過度吞噬受損的神經(jīng)元,導(dǎo)致附近健康的神經(jīng)元也受到損傷。因此,控制小膠質(zhì)細(xì)胞的異?;罨梢云鸬奖Wo(hù)神經(jīng)元的作用[12,14]。
1.1 青光眼與小膠質(zhì)細(xì)胞活化青光眼是一種慢性的視神經(jīng)退行性病變。由RGC軸突組成的視神經(jīng)在致病因素的作用下,發(fā)生免疫活化、軸突的軸漿流中斷、視神經(jīng)纖維萎縮,從而引起視覺損傷[15]。在青光眼導(dǎo)致的急性神經(jīng)炎癥早期,小膠質(zhì)細(xì)胞一般被認(rèn)為是有益的,有助于維持神經(jīng)系統(tǒng)的內(nèi)穩(wěn)態(tài),但是慢性長(zhǎng)期的神經(jīng)炎癥往往造成神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的不可逆損傷[16]。在鞏膜表層靜脈燒灼誘導(dǎo)的青光眼模型中,眼壓升高后72 h即可檢測(cè)到活化的視網(wǎng)膜小膠質(zhì)細(xì)胞。死亡的RGC被活化的小膠質(zhì)細(xì)胞包圍,活化的小膠質(zhì)細(xì)胞釋放大量腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、IL-10等炎癥因子[17],造成視神經(jīng)損傷。在人體,青光眼患者的篩板及篩板周圍血管也發(fā)現(xiàn)大量活化的小膠質(zhì)細(xì)胞聚集[18]。RGC的死亡與小膠質(zhì)細(xì)胞的活化與增殖密切相關(guān)。
1.2 小膠質(zhì)細(xì)胞的表型小膠質(zhì)細(xì)胞大致可分為2種狀態(tài):靜息狀態(tài)和活化狀態(tài)[19]。在靜息狀態(tài)下,視網(wǎng)膜小膠質(zhì)細(xì)胞呈雙極或分支狀,部分可見1~2個(gè)胞突。在創(chuàng)傷、缺氧及炎癥的情況下,小膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)生形態(tài)學(xué)變化,由樹狀變?yōu)榘⒚装蜆樱瑫r(shí),細(xì)胞發(fā)生遷移。在吞噬觸發(fā)因子之后,變?yōu)榭乖岢始?xì)胞,分泌炎癥因子,維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)。小膠質(zhì)細(xì)胞活化后的功能與RGC的存活密切相關(guān)。活化后的小膠質(zhì)細(xì)胞釋放大量炎癥因子,包括TNF-α、IL-1β、一氧化氮(NO)等[20-21],這些炎癥因子的釋放有利于清除病原體及細(xì)胞碎片。此外,小膠質(zhì)細(xì)胞還會(huì)釋放IGF-1,有利于清除壞死組織[22]。然而,在慢性炎癥過程中,過度激活的小膠質(zhì)細(xì)胞分泌過量炎癥因子,發(fā)揮過度增強(qiáng)的吞噬能力,則會(huì)對(duì)健康的神經(jīng)節(jié)細(xì)胞造成再一次傷害。
小膠質(zhì)細(xì)胞在受到損傷時(shí)可發(fā)生2種不同的表型:M1型及M2型。M1型是神經(jīng)毒性型,釋放大量炎癥因子。同時(shí)細(xì)胞的吞噬能力和運(yùn)動(dòng)能力均增強(qiáng)[23]。當(dāng)受到創(chuàng)傷等外源性刺激時(shí),小膠質(zhì)細(xì)胞快速轉(zhuǎn)變?yōu)镸1型,過度激活,釋放大量炎癥介質(zhì)。這些介質(zhì)可以通過向損傷部位招募其他免疫細(xì)胞,放大炎癥反應(yīng)[24]。M2表型則不同,在此表型下的小膠質(zhì)細(xì)胞分泌抗炎介質(zhì)及神經(jīng)保護(hù)因子,為穩(wěn)定神經(jīng)元的免疫微環(huán)境做出貢獻(xiàn)。這2種表型的轉(zhuǎn)換過程即是小膠質(zhì)細(xì)胞功能變化的動(dòng)態(tài)過程。
環(huán)磷酸腺苷(cAMP)是一種重要的第二信使,其信號(hào)通路存在于各種類型細(xì)胞中,參與調(diào)節(jié)CNS的多種生物學(xué)效應(yīng)。腺苷酸環(huán)化酶(adenylyl cyclases,ACs)催化三磷酸腺苷(ATP)合成cAMP。內(nèi)源性或外源性地激活A(yù)Cs受體不僅可以提高cAMP水平,還可以降低眼壓,提高RGC存活率[25],但是目前尚無(wú)研究證實(shí)升高cAMP降低眼壓的機(jī)制。
2.1 cAMP通過激活cAMP/PKA/CREB抑制核因子κB炎癥通路cAMP通過cAMP/PKA/CREB 通路促進(jìn)環(huán)磷腺苷效應(yīng)元件結(jié)合蛋白(cAMP-response element binding protein,CREB)的磷酸化,競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合核因子κB(NF-κB)的配體P300及CBP,從而抑制了NF-κB的轉(zhuǎn)錄活性,降低炎癥因子轉(zhuǎn)錄(圖1)[26]。 Park等[27]發(fā)現(xiàn),阻止小膠質(zhì)細(xì)胞中的MAPK和NF-κB活化可以調(diào)節(jié)促炎介質(zhì)的產(chǎn)生。Zhou等[28]發(fā)現(xiàn),銀杏內(nèi)酯和白果內(nèi)酯可通過調(diào)節(jié)TLRs/MyD88/NF-κB信號(hào)通路抑制OGD/R誘導(dǎo)的BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞炎癥因子的表達(dá)。黨亞龍等[29]也發(fā)現(xiàn),罌粟堿抑制小膠質(zhì)細(xì)胞活性是通過cAMP/PKA/CREB和NF-κB通路共同實(shí)現(xiàn)的。cAMP能夠抑制NF-κB的活化,減少P65/P50的核轉(zhuǎn)移,從而降低NF-κB的活化水平。另外,cAMP/PKA通路活化引起的CREB磷酸化可在細(xì)胞核與NF-κB競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合P300及CBP,從而抑制NF-κB通路活性 。此外,激活PKA也能通過直接或間接修飾P65 C末端反式激活,降低NF-κB的活性[30]。
圖1 cAMP抑制NF-κB炎癥通路
2.2 cAMP促進(jìn)IL-10轉(zhuǎn)錄和表達(dá)IL-10是小膠質(zhì)細(xì)胞分泌的重要抗炎介質(zhì)。蛋白激酶A(protein kinase A,PKA)和CREB磷酸化后通過GLP-1受體激活,導(dǎo)致M2型小膠質(zhì)細(xì)胞IL-10過表達(dá)。既可通過經(jīng)典的cAMP/PKA/CREB通路介導(dǎo),也可通過cAMP/PKA/p38/CREB通路介導(dǎo)[25]。并且,磷酸化的CREB還能直接啟動(dòng)IL-10等抗炎因子的轉(zhuǎn)錄[31]。
2.3 cAMP降低小膠質(zhì)細(xì)胞的異常吞噬小膠質(zhì)細(xì)胞異常的吞噬功能可導(dǎo)致視網(wǎng)膜神經(jīng)細(xì)胞的再次損傷,升高細(xì)胞漿cAMP水平能夠通過激活 EPAC 信號(hào)顯著抑制小膠質(zhì)細(xì)胞的吞噬功能。Makranz等[32]發(fā)現(xiàn),小膠質(zhì)細(xì)胞維持吞噬功能需要正常水平的cAMP,而升高細(xì)胞內(nèi)的cAMP水平可以抑制吞噬功能,如PTX (Gi抑制劑)、ACs激活劑(Forskolin)或磷酸二酯酶抑制劑(IBMX、Rolipram)。他們還發(fā)現(xiàn)PKA-EPAC是cAMP抑制小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬功能的關(guān)鍵信號(hào)通路。
磷酸二酯酶(phosphodies terase,PDE)抑制劑可以水解cAMP和cGMP,但不同的PDE同工酶家族的特異性不同。具有cGMP水解特異性的是PDE5、PDE6和PDE9,具有cAMP和cGMP水解特異性的是 PDE1、PDE2、PDE3、PDE10、PDE111,而具有cAMP水解特異性的是PDE4、PDE7和PDE8。 其中主要負(fù)責(zé)水解cAMP的是PDE4[33]。因此,PDE抑制劑可以通過增加細(xì)胞內(nèi)cAMP水平來(lái)發(fā)揮其抗炎作用,從而抑制小膠質(zhì)細(xì)胞活化。
3.1 選擇性PDE抑制劑
3.1.1 PDE1抑制劑尼莫地平:尼莫地平是一種Ⅰ型鈣通道阻滯劑,目前臨床主要用于蛛網(wǎng)膜下腔出血后的腦血管痙攣、缺血性腦血管病、偏頭痛等疾病治療。Schampel 等[34]發(fā)現(xiàn),尼莫地平可特異性地抑制小膠質(zhì)細(xì)胞活力,促進(jìn)細(xì)胞收縮,甚至凋亡,但其并不是通過阻滯鈣通道的途徑來(lái)發(fā)揮作用。尼莫地平還可以降低小膠質(zhì)細(xì)胞的促炎活性及氧化應(yīng)激反應(yīng),但并未殺死所有小膠質(zhì)細(xì)胞,而是在慢性炎癥的過程中,減少其數(shù)量及其釋放的有害物質(zhì),同時(shí)可促進(jìn)殘存的小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬細(xì)胞碎片。此外,一種理論認(rèn)為,高眼壓可引起視網(wǎng)膜血管受到擠壓,進(jìn)而導(dǎo)致視網(wǎng)膜血管缺血或破裂出血。Michalk等[35]發(fā)現(xiàn),尼莫地平可增加受損毛細(xì)血管的血流量,增加正常眼壓性青光眼患者的視盤血流量和脈絡(luò)膜血流量,并改善顏色對(duì)比敏感度[36]。Schampel等[34]研究發(fā)現(xiàn),尼莫地平可以減輕脊髓退行性病變,并且,鈣通道細(xì)胞特異性地影響小膠質(zhì)細(xì)胞凋亡,而這一作用可被作為鈣通道拮抗劑的尼群地平所抑制。另外,Chiozzi 等[37]發(fā)現(xiàn),無(wú)論在體內(nèi)或體外,β-淀粉樣蛋白均可刺激小膠質(zhì)細(xì)胞活化、釋放IL-10和激活NF-κB,這一作用需要依賴P2X7R受體的表達(dá)。而尼莫地平可以抑制這一作用。Hashioka等[38]研究發(fā)現(xiàn),尼群地平對(duì)脂多糖(LPS)和干擾素-γ聯(lián)合誘導(dǎo)的人小膠質(zhì)細(xì)胞和單核細(xì)胞的神經(jīng)毒性分泌也有抑制作用,其對(duì)于包括阿爾茨海默病在內(nèi)的視神經(jīng)退行性疾病的治療將是一種有效的方案。Li 等[39]研究發(fā)現(xiàn),尼莫地平對(duì)LPS刺激的小膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生NO、TNF-α、IL-1β、PGE2起抑制作用,NADPH氧化酶(PHOX)是其作用的關(guān)鍵酶。Maria等[40]發(fā)現(xiàn),含有NMD-CD絡(luò)合物的尼莫地平滴眼液滴眼,一次用藥就可有效降低眼壓。Bose等[41]發(fā)現(xiàn),口服尼莫地平鈣拮抗劑改善了正常眼壓型青光眼患者的對(duì)比敏感度。
長(zhǎng)春新堿:長(zhǎng)春新堿作為一種有效的抗炎藥物用于腦血管病的治療。Zhang等[42]認(rèn)為,長(zhǎng)春新堿可以通過NF-κB通路抑制內(nèi)皮細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞釋放炎性因子和趨化因子,從而發(fā)揮抗炎作用。
3.1.2 PDE3 抑制劑PDE3對(duì)cAMP 具有高親和力,對(duì)cAMP 和cGMP 均有水解作用,且PDE3 對(duì)cAMP 的水解速率是cGMP 的10 倍。低劑量的PDE3抑制劑可以有效提高細(xì)胞漿內(nèi)cAMP水平。近年來(lái),PDE3抑制劑用于神經(jīng)保護(hù)的作用已成為研究熱點(diǎn)。
奧普力農(nóng):奧普力農(nóng)可有效提高細(xì)胞內(nèi)cAMPiigu水平,促進(jìn)神經(jīng)元的存活。Esposito等[43]發(fā)現(xiàn),0.2 mg·kg-1的奧普力農(nóng)可以有效減輕脊髓挫傷后小鼠膠質(zhì)細(xì)胞的活化,減少TNF-α和IL-1β的表達(dá),從而發(fā)揮中樞神經(jīng)保護(hù)作用。
丙戊茶堿:Moraes等[44]研究發(fā)現(xiàn),丙戊茶堿可以通過抑制神經(jīng)炎癥途徑預(yù)防大鼠經(jīng)LPS誘發(fā)的疾病行為和抑郁樣行為。Landry等[45]發(fā)現(xiàn),丙戊茶堿阻斷LPS刺激大鼠小膠質(zhì)細(xì)胞亞硝酸鹽的釋放,抑制LPS刺激大鼠巨噬細(xì)胞亞硝酸鹽的釋放。此外,Mcrae等[46]發(fā)現(xiàn),丙戊茶堿可以減少大鼠腦缺血模型的活化小膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量。
依諾昔酮:Beute等[47]發(fā)現(xiàn),依諾昔酮可以減輕HDM小鼠的過敏性炎癥,降低嗜酸性粒細(xì)胞數(shù)量,從而有利于減少過敏性炎癥中嗜酸性粒細(xì)胞的聚集。此外,依諾昔酮僅需低劑量就具有生物活性,并已在臨床上使用超過20年。
3.1.3 PDE4 抑制劑PDE4是水解cAMP的主要酶,PDEB亞家族,特別是PDE4B2,可以調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)過程中細(xì)胞內(nèi)cAMP水平。
異丁司特:目前主要用來(lái)治療支氣管哮喘及中風(fēng)后的頭暈癥狀。Schwenkgrub等[48]發(fā)現(xiàn),異丁司特劑量依賴性地抑制小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞活化:通過降低細(xì)胞內(nèi)IL-10、TNF-α和IL-1β的表達(dá),升高IL-6和NO的表達(dá)發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用。 Fujita等[49]發(fā)現(xiàn),鞘內(nèi)單次注射異丁司特(25 μg)可抑制大鼠坐骨神經(jīng)損傷后7~21 d建立的痛覺超敏狀態(tài)。重復(fù)注射異丁司特(25 μg·kg-1)可減少脊髓中p38磷酸化細(xì)胞的數(shù)量。Mizuno等[50]研究也證實(shí),異丁司特可以顯著抑制由LPS或干擾素-γ激活的小膠質(zhì)細(xì)胞誘導(dǎo)的神經(jīng)元細(xì)胞死亡。異丁司特以劑量依賴的方式抑制NO、活性氧、IL-1β、IL-6和TNF-α產(chǎn)生,并增加IL-10產(chǎn)生,以及其他神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子,包括活化小膠質(zhì)細(xì)胞中的神經(jīng)生長(zhǎng)因子(nerve growth factor,NGF),膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(glialcellline-derived neurotrophic factor,GDNF)和神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(neurotrophin,NT)。Wakita等[51]在結(jié)扎頸總動(dòng)脈大鼠模型中發(fā)現(xiàn),異丁司特可以計(jì)量依賴性地抑制視束、內(nèi)囊和胼胝體中小膠質(zhì)細(xì)胞的活化及TNF-α的產(chǎn)生。Cueva Vargas等[52]研究發(fā)現(xiàn),在高眼壓大鼠模型中,異丁司特眼內(nèi)給藥抑制了視網(wǎng)膜和視神經(jīng)中的大膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞的活化,減少了促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生。重要的是,異丁司特在不改變眼壓的情況下,促進(jìn)了RGC胞體存活,防止了軸突變性,并改善了青光眼的順行軸漿運(yùn)輸。有趣的是,高眼壓引發(fā)了Müller膠質(zhì)細(xì)胞中PDE4A亞型的上調(diào),而異丁司特則刺激了這些細(xì)胞中cAMP的積累。異丁司特的抑制劑RP-cAMP可完全阻斷其這種作用。總之,這些研究均表明,異丁司特是一種有效的小膠質(zhì)細(xì)胞調(diào)節(jié)劑,它可以降低促炎介質(zhì)水平,并提高RGC的活性。
阿普斯特:阿普斯特是一種口服的PDE4抑制劑,可降低TNF-α及IL-23的表達(dá),并增加IL-10表達(dá),有助于減少銀屑病及牛皮癬患者的炎癥信號(hào)通路的活性[26]。
咯利普蘭:Kranz等[53]、Schaal等[54]和Korhonen等[55]的研究發(fā)現(xiàn),咯利普蘭可通過升高cAMP水平,活化cAMP-PKA通路及ERK/MAPK通路,誘導(dǎo)CREB的磷酸化,發(fā)揮CNS損傷后的抗炎和神經(jīng)保護(hù)作用。盡管已經(jīng)證實(shí)咯利普蘭在CNS損傷的實(shí)驗(yàn)?zāi)P椭芯哂猩窠?jīng)保護(hù)作用,但尚無(wú)相關(guān)臨床試驗(yàn)的開展。Peng等[56]研究發(fā)現(xiàn),在大鼠蛛網(wǎng)膜下腔出血模型中,腹腔注射咯利普蘭10 mg·kg-1后,小膠質(zhì)細(xì)胞的激活、NF-κB的活化被抑制,促炎細(xì)胞因子TNF-α、IL-1β和IL-6的表達(dá)均降低,保護(hù)性細(xì)胞因子IL-10的表達(dá)升高。此外,神經(jīng)元細(xì)胞死亡明顯減少。該作用與調(diào)節(jié)SiRT1/NF-κB通路有關(guān)。同時(shí),促炎細(xì)胞因子生成的正反饋循環(huán)和免疫激活意味著細(xì)胞因子可能不僅是由環(huán)腺苷酸調(diào)控,還反過來(lái)調(diào)節(jié)環(huán)腺苷酸。TNF-α可顯著降低cAMP水平,增加cAMP依賴的PDE活性,該作用可被咯利普蘭、PKA抑制劑、MEK抑制劑或NF-κB抑制劑所拮抗,提示PDE4、PKA、MEK和NF-κB在此調(diào)節(jié)中起一定作用[57-58]。此外,Kang等[59]發(fā)現(xiàn),在RGC通過去血清的方法模擬青光眼視神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)支持減少的實(shí)驗(yàn)中,咯利普蘭可顯著減輕血清剝奪誘導(dǎo)的RGC死亡,細(xì)胞內(nèi)cAMP水平升高,對(duì)于抑制青光眼RGC死亡有價(jià)值[59]。
羅氟司特:El-Ashmawy等[60]發(fā)現(xiàn),羅氟司特可通過提高細(xì)胞內(nèi)cAMP水平,減輕潰瘍性結(jié)腸炎大鼠的炎癥反應(yīng)。Santiago等[61]研究還發(fā)現(xiàn),在慢性腦灌注不足衰老大鼠模型中,羅氟司特(0.003 mg·kg-1和0.010 mg ·kg-1)每天1次腹膜內(nèi)給藥,持續(xù)29 d后,小膠質(zhì)細(xì)胞中Arg-1基因表達(dá)增加。
3.1.4 PDE5 抑制劑西地那非:西地那非是一種口服血管擴(kuò)張劑,廣泛用于治療勃起功能障礙和肺動(dòng)脈高壓。Moretti等[62]研究表明,西地那非的抗炎作用可能在新生小鼠腦局灶性缺血后期提供神經(jīng)保護(hù)作用,防止病程延長(zhǎng),這一作用可能是通過調(diào)節(jié)炎癥通路(包括小膠質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞過度活化)來(lái)預(yù)防新生小鼠中樞缺血性病變的進(jìn)展。Nunes等[63]發(fā)現(xiàn),在飼料中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%的銅(CPZ)可誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)膠質(zhì)纖維酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP),并促進(jìn)小膠質(zhì)細(xì)胞活化。給予西地那非降低促炎細(xì)胞因子IL-1β和TNF-α的表達(dá),增加抗炎細(xì)胞因子IL-10的表達(dá)。此外,給予西地那非可減少 GFAP、IL-1β、TNF-α、總NF-κB水平,并促進(jìn)小膠質(zhì)細(xì)胞活化。有趣的是,西地那非也降低了NGF水平。西地那非的抗炎和神經(jīng)保護(hù)作用可能是通過調(diào)節(jié)AMPK-IKβα-NF-κB信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。此外,Daniela Lucena等[64]研究證明,西地那非可以促進(jìn)骨髓來(lái)源的巨噬細(xì)胞(BMDM)的M2表型轉(zhuǎn)換,并促進(jìn)這些細(xì)胞和EAE小鼠脊髓M2小膠質(zhì)/巨噬細(xì)胞的髓鞘吞噬功能。Zhao等[65]發(fā)現(xiàn),敲除PDE5基因可抑制LPS刺激的小膠質(zhì)細(xì)胞NO和iNOS蛋白表達(dá)。此外,作者還觀察到NF-κB在轉(zhuǎn)錄水平上上調(diào)LPS刺激的小膠質(zhì)細(xì)胞中PDE5的表達(dá),而西地那非能抑制NF-PDE B的轉(zhuǎn)錄上調(diào)。西地那非可以增加小膠質(zhì)細(xì)胞的cGMP水平,而cGMP的類似物8-Br-cGMP下調(diào)細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶1和2(ERK1/2)/NF-κB通路,提示西地那非通過減少PDE5的表達(dá)和增加cGMP的水平來(lái)抑制小膠質(zhì)細(xì)胞的激活。重要的是,西地那非能顯著減輕條件培養(yǎng)液誘導(dǎo)原代小膠質(zhì)細(xì)胞的死亡。Zhao等[66]發(fā)現(xiàn),西地那非濃度依賴性地降低誘導(dǎo)型一氧化氮合酶、IL-1β和TNF-α的表達(dá),顯著抑制LPS誘導(dǎo)的小膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生NO、IL-1β和TNF-α。此外,西地那非明顯抑制LPS誘導(dǎo)的NADPH氧化酶關(guān)鍵催化亞基gp91phox的表達(dá)和細(xì)胞內(nèi)活性氧水平的升高。綜上所述,這些數(shù)據(jù)提示,西地那非通過阻斷NF-κB和MAPK的激活,在體外對(duì)LPS激活的小膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)揮抗炎作用。更重要的是,在一個(gè)隨機(jī)雙盲對(duì)照組試驗(yàn)中,Grunwald等[67]發(fā)現(xiàn)在最大治療劑量100 mg時(shí),西地那非對(duì)男性慢性開角型青光眼的眼壓無(wú)明顯影響。
3.2 非選擇性PDE抑制劑罌粟堿:黨亞龍[29]研究發(fā)現(xiàn),罌粟堿可劑量依賴性地抑制LPS誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞形態(tài)學(xué)變化、炎癥因子轉(zhuǎn)錄、TNF-α和IL-1β的釋放,還可以促進(jìn)BV2細(xì)胞表型轉(zhuǎn)換及通過NF-κB通路抑制LPS誘導(dǎo)的小膠質(zhì)細(xì)胞活化,但并不逆轉(zhuǎn)LPS誘導(dǎo)的原代視網(wǎng)膜小膠質(zhì)細(xì)胞形態(tài)學(xué)改變。Zhou等[68]發(fā)現(xiàn),罌粟堿可能通過cAMP/PKA和MEK/ERK通路抑制炎癥因子,促進(jìn)抗炎因子表達(dá),從而抑制LPS誘導(dǎo)的原代視網(wǎng)膜小膠質(zhì)細(xì)胞活化,而MEK/ERK通路可能部分受cAMP/PKA調(diào)節(jié),為其保護(hù)CNS提供理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。Lee 等[69]發(fā)現(xiàn),PAP通過調(diào)節(jié)多種炎癥信號(hào)抑制LPS刺激的離體和在體小膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生一氧化氮和促炎細(xì)胞因子。此外,PAP還可提高細(xì)胞內(nèi)cAMP水平和CREB磷酸化水平。PKA抑制劑H89可逆轉(zhuǎn)PAP的抗炎作用,提示PKA信號(hào)通路在PAP的抗炎作用中起重要作用[69]。
視網(wǎng)膜小膠質(zhì)細(xì)胞的活化在青光眼視神經(jīng)損傷的過程中發(fā)揮了重要的作用。了解小膠質(zhì)細(xì)胞的活化機(jī)制可為青光眼下一步治療的研究提供新思路。目前已有研究表明,提高細(xì)胞漿內(nèi)cAMP水平可以抑制小膠質(zhì)細(xì)胞異?;罨?,而PDEs抑制劑可以減少cAMP分解,與小膠質(zhì)細(xì)胞的活化密切相關(guān)。已知cAMP/PKA/CREB和NF-ΚB通路共同作用抑制小膠質(zhì)細(xì)胞活性,但其下游機(jī)制仍不清楚,需要進(jìn)一步研究。此外,特異性的PDEs抑制劑仍未研發(fā),使用的PDEs的劑量及給藥方式也需要進(jìn)一步研究,這些都是未來(lái)需要解決的問題。