張懿 綜述 孫興懷 王中峰 審校

1復(fù)旦大學(xué)附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院眼科，上海 200031；2復(fù)旦大學(xué)腦科學(xué)研究院 醫(yī)學(xué)神經(jīng)生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200031

生長(zhǎng)抑素又稱(chēng)生長(zhǎng)激素釋放抑制因子(somatotropin release-inhibiting factor，SRIF)，最早在山羊的下丘腦中被發(fā)現(xiàn)，因其具有抑制生長(zhǎng)激素釋放的功能而得名。SRIF廣泛分布于中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)，可由神經(jīng)內(nèi)分泌、炎癥和免疫細(xì)胞在不同的刺激下產(chǎn)生。SRIF作為一種重要的神經(jīng)遞質(zhì)、神經(jīng)調(diào)質(zhì)和神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子，通過(guò)激活5種特異的G蛋白偶聯(lián)受體，即生長(zhǎng)抑素受體(sst1-sst5)而發(fā)揮作用。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)，SRIF調(diào)控多種激素的釋放，影響神經(jīng)遞質(zhì)釋放和細(xì)胞增生，從而參與多種生理活動(dòng)，如記憶、認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)調(diào)控等。此外，SRIF也參與多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病，如阿爾茨海默病、帕金森病和癲癇等的病理過(guò)程[1-3]。視網(wǎng)膜是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的一部分，近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，SRIF及其受體在視網(wǎng)膜中廣泛表達(dá)分布，并發(fā)揮重要作用。本文就SRIF在視網(wǎng)膜中的生理調(diào)控和神經(jīng)保護(hù)作用研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 SRIF及其受體

SRIF有2種天然活性形式，分別為14和28個(gè)氨基酸殘基組成的環(huán)形肽，即SRIF14和SRIF28。SRIF28在結(jié)構(gòu)上為SRIF14的N-端延長(zhǎng)14個(gè)氨基酸，但其活性部分與SRIF14并無(wú)差異。斑馬魚(yú)有6種不同的SRIF基因，人類(lèi)只有1種[4]。哺乳動(dòng)物SRIF14和SRIF28由同一基因編碼的前體蛋白經(jīng)不同剪切修飾而成，它們?cè)诓煌?xì)胞上的表達(dá)有所差異，但功能基本一致。

SRIF受體共有5種(sst1～sst5)，均為7次跨膜的G蛋白偶聯(lián)受體，其中，sst2因基因產(chǎn)物的不同剪接產(chǎn)生sst2A和sst2B2個(gè)亞型。SRIF通過(guò)偶聯(lián)細(xì)胞膜表面的不同受體，調(diào)控胞內(nèi)第二信使，從而介導(dǎo)多種生物學(xué)效應(yīng)。

2 SRIF及其受體在視網(wǎng)膜的分布

在視網(wǎng)膜中，SRIF主要表達(dá)于無(wú)長(zhǎng)突細(xì)胞和部分視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(retinal ganglion cells，RGCs)，而SRIF受體則廣泛分布于視網(wǎng)膜的多種細(xì)胞[5]。特異性抗體研究發(fā)現(xiàn)，sst1在大鼠、小鼠和兔的視網(wǎng)膜均有表達(dá)，且主要分布在內(nèi)核層的無(wú)長(zhǎng)突細(xì)胞、神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層的移位無(wú)長(zhǎng)突細(xì)胞和少量RGCs上[6]。在人視網(wǎng)膜中，sst1主要表達(dá)于RGCs、內(nèi)核層的一些神經(jīng)元和視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞上[7]。sst2最早在兔視網(wǎng)膜中被發(fā)現(xiàn)，也是目前研究最多的SRIF受體。sst2A主要表達(dá)于兔視網(wǎng)膜的無(wú)長(zhǎng)突細(xì)胞和視桿雙極細(xì)胞膜上，而且在視桿雙極細(xì)胞的軸突上表達(dá)更豐富；在大鼠和小鼠視網(wǎng)膜中，sst2A主要分布于視錐細(xì)胞、水平細(xì)胞、雙極細(xì)胞和無(wú)長(zhǎng)突細(xì)胞上，在大鼠視網(wǎng)膜Müller細(xì)胞上也有表達(dá)。sst2B的表達(dá)研究相對(duì)較少，有報(bào)道稱(chēng)其在大鼠視網(wǎng)膜的雙極細(xì)胞、視錐和視桿細(xì)胞上有表達(dá)，但在兔的視網(wǎng)膜上未檢測(cè)到sst2B的表達(dá)[8]。在低等脊椎動(dòng)物蠑螈視網(wǎng)膜中，sst3主要分布于視桿和視錐細(xì)胞上；盡管在哺乳動(dòng)物的視網(wǎng)膜上檢測(cè)到sst3mRNA的表達(dá)，但一直未檢測(cè)到sst3蛋白的表達(dá)。sst4在視網(wǎng)膜中的表達(dá)比較局限，在大鼠、小鼠和人的視網(wǎng)膜中，sst4僅表達(dá)于RGCs的胞體和突起上。與其他亞型相比，sst5在視網(wǎng)膜中發(fā)現(xiàn)較晚。在大鼠、小鼠和牛蛙視網(wǎng)膜中，sst5主要表達(dá)于膽堿能和多巴胺能無(wú)長(zhǎng)突細(xì)胞及RGCs上，而且SRIF與sst5在無(wú)長(zhǎng)突細(xì)胞上共表達(dá)，提示sst5可能作為自身受體起作用[9-10]。

3 SRIF及其受體對(duì)視網(wǎng)膜的生理調(diào)控

在內(nèi)層視網(wǎng)膜合成和釋放的SRIF以旁分泌的形式在視網(wǎng)膜生理功能的調(diào)控中發(fā)揮重要作用[11]。調(diào)控細(xì)胞的離子通道是SRIF行使其功能的重要方式，SRIF可調(diào)節(jié)視網(wǎng)膜多種細(xì)胞的鈣通道和鉀通道。SRIF通過(guò)激活sst2A抑制大鼠和兔視網(wǎng)膜視桿雙極細(xì)胞軸突末稍的L-型電壓門(mén)控鈣通道，減少鈣離子內(nèi)流[12-13]。在培養(yǎng)的雞視錐細(xì)胞上，SRIF能夠抑制L-型鈣通道介導(dǎo)的鈣離子內(nèi)流。然而，SRIF對(duì)蠑螈的2種光感受器細(xì)胞L-型電壓門(mén)控鈣通道的調(diào)控作用則截然相反，表現(xiàn)為在抑制視桿細(xì)胞鈣電流的同時(shí)，上調(diào)視錐細(xì)胞的鈣電流，說(shuō)明SRIF在光感受器上通過(guò)反向調(diào)控L-型鈣通道，維持視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞之間信息傳遞的平衡[14]。膜片鉗電生理研究發(fā)現(xiàn)，在分離的大鼠RGCs上激活sst4可增加外向鉀電流幅度，同時(shí)抑制L-型鈣通道，減少鈣內(nèi)流[15-16]，然而本研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)激活sst5通過(guò)胞內(nèi)磷脂酶C(phospholipase C，PLC)/蛋白激酶C信號(hào)通路抑制外向鉀電流[17]。此外，在蠑螈視網(wǎng)膜的光感受器細(xì)胞突起終末上，低濃度的SRIF能夠增強(qiáng)延遲整流鉀通道的電流。在外層視網(wǎng)膜，SRIF調(diào)控鈣和鉀通道可能與其調(diào)控光適應(yīng)有關(guān)；而在內(nèi)層視網(wǎng)膜和軸突末稍，SRIF調(diào)控鉀通道和胞內(nèi)鈣濃度可能與細(xì)胞代謝、遞質(zhì)釋放等功能有關(guān)。

SRIF與細(xì)胞膜上不同的特異性受體結(jié)合后，偶聯(lián)并激活多種胞內(nèi)第二信使，從而產(chǎn)生多種生物學(xué)功能。大量研究表明，SRIF受體被激活后可影響腺苷酸環(huán)化酶的活性，通過(guò)環(huán)磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate，cAMP)信號(hào)通路調(diào)控視網(wǎng)膜生理功能[18]。在小鼠視網(wǎng)膜中，SRIF可通過(guò)激活sst2抑制腺苷酸環(huán)化酶的活性[19]。膜片鉗電生理研究發(fā)現(xiàn)，SRIF可通過(guò)激活sst5調(diào)節(jié)cAMP-蛋白激酶A信號(hào)通路，抑制大鼠RGCs的氨基-3-羥基-5-甲基-4-異惡唑丙酸(α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole-propionic acid，AMPA)電流[20]。SRIF也可通過(guò)一氧化氮/環(huán)磷酸鳥(niǎo)苷(nitric oxide/cyclic guanosine monophosphate，NO/cGMP)信號(hào)通路介導(dǎo)其部分功能[21]。在大鼠視網(wǎng)膜雙極細(xì)胞和光感受器細(xì)胞上，SRIF可通過(guò)激活sst2增加NO產(chǎn)生，進(jìn)而提高視網(wǎng)膜cGMP水平。在培養(yǎng)的人視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞中，SRIF可激活一氧化氮合酶，誘導(dǎo)NO產(chǎn)生，NO可自由通透細(xì)胞膜，激活鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶，提高胞內(nèi)cGMP水平[22]。也有研究顯示，激活SRIF受體能夠激活PLC通路。

調(diào)控神經(jīng)遞質(zhì)的釋放是SRIF及其受體參與調(diào)節(jié)視網(wǎng)膜視覺(jué)信息傳遞環(huán)路的重要方式。研究表明，SRIF及其受體在視網(wǎng)膜中可調(diào)節(jié)多種神經(jīng)遞質(zhì)的釋放，如多巴胺、谷氨酸和γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid，GABA)等。在大鼠視網(wǎng)膜中，SRIF可通過(guò)激活sst1和sst2促進(jìn)多巴胺釋放[23]。在小鼠視網(wǎng)膜中，SRIF通過(guò)激活sst2抑制視桿雙極細(xì)胞軸突末稍的鈣離子內(nèi)流，進(jìn)而抑制谷氨酸的釋放[24]。本研究團(tuán)隊(duì)也發(fā)現(xiàn)，在培養(yǎng)的大鼠視網(wǎng)膜無(wú)長(zhǎng)突細(xì)胞中，SRIF通過(guò)激活sst5/sst2抑制突觸前膜的鈣通道，抑制GABA的釋放[25]。另有研究認(rèn)為，sst1可能作為自身受體調(diào)節(jié)SRIF的釋放[26]。

4 SRIF及其受體的視網(wǎng)膜神經(jīng)保護(hù)作用

近年來(lái)，大量研究表明SRIF及其受體在視網(wǎng)膜損傷中具有神經(jīng)保護(hù)作用。在碘乙酸所誘導(dǎo)的視網(wǎng)膜缺血小鼠模型中，TUNEL染色結(jié)果顯示敲除sst1基因可導(dǎo)致視網(wǎng)膜中sst2過(guò)表達(dá)，半胱天冬酶3 mRNA表達(dá)以及谷氨酸釋放明顯減少，顯著提高視桿細(xì)胞的存活率[27]，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，sst2激動(dòng)劑奧曲肽可通過(guò)調(diào)節(jié)4,5-二磷酸磷脂酰肌醇/1,4,5-三磷酸磷脂酰肌醇比值增強(qiáng)促存活信號(hào)通路、減少谷氨酸和α-酮戊二酸累積、維持谷胱甘肽還原酶穩(wěn)態(tài)、抑制炎性介質(zhì)(如前列腺素)釋放、減少氧化應(yīng)激等，從而減少細(xì)胞死亡，發(fā)揮其神經(jīng)保護(hù)作用[28]。

Kiagiadaki等[29]采用大鼠玻璃體腔內(nèi)注射AMPA建立視網(wǎng)膜興奮毒性損傷模型，發(fā)現(xiàn)sst2激動(dòng)劑可逆轉(zhuǎn)無(wú)長(zhǎng)突細(xì)胞的死亡，而且sst5激動(dòng)劑可部分恢復(fù)無(wú)長(zhǎng)突細(xì)胞膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶表達(dá)，減少細(xì)胞凋亡，證明了sst2/sst5激活可保護(hù)視網(wǎng)膜免受興奮毒性損傷。本研究團(tuán)隊(duì)最近利用膜片鉗電生理技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)急性分離RGCs灌流sst5激動(dòng)劑可逆性抑制大鼠RGCs T-型鈣電流，并且抑制作用通過(guò)細(xì)胞內(nèi)NO/cGMP/蛋白激酶G信號(hào)通路介導(dǎo)，提示sst5激活在視網(wǎng)膜損傷中可能具有神經(jīng)保護(hù)作用[30]。

SRIF因其具有抗血管化、上調(diào)谷氨酸-天冬氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)體和降低細(xì)胞外谷氨酸積累的功能被廣泛應(yīng)用于糖尿病視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy，DR)等缺血性視網(wǎng)膜疾病的治療[31]。SRIF抑制高糖誘導(dǎo)的光感受器細(xì)胞凋亡[32]，通過(guò)調(diào)節(jié)縫隙連接蛋白降低高糖導(dǎo)致的視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞通透性增加[33]，通過(guò)抑制小膠質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)減輕周細(xì)胞損傷[34]，從而對(duì)患DR的視網(wǎng)膜產(chǎn)生保護(hù)作用。最近一項(xiàng)隨訪2年的臨床試驗(yàn)表明，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1% SRIF滴眼液(每日2次)可使2型糖尿病患者視網(wǎng)膜小動(dòng)脈和小靜脈擴(kuò)張，從而減輕視網(wǎng)膜缺血癥狀，提示局部使用SRIF可預(yù)防或延緩DR進(jìn)程[35]。

綜上所述，SRIF及其受體通過(guò)調(diào)控胞內(nèi)信號(hào)通路影響離子通道的活動(dòng)，進(jìn)而調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)的釋放和突觸傳遞等，參與視網(wǎng)膜視覺(jué)信息的處理過(guò)程。同時(shí)，SRIF及其受體對(duì)損傷的視網(wǎng)膜具有神經(jīng)保護(hù)作用，但SRIF通過(guò)何種受體亞型發(fā)揮視網(wǎng)膜神經(jīng)保護(hù)作用及其機(jī)制仍不清楚。隨著對(duì)SRIF在視網(wǎng)膜細(xì)胞功能研究的不斷深入，可能為我們深入探索這些問(wèn)題提供新的思路。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突