钟海彬 许吉萍

(广西壮族自治区人民医院眼科，南宁市 530027)

胶质细胞及其相关细胞因子在视网膜前膜形成中的作用▲

钟海彬*许吉萍

(广西壮族自治区人民医院眼科，南宁市 530027)

视网膜前膜由视网膜色素上皮细胞、血管内皮细胞、胶质细胞等组成，而促发视网膜前膜中的增生性糠尿病视网膜前膜(PDR)和增殖性玻璃体视网膜病变(PVR)，一些特殊细胞和生长因子的高表达有一定关系，尤其是视网膜前膜中的胶质细胞能表达一些营养因子和转录因子(如NF-κB)，在其中起着主导作用。

视网膜前膜；胶质细胞；细胞因子；转录因子；增生性糖尿病视网膜病变；增生性玻璃体视网膜病变

视网膜前膜(epiretinal membrane，ERM)分为特发性视网膜前膜和继发性视网膜前膜两类，其中继发性视网膜前膜的发生与多种眼部疾病有关，包括增生性糖尿病视网膜前膜(PDR)和增殖性玻璃体视网膜病变(PVR)。研究显示PDR或PVR的临床分级与玻璃体液中一些特殊细胞因子和生长因子的高表达具有相关性。在继发性视网膜前膜组织中也能检测到这些因子及其受体的表达。视网膜前膜由视网膜色素上皮细胞、血管内皮细胞、胶质细胞等多种细胞组成，然而胶质细胞在其中的作用还不清楚。而视网膜前膜中的胶质细胞能表达一些营养因子受体和转录因子(如NF-κB)，提示视网膜前膜的形成可能涉及胶质信号转导。为此，我们对近期关于视网膜前膜的一些临床和实验室研究进展进行综述。

1 视网膜前膜形成之概述

1.1 类型和组成 老年患者中黄斑区或黄斑周围的视网膜前膜会引起视力下降、视物变形、视物变小或偶尔的单眼复视[1]，如果不合并其他眼部病变，我们称之为特发性视网膜前膜(Idiopathic epiretinal membrane，iERM)，其发病率随着年龄的增长而升高，在70岁的患者中其发病率可达20%[2]。另一类型称为继发性视网膜前膜，发生在一些眼病之后或同时发生，这些眼病包括糖尿病视网膜病变、视网膜静脉阻塞、视网膜血管炎、葡萄膜炎、玻璃体积血和外伤等。ERM由视网膜色素上皮(retinal pigment epithelial ，RPE)细胞、血管内皮细胞、纤维母细胞及胶质细胞等多种细胞组成，但是其致病机制尚未明确[3]。普遍认为，胶质来源的细胞是特发性ERM的主要成分，虽然也有研究报道RPE细胞和胶质细胞都是其主要成分。胶质细胞可能来源于视网膜的最底层，通过迁移、细胞分化或胶质细胞的增生肥大突破内界膜到达视网膜上方[4]。

1.2 继发性ERM与糖尿病 继发性ERM通常见于增生性玻璃体视网膜疾病，例如增生性糖尿病视网膜病变(PDR)或增生性玻璃体视网膜病变(PVR)。这些疾病现在还是公共卫生的一大难题，在发达国家成为不可逆盲的主要病因之一。糖尿病视网膜病变(DR)是糖尿病最常见的并发症之一。在确诊糖尿病的15年之内，几乎所有1型糖尿病患者都发生了DR,超过60%的2型糖尿病患者发生DR[5]。在PDR期，新生血管的形成是其主要的病变特征，最终可能会引起严重的玻璃体腔积血或者牵引性视网膜脱离。葡萄糖诱导的功能失调其主要靶点可能为糖尿病患者的视网膜及PDR增殖膜上的内皮细胞。PVR是裂孔源性视网膜手术失败的主要原因[6]。当发生视网膜脱离或眼外伤后，在玻璃体腔或视网膜的内外表面将会因牵拉而形成细胞成分的膜，及发生PVR。裂孔源性视网膜脱离后PVR的发生率为5%～10%[7]。视网膜的破裂启动了炎症反应并破坏了血眼屏障。因此，PVR的ERM包含了许多RPE细胞、巨噬细胞和其他炎症细胞，以及许多细胞外基质蛋白[8-10]。一般我们认为PVR的形成与视网膜新生血管无关。

1.3 PDR与PVR的病理机制 近几年，我们对生长因子、细胞外基质和细胞内信号传导通路有了更新的认识，而增生性玻璃体视网膜疾病的形成与这些机制息息相关[11]。为了进一步探讨PDR和PVR的病理机制，可以取玻璃体切割术中的玻璃体液或视网膜前膜组织进行实验室研究。最近有学者研究了PDR或PVR患者玻璃体液中一些营养因子受体和转录因子的表达，如NF-κB，发现ERM中的胶质细胞表达了这些受体及转录因子，提示ERM的形成可能与胶质信号转导有关[12]。并且，ERM中的胶质细胞可能可以产生或储存一些生长因子，刺激新生血管的产生以及其他细胞类型的增殖[13]。虽然胶质细胞在继发性ERM中的作用还未能明确阐述，但他可以作为我们研究继发性ERM形成机制的一个重要切入点。我们主要对胶质细胞内的信号转导在继发性ERM形成中的作用作一阐述。

2 碱性成纤维细胞生长因子在视网膜前膜形成中的作用

碱性成纤维细胞生长因子(Basic fibroblast growth factor，bFGF)是神经营养因子中的一员，存在不同的蛋白质亚型(18, 21 and22 kDa)，可能具有不同的功能[14]。bFGF可以与四种相关的酪氨酸激酶受体(FGFR1-4)结合。bFGF具有支持神经元和胶质细胞生存和成熟的作用，并可能在神经元损伤后的再生中起着重要作用[15]。一些实验室研究显示[16]，bFGF和其受体在视网膜中均有表达，可能受多种病理因素的调节，包括缺血损伤和光感受器退化。在体内的血管生成试验中，bFGF被证实是一个有力的血管生长因子。有研究发现bFGF在PDR患者的玻璃体样本中浓度增加[17]。且有研究证明bFGF影响着糖尿病视网膜病变增殖膜的形成[18]。这些结果证明bFGF在玻璃体视网膜疾病的形成与发展中起着重要作用。

3 肝细胞生长因子在视网膜前膜形成中的作用

肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor ，HGF)和他的受体c-Met tyrosine kinase，在细胞运动、细胞生长及多种细胞类型的形态发生中起着重要作用[19]。有研究发现玻璃体液中的HGF表达水平在PVR组中较对照组升高[20]。HGF被发现在PVR的前膜和培养的RPE细胞中表达，HGF刺激RPE细胞的迁移和增殖[21]。Briggs等[22]在10/13例PVR前膜中检测到c-Met受体，其中5/10例观察到c-Met和RPE细胞有共定位关系。因为RPE细胞不可控制的生长和迁移造成PVR的形成，HGF可能与PVR的病理机制有关。

HGF也被看作血管生长因子的一种。相比于对照组，玻璃体液中HGF的表达在PDR组中明显升高[20]。因此，HGF和VEGF一样，与PDR的新生血管形成有关。此外，Hollborn等[23]的研究发现HGF和c-Met受体均表达在PDR前膜的胶质细胞中。同时他们发现在胶质细胞中bFGF引起 HGF的分泌，HGF促进VEHG的分泌。这些结果证明在ERM的形成及视网膜新生血管的形成过程中，HGF在胶质细胞应答中起着自分泌或旁分泌的作用。虽然纤维血管膜的主要靶点为内皮细胞，但抑制胶质细胞和RPE细胞成分的增长也可以成为阻止ERM进展的新策略。

4 神经营养因子在视网膜前膜形成中的作用

神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor，BDNF)作为神经生长因子的一员，对视网膜再灌注损伤起保护作用[24]。神经营养因子通过两种类型的跨膜蛋白控制细胞生存：trk酪氨酸激酶受体(trkA, trkB and trkC)和神经营养蛋白受体p75 (p75NTR)。通过激活trk酪氨酸激酶受体，神经营养因子作用于神经细胞的生存，而其与p75NTR的结合将诱导细胞凋亡，后者在周围或中枢神经神经元的细胞凋亡中更为重要[25]。

胶质细胞来源的神经营养因子(glial cell line-derived neurotrophic factor，GDNF)属于TGF-b相关的神经营养因子家族，有研究检测到PDR患者玻璃体液中的GDNF水平上调且与PDR的病情相关，证明GDNF与PDR的病理形成机制有关[26]。

胶质细胞是ERM的主要成分。NGF和GDNF成员可能与ERM的形成有关。为了检验这一理论，Harada等[26]检测了神经营养因子受体(trkA、 trkB、 trkC、 p75NTR)和GDNF (GFRa1、 GFRa2、Ret)在ERM中的表达。在特发性ERM和PDR ERM组中trkA、trkB、trkC、p75NTR和Ret的mRNA表达相似。而GFRa2的表达在PDR组明显升高。根据免疫组化分析，GFRa2蛋白均来源于PDR患者的ERM，并与胶质细胞的特征性标记物重合。这些结果显示GDNF可能与PDR患者ERM中胶质细胞的形成有关。由于GDNF引起视网膜胶质细胞中bFGF的产生，bFGF从胶质细胞内的释放可能会刺激VEGF的分泌及内皮的增殖，这将加快视网膜新生血管及ERM纤维血管的形成。因此胶质细胞可能会成为阻止PDR进展的一个重要治疗靶点。

5 核因子-κB在视网膜前膜形成中的作用

核因子-κB (Nuclear factor kappa B ，NF-κB)是一种转录因子，能被缺氧、细菌、病毒、多种细胞因子及营养因子包括肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor-a，TNF-a)、IL-1b和 GDNF等激活。NF-κB表现为一组结构相关的蛋白，哺乳动物中有五类：Rel (c-Rel), RelA(p65), RelB, NF-κB1 (p50 和p105)以及NF-κB2 (p52 和p100)[27]。NF-κB在眼病中的作用机制还未明确，但有研究发现在视网膜脱离3 d内NF-κB被激活，他可能参与了继发性的细胞改变[28]。另外有研究发现，NF-κB可以调节血管生长因子的表达，如在内皮细胞内的IL-8，这便引起新生血管的形成，导致增生性玻璃体视网膜疾病的发生[29]。这些结果显示NF-κB的信号与PDR和PVR前膜的形成有关。

由此可见，IL-8是一个可能的治疗靶点。另外胶质细胞能产生和分泌一些因子刺激ERM中其他类型细胞的增殖。这些结果提示，通过特殊的阻滞剂可以抑制NF-κB在胶质细胞内的生物活性，从而改变胶质细胞与血管内皮细胞的相互作用，预防ERM的发生。

6 激活蛋白-1在视网膜前膜形成中的作用

激活蛋白-1(activator protein-1 ，AP-1)是一个转录因子，可以作用于多种血管生成因子的转录合成，如IL-8、bFGB和VEGF[30]。有研究在PDR患者的玻璃体液及ERM组织中检测到这些细胞因子的表达，因此AP-1可能与PDR前膜的形成有关[31]。

为了验证这一理论，有人对比研究了PDR前膜和特发性前膜中AP-1mRNA的表达。结果显示其mRNA在19/19例PDR前膜中表达，而仅在7/16例特发性ERM中表达。免疫组化显示其蛋白在所有4例PDR前膜中均有表达，并显示其与胶质细胞的染色区域大部分重叠[32]。

更有研究显示，晚期糖基化产物能刺激微血管内皮细胞的生长，并且通过AP-1和NF-κB上调VEGF的mRNA水平[33]。

综上所述，胶质细胞能分泌血管生成相关的细胞因子如VEGF,这些结果显示胶质细胞可能是视网膜新生血管形成分子调控机制的首要作用靶点。因此，抑制胶质细胞内AP-1的活性可能可以预防PDR前膜的形成。

在PDR及PVR患者的ERM组织或玻璃体液中，我们均可以检测到许多细胞因子、生长因子及其受体的表达水平升高。以上结果显示这些因子不仅在视网膜或玻璃体液中产生，也可以在视网膜前膜组织中产生。本文主要论述了胶质细胞在ERM形成中的作用，并且证明这一类细胞在ERM的形成中起着重要的作用。例如，胶质细胞能分泌一些生长因子如bFGF、HGF和VEGF，而他们能通过自分泌和旁分泌机制促进ERM的生成。并且在PDR和PVR的前膜组织中能观察到转录因子NF-κB和AP-1。因此，继于RPE细胞和内皮细胞，胶质细胞可能是另一个预防和治疗ERM形成的靶点。更深入地研究ERM中所有细胞类型的作用将有助于揭示ERM形成过程中复杂的分子网络，为ERM的预防和治疗提供新思路。

[1] 徐 瑶,刘文波,傅 宏,等.特发性黄斑视网膜前膜的综合临床观察[J].齐齐哈尔医学院学报,2014,35(10):1485.

[2] 祖媛媛,刘铁城.特发性黄斑视网膜前膜的易感因素分析[J].解放军医学院学报,2015,36(6):574-576，594.

[3] 栾 洁,王文吉,陈荣家.视网膜前膜细胞成分的电镜观察[J].中华眼底病杂志,1995,11(3):209-210.

[4] Fisher SK, Lewis GP. Müller cell and neuronal remodeling in retinal detachment and reattachment and their potential consequences for visual recovery: a review and reconsideration of recent data[J].Vision Res,2003,43(8):887-897.

[5] 陈丽红，王小鹏，吕志刚，等.糖尿病视网膜病变的筛查及早期治疗[J].临床眼科杂志,2004,12(2):170-172.

[6] 王倩倩,于 珮,周赛君,等.糖尿病视网膜病变发病机制的研究进展[J].中华临床医师杂志(电子版),2012,6(3):124-126.

[7] Charteris DG, Sethi CS, Lewis GP,et al. Proliferative vitreoretinopathy-developments in adjunctive treatment and retinal pathology[J]. Eye (Lond), 2002, 16(4): 369-374.

[8] 兰 文,陆 燕,王春红,等.糖尿病视网膜病变炎症的研究新进展[J]. 眼科新进展,2013,33(2):197-200.

[9] 谢明捷,吕红彬,何 跃,等.炎症因子与糖尿病视网膜病变相关性研究进展[J].眼科新进展,2012,32(10):990-993.

[10]张文博,聂红平.糖尿病视网膜病变与炎症研究进展[J].中国糖尿病杂志,2016,24(5):475-479.

[11]刘晓佳,徐永敏,夏雪山.糖尿病视网膜病变的相关分子机制研究进展[J].云南中医中药杂志,2014,35(10): 78-82.

[12]Guidry C. The role of Müller cells in fibrocontractive retinal disorders[J].Prog Retin Eye Res,2005,24(1):75-86.

[13]姜文敏,唐罗生,贺达仁.小胶质细胞在糖尿病视网膜病变发病机制中的作用[J].医学与哲学(临床决策论坛版),2011,32(10):54-55.

[14]赵丽丽, 朱洪权, 李爱丽. bFGF在脑梗死诊断中的意义及研究进展[J].中国实验诊断学,2013,17(6):1165-1167.

[15]张 超,项丽娜,陈德培,等.碱性成纤维细胞生长因子促进神经损伤修复的研究进展[J].中国生物工程杂志,2015,35(6):75-79.

[16]邵宏超,葛嫣然,刘岩,等.rh-bFGF对兔视网膜缺血再灌注损伤的保护作用及其机制[J].山东医药,2016,56(1):38-40.

[17]薛晓辉.VEGF和bFGF在增生性玻璃体视网膜病变患者玻璃体中的表达及意义[J].陕西医学杂志,2016,45(6):707-708+719.

[18]单俊杰,袁志兰,曹国平.血清中VEGF和bFGF水平与糖尿病视网膜病变关系的临床研究[J].国际眼科杂志,2011,11(12):2097-2098.

[19]陈德高,王玉芳.HGF/c-MET信号通路的抗肿瘤治疗进展[J].四川生理科学杂志,2013,35(3):108-112.

[20]张喜梅,张 皙,王 方,等.增生性玻璃体视网膜病变患者血清和眼内液HGF水平检测[J].眼科研究,2003,21(6):645-647.

[21]汪 辉,武文忠,王明芳,等.HGF在增生性玻璃体视网膜病变增生膜中的表达[J].成都医学院学报,2010,5(2):135-137.

[22]Briggs MC, Grierson I, Hiscott P, et al. Active scatter factor (HGF/SF) in proliferative vitreoretinal disease[J]. Invest Ophthalmol Vis Sci,2000,41(10):3085-3094.

[23]Hollborn M, Krausse C, Iandiev I, et al. Glial cell expression of hepatocyte growth factor in vitreoretinal proliferative disease[J].Lab Invest,2004,84(8):963-72.

[24]刘索新,鞠学红.神经营养因子对视网膜缺血再灌注损伤的影响[J].解剖科学进展,2013,19(5):454-457.

[25]Nishikiori N, Mitamura Y, Tashimo A, et al. Glial cell line-derived neurotrophic factor in the vitreous of patients with proliferative diabetic retinopathy[J]. Diabetes Care,2005,28(10):2588.

[26]Harada T, Harada C, Mitamura Y, et al. Neurotrophic factor receptors in epiretinal membranes after human diabetic retinopathy[J].Diabetes Care,2002,25(6):1060-1065.

[27]赵运旺，朱嘉宁.NF-κB信号通路研究进展[J].甘肃科技,2016,32(21):117-123，112.

[28]李 静,贾亚丁,周国宏.核转录因子-κB及抑制蛋白IκBa在视网膜脱离后黄斑前膜中的表达及意义[J].眼科研究,2008,26(12):920-923.

[29]田艳明,惠延年,马吉献,等.增生性玻璃体视网膜病变玻璃体切除物内核因子NF-κB的表达[J].第四军医大学学报,2002,23(19):1780-1782.

[30]周 钦.AP-1在基因转录调控中的研究进展[J].国外医学(分子生物学分册),2001,23(2):65-67.

[31]Mitamura Y, Harada C, Harada T. Role of cytokines and trophic factors in the pathogenesis of diabetic retinopathy[J].Curr Diabetes Rev,2005,1(1):73-81.

[32]Mitamura Y, Okumura A, Harada C, et al. Activator protein-1 in epiretinal membranes of patients with proliferative diabetic retinopathy[J].Diabetologia,2006,49(1):209-211.

[33]Okamoto T, Yamagishi S, Inagaki Y, et al. Angiogenesis induced by advanced glycation end products and its prevention by cerivastatin[J].FASEB J,2002,16(14):1928-1930.

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A

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2017-06-30)