劉明之，肖啟國

非感染性眼表疾病是一類由非感染性病因引起的眼表疾病，如免疫性、代謝性疾病及化學物質(zhì)引起化學傷等，眼表慢性炎癥、新生血管形成及眼表鱗狀上皮化生是其共同的病理改變。四環(huán)素類藥物除了具有廣譜抗菌作用外還有抗炎、抗新生血管、抑制淋巴管形成及炎癥性鱗狀上皮化生等作用，因而其在非感染性眼表疾病的應(yīng)用越來越受到重視。本文就四環(huán)素類藥物在非感染性眼表疾病的研究進展進行綜述。

1四環(huán)素類藥物抑制眼表炎癥反應(yīng)

很多非感染性眼表疾病例如干眼、粘膜類天皰瘡、Stevens-Johnson綜合征、和角膜化學傷/熱灼傷、翼狀胬肉等通常表現(xiàn)為眼表的慢性炎癥。炎癥是許多非感染性眼表疾病的基本病理過程及核心發(fā)病機制，可以破壞淚膜的穩(wěn)定性，觸發(fā)眼表炎癥及免疫的循環(huán)反應(yīng)，促進眼表新生血管形成、鱗狀上皮化生，推動疾病不停地發(fā)展，同時炎癥也是引起眼部紅、癢、疼痛、干澀等眼部不適癥狀甚至導致視力障礙的主要原因。已有研究證實四環(huán)素類藥物能有效治療眼表炎癥性疾病，例如瞼板腺功能障礙(Meibomianglanddisease,MGD)[1, 2]、復發(fā)性角膜糜爛[3, 4]、后部瞼緣炎[5]等。目前關(guān)于四環(huán)素類藥物抑制眼表炎癥反應(yīng)的機制主要為以下方面：1)抑制IL-1β、IL-6、TNF-α等炎癥因子的產(chǎn)生。ZhenZhang等[6]研究發(fā)現(xiàn)0.1%的多西環(huán)素能顯著減少角膜IL-1β、IL-6、TNF-α、MMP-9、巨噬細胞炎性蛋白-2及中性粒細胞趨化因子等炎癥因子的產(chǎn)生從而顯著改善苯扎氯胺誘導的小鼠干眼的眼表炎癥。付馨余等[7]研究發(fā)現(xiàn)多西環(huán)素能顯著抑制角膜堿燒傷大鼠TNF-α及IL-1的表達。(2)抑制基質(zhì)金屬蛋白酶(matrixmetalloproteinases，MMPs)活性。某些炎性介質(zhì)有促進MMPs表達的作用，而MMPs能降解細胞外基質(zhì)，細胞外基質(zhì)和基膜的降解可進一步加重炎性細胞的浸潤范圍，從而加重炎性反應(yīng)。Hyun-SeungKim等[8]的研究發(fā)現(xiàn)多西環(huán)素能顯著抑制TGF-β1誘導的MMP-9的產(chǎn)生和Smad、c-Jun、JNK、ERK和p38MAPK信號通路的活性。這一發(fā)現(xiàn)表明多西環(huán)素抑制TGF-β1誘導的MMP-9的產(chǎn)生和活性可能是通過Smad和MAPK信號通路。眼紅斑狼瘡是一種主要影響瞼緣的慢性炎癥性疾病。MarkoM??tt?等[9]的研究發(fā)現(xiàn)眼紅斑狼瘡患者的淚液中MMP-8水平增高，服用多西環(huán)素后MMP-8水平顯著下降，并且主觀癥狀明顯減輕，表明多西環(huán)素能通過抑制MMP-8的表達減輕炎癥反應(yīng)。3)誘導炎癥細胞凋亡。細胞凋亡是一種由多種基因調(diào)控的細胞自主有序的死亡,對清除損傷細胞有積極的作用。有研究表明多西環(huán)素能下調(diào)堿燒傷大鼠角膜NF-κB、bcl-2基因的表達，表明四環(huán)素類藥物可能通過誘導炎癥細胞凋亡發(fā)揮抗炎作用[10]。

2四環(huán)素類藥物抑制角膜新生血管形成

2.1角膜新生血管形成機制 生理狀態(tài)下角膜透明無血管，在某些病理狀態(tài)如炎癥、堿燒傷等病理因素的刺激下，血管滲透性增加，炎性細胞發(fā)生聚集和遷移，內(nèi)皮細胞激活并遷移到細胞外間質(zhì)并增殖，進而形成新的管腔。MMPs能降解細胞外基質(zhì)成分，促進血管內(nèi)皮細胞向受損部位遷移，在新生血管形成過程中是最主要的促血管生成因子[11]。MMP-1源于角膜，能夠降解I、II、III型膠原[12]。MMP-2和MMP-9也被稱為明膠酶A和明膠酶B，它們能降解IV型膠原，而IV型膠原能形成絲狀結(jié)構(gòu)和基底膜，在促進新生血管形成中起重要作用。另外，還有研究表明MMPs能釋放生物學物質(zhì)激活細胞外的血管內(nèi)皮生長因子(vascularendothelialgrowthfactor,VEGF)[13-15]。VEGF是主要的促血管生成因子之一,可刺激血管內(nèi)皮細胞通透性改變,引起血管內(nèi)皮細胞遷移和增殖。

2.2四環(huán)素類藥物抑制角膜新生血管形成的機制 目前研究認為，四環(huán)素類藥物抑制角膜新生血管形成的主要機制是抑制MMPs活性。四環(huán)素能與MMPs酶活性中心的金屬離子Zn2+結(jié)合形成螯合物，競爭性抑制MMPs與Zn2+結(jié)合的催化活性位點，從而阻斷MMPs降解膠原等細胞外基質(zhì)，進而抑制新生血管的形成。也有觀點認為四環(huán)素類藥物抑制角膜新生血管的機制與抑制眼表炎癥反應(yīng)有關(guān)[16]。有研究發(fā)現(xiàn)對角膜堿燒傷小鼠模型腹腔注射高劑量米諾環(huán)素(60mg·kg-1)可顯著抑制堿燒傷誘導的小鼠角膜新生血管形成，并且角膜VGEFR1、VEGFR2、bFGF等促血管生成因子明顯減少，這表明四環(huán)素類藥物可能通過下調(diào)促血管生成因子及其受體的表達抑制角膜新生血管形成[17]。多西環(huán)素聯(lián)合貝伐單抗治療能有效減少單獨應(yīng)用貝伐單抗引起的角膜潰瘍加重、角膜愈合延遲等副作用[18]。將來在臨床上有望將兩種藥物聯(lián)合應(yīng)用從而在發(fā)揮最大治療效果的同時減少副作用的發(fā)生。

3四環(huán)素類藥物抑制淋巴管形成

淋巴管系統(tǒng)在正常生理狀態(tài)下有多種功能，包括維持體液平衡，免疫監(jiān)視，脂質(zhì)吸收和炎癥的處理。在正常情況下，角膜沒有血管及淋巴管。然而，多種病理機制會誘導角膜淋巴管生成，例如角膜慢性炎癥，角膜化學傷及角膜移植。角膜淋巴管生成涉及到淋巴管內(nèi)皮細胞的增殖、遷移、粘附、細胞外基質(zhì)的相互影響。Hai-TaoDu等[19]的研究發(fā)現(xiàn)MMP-2和MMP-9的特異性阻斷劑SB-3T能抑制大鼠角膜縫線誘導的淋巴管形成，這表明MMPs能促進角膜淋巴管形成。LonghuiHan等[20]研究發(fā)現(xiàn)多西環(huán)素能顯著抑制炎癥誘導的淋巴管生成，同時伴隨著VEGF-C信號通路顯著下調(diào)、巨噬細胞浸潤減少及炎癥因子表達減少、MMPs的活性被抑制，表明四環(huán)素類藥物抑制眼表淋巴管形成的機制可能與抑制VEGF-C信號通路、巨噬細胞的功能及MMPs的活性有關(guān)。

4四環(huán)素類藥物抑制鱗狀上皮化生

鱗狀上皮化生常發(fā)生于眼表慢性炎癥浸潤期，是多種眼表炎癥性疾病包括干眼的顯著特征[21]。慢性炎癥易引起眼表上皮信號通路的激活從而導致鱗狀上皮化生。YehuiTan等[22]發(fā)現(xiàn)在空氣暴露培養(yǎng)的結(jié)膜組織炎癥和鱗狀上皮化生模型中β-catenin出現(xiàn)顯著核易位，以及P-β-catenin顯著下調(diào)，預示著Wnt信號通路在結(jié)膜炎癥性鱗狀上皮化生過程中被激活。鱗狀上皮化生也可能引起分泌淚液的細胞缺乏從而反過來加重炎癥反應(yīng)。異常分化是鱗狀上皮化生的重要特征，常常導致由非角化復層鱗狀上皮向非分泌型角化上皮的轉(zhuǎn)變。上皮特異性K10蛋白的出現(xiàn)、Pax6的低表達及柱狀細胞丟失都表明上皮細胞失去了其分泌功能并且已經(jīng)被鱗狀上皮細胞所替代[22, 23]。QiguoXiao等[24]通過在氣-液交界面培養(yǎng)人結(jié)膜組織8天以上建立體外結(jié)膜炎癥和鱗狀上皮化生模型研究米諾環(huán)素對炎癥和鱗狀上皮化生的影響。通過免疫印跡法檢測K10、MUC5AC及Pax6，發(fā)現(xiàn)K10低表達及Pax6良好表達，MUC5AC維持在低水平，IL-1β、TNF-α和MMP-9的表達降低，表明米諾環(huán)素能抑制IL-1β、TNF-α和MMP-9等炎癥因子的表達和鱗狀上皮化生。

5四環(huán)素類藥物在眼表疾病中的臨床應(yīng)用及效果評價

目前四環(huán)素類藥物在眼科主要用于治療蒸發(fā)過強型干眼、嚴重MGD及伴有酒渣鼻或繼發(fā)角結(jié)膜病變的患者，且取得了較好的效果，但是尚缺乏一級證據(jù)支持使用。Lee等[25]進行了一項隨機、前瞻性試驗評估米諾環(huán)素對60位有MGD的病人的影響。在本次實驗中，研究者們對接受人工淚液或人工淚液聯(lián)合米諾環(huán)素(50mgbid)治療的患者評估其眼表疾病指數(shù)評分、淚膜破裂時間，Schirmer試驗、角膜熒光染色、超聲生物顯微鏡檢查瞼緣和瞼板腺?？诜字Z環(huán)素的患者所有測量指標均比僅使用人工淚液的患者明顯改善。Zandian,M等[5]比較了局部使用阿奇霉素滴眼液和口服多西環(huán)素治療后部瞼緣炎的癥狀和體征改善情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)口服多西環(huán)素和局部使用阿奇霉素滴眼液對后部瞼緣炎在改善主觀癥狀上有相似的效果。然而，多西環(huán)素在改善客觀癥狀例如眼表熒光著色、瞼板腺開口阻塞上比阿奇霉素更有效?？诜辔鳝h(huán)素或米諾環(huán)素已經(jīng)被英國眼科學家作為治療慢性MGD處方中的一部分，但是其推薦劑量目前還未達成一致意見，MichaelJ.Doughty[1]回顧性分析了多西環(huán)素和米諾環(huán)素治療MGD的效果極其在血液和組織中的藥物動力學，發(fā)現(xiàn)這兩種抗生素在治療MGD時相對較低劑量(100mg的多西環(huán)素或者50mg的米諾環(huán)素)即可有效。未來在四環(huán)素類藥物治療眼表疾病的合適劑量上還有待進一步研究。

6問題與展望

目前四環(huán)素類藥物雖然在體外實驗及動物實驗中取得了較好的效果，但是在臨床上的研究及應(yīng)用還比較局限。由于全身使用四環(huán)素藥物會產(chǎn)生皮膚病并發(fā)癥(包括光敏反應(yīng)和皮膚損傷)、胃腸道副作用(嘔吐、腹瀉、消化不良)、影響骨和牙齒生長等不良反應(yīng)，為避免大劑量四環(huán)素類藥物對人體產(chǎn)生的毒副作用，將其制作成合適濃度的滴眼液或眼膏可能更理想，但是由于四環(huán)素類藥物呈酸性、水溶性及角膜穿透性不佳且見光易分解變質(zhì)，因此將其制成合適的眼用劑型還有待研究。