李娟 金龍山 沈貞女 李英俊

摘要干眼癥是由多種因素相互作用所致的一種淚液和眼表疾病，發(fā)病率較高，發(fā)病原因有多種，而細(xì)胞凋亡在干眼癥的發(fā)病機(jī)制中占有非常重要的地位。細(xì)胞凋亡是由多蛋白嚴(yán)格控制的主動(dòng)過(guò)程，涉及一系列相關(guān)蛋白的激活、表達(dá)及蛋白調(diào)控等，文章將對(duì)細(xì)胞凋亡的機(jī)制及其在干眼癥發(fā)病中的作用進(jìn)行綜述。

關(guān)鍵詞干眼癥；細(xì)胞凋亡；凋亡蛋白

干眼癥是由多種因素引起的淚液和眼表疾病，包括視力下降、淚膜不穩(wěn)定和潛在的眼表?yè)p傷等眼部癥狀，并伴隨著滲透壓改變和眼表炎性反應(yīng)的增加。故干眼癥患者常由于淚液反射的刺激而導(dǎo)致淚液的分泌量增加，嚴(yán)重者甚至出現(xiàn)角膜水腫、角膜上皮剝脫等角膜的損傷。近年來(lái)，由于社會(huì)環(huán)境的變化及用眼習(xí)慣的錯(cuò)誤，從而使干眼癥的發(fā)病率呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢(shì)。同時(shí)，細(xì)胞凋亡在干眼癥發(fā)病機(jī)制中的作用也逐年被發(fā)現(xiàn)。本文主要通過(guò)研究細(xì)胞凋亡機(jī)制對(duì)于干眼癥發(fā)病的影響進(jìn)行相關(guān)的概述。

干眼癥的發(fā)病機(jī)制

最近的研究表明，干眼癥的發(fā)生發(fā)展與炎癥、細(xì)胞凋亡、性激素水平等因素密切相關(guān)。干眼癥的發(fā)病過(guò)程具有多樣性，在不同類(lèi)型、不同個(gè)體的發(fā)病機(jī)制和發(fā)病過(guò)程是不相同的。

干眼癥是一種非感染性的免疫相關(guān)疾病。干眼癥患者的眼睛可能是由于炎性因子的刺激，一些T淋巴細(xì)胞在眼內(nèi)增加，眼內(nèi)組織同時(shí)又進(jìn)一步表達(dá)了炎性因子和細(xì)胞黏附分子，進(jìn)而使炎性細(xì)胞增多，患者局部炎性反應(yīng)放大。

對(duì)于缺乏維生素A的兔眼模型中發(fā)現(xiàn)，角膜組織上皮細(xì)胞的Fas、FasL及Bax表達(dá)增加可以導(dǎo)致凋亡率明顯較正常眼增高，Bcl-2表達(dá)減少也可以同樣導(dǎo)致細(xì)胞凋亡率提高。在以兔作為研究對(duì)象的干眼癥模型中，相對(duì)于正常眼來(lái)說(shuō)，結(jié)膜上皮細(xì)胞中的Fas、Fast的表達(dá)明顯增強(qiáng)，同時(shí)，淚腺上皮細(xì)胞中的Fas、Fast的表達(dá)也明顯增強(qiáng)，二者相互促進(jìn)，相互影響。另有相關(guān)研究證實(shí)，干眼癥患者結(jié)膜組織上皮細(xì)胞的TGF-β表達(dá)增高可以導(dǎo)致細(xì)胞凋亡指數(shù)同時(shí)上升，且促凋亡因子與致炎因子表達(dá)的增加則可激活凋亡通路，干眼癥患者眼球表面的改變是二者共同作用的結(jié)果。相關(guān)文獻(xiàn)表明，淚腺細(xì)胞凋亡以及眼表上皮細(xì)胞的凋亡增加均可以導(dǎo)致眼部相關(guān)組織的損傷以及破壞，同時(shí)，淋巴細(xì)胞的凋亡抑制則造成了眼部相關(guān)組織存活時(shí)間的延長(zhǎng)及炎癥的持續(xù)激活狀態(tài)，兩種作用相互影響，從而使干眼癥患者更容易產(chǎn)生眼干、眼澀等不適癥狀。

正常的眼球表面存在著極其豐富的神經(jīng)組織，淚腺組織也存在著能夠進(jìn)行支配功能的相關(guān)神經(jīng)，同時(shí)眼球的淚液分泌功能則需要這些神經(jīng)反射環(huán)路保存完整，以保證相關(guān)眼部功能的完成，任意反饋回路的異常均可以阻礙淚液的分泌。一些研究表明，干眼癥患者的角膜知覺(jué)能力有所減退，并可以導(dǎo)致淚腺對(duì)眼球表面刺激的反應(yīng)能力有所下降，從而引起反射性的淚液減少，并進(jìn)一步加重眼球表面損害，使干眼癥的淚液分泌過(guò)程陷入惡性循環(huán)。

目前研究發(fā)現(xiàn)，單純的雄激素缺乏可能并不引起干眼癥，但是干眼癥的起始因素之一很可能是由于雄激素水平的降低，甚至雄激素的缺乏導(dǎo)致干眼癥患者眼部病情進(jìn)一步的惡化。遺傳和環(huán)境對(duì)于干眼癥的發(fā)病也具有一定的影響。水通道蛋白AQPS是SS發(fā)病機(jī)制研究的另一進(jìn)展。

雖然干眼病的發(fā)病機(jī)制很多，但越來(lái)越多的研究表明，細(xì)胞凋亡在干眼病的發(fā)病中占有重要作用，所以細(xì)胞凋亡的進(jìn)一步研究具有重大的臨床意義。

細(xì)胞凋亡的相關(guān)概述

細(xì)胞凋亡，也稱(chēng)程序性細(xì)胞死亡，是指生理或病理?xiàng)l件下，細(xì)胞通過(guò)一系列主動(dòng)相關(guān)的程序，結(jié)束自己生命的死亡。相關(guān)研究人員發(fā)現(xiàn)，在干眼癥的發(fā)病過(guò)程中，細(xì)胞凋亡起著關(guān)鍵性的作用。眼表干眼癥可以導(dǎo)致眼角膜中心細(xì)胞及周邊上皮細(xì)胞普遍性凋亡，與此同時(shí)，大量凋亡過(guò)程也存在于眼球的結(jié)膜上皮細(xì)胞，結(jié)膜基質(zhì)也存在這些凋亡細(xì)胞的相關(guān)改變?？傮w而言，細(xì)胞凋亡是維持機(jī)體組織正常生理的一種有益機(jī)制。但是，在干眼癥的致病原因中，眼表細(xì)胞的凋亡失衡卻占有不可忽視的地位。在細(xì)胞凋亡的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程中，其中，caspase家族蛋白，p53蛋白和Bcl-2家族蛋白等均占有著重要的角色。

caspase蛋白酶：在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中，存在著某些含有半胱氨酸一門(mén)冬氨酸，同時(shí)在凋亡相關(guān)過(guò)程有著關(guān)鍵作用的特異性蛋白酶，被統(tǒng)稱(chēng)為caspase蛋白酶。無(wú)活性的easpase蛋白酶原，經(jīng)過(guò)活化后可以發(fā)揮其作用。caspase蛋白酶可以多種形式被激活，并逐步蛋白水解和促進(jìn)細(xì)胞凋亡。在機(jī)體凋亡過(guò)程中，至少存在著3種與caspase蛋白酶密切相關(guān)的凋亡通路，即線(xiàn)粒體/cyt c通路、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)通路和死亡受體通路。

當(dāng)存在高濃度easpase-8的時(shí)候，Apaf-1及caspase-9可以與線(xiàn)粒體釋放的細(xì)胞色素c形成一個(gè)復(fù)合體。當(dāng)dATP、ATP存在的情況下，該復(fù)合體可以活化caspase-3、caspase-6、caspase-7等下游的蛋白酶原。當(dāng)線(xiàn)粒體存在的情況下，依賴(lài)細(xì)胞色素c的easpase蛋白酶可以將caspase-8的作用進(jìn)一步放大，并促進(jìn)凋亡過(guò)程的加速進(jìn)行；在無(wú)線(xiàn)粒體提取物的體外實(shí)驗(yàn)中，一些依賴(lài)細(xì)胞色素c的caspase蛋白酶原能被caspase-8活化并放大，從而促進(jìn)相關(guān)DNA的降解過(guò)程以及凋亡過(guò)程的加速進(jìn)行，但細(xì)胞核膜仍然可以保持完整性。在機(jī)體組織內(nèi)可能存在一個(gè)easpase蛋白酶和線(xiàn)粒體自身反饋的環(huán)，當(dāng)存在凋亡的相關(guān)過(guò)程刺激時(shí)，便可釋放線(xiàn)粒體細(xì)胞色素c、caspase蛋白酶、AIF等。這一釋放過(guò)程又可以通過(guò)caspase蛋白酶的活化來(lái)促進(jìn)誘發(fā)，這種相互作用對(duì)于線(xiàn)粒體間的傳遞和凋亡信號(hào)的加速是具有意義的。

Bcl-2家族蛋白：Bcl-2家族蛋白是新的癌基因，也是抑制細(xì)胞凋亡過(guò)程中相當(dāng)重要的基因，被認(rèn)為是細(xì)胞調(diào)控家族中最重要的凋亡調(diào)控蛋白，Bcl-2對(duì)凋亡的影響最重要的特征是細(xì)胞凋亡。Bcl-2家族蛋白對(duì)凋亡細(xì)胞的線(xiàn)粒體進(jìn)行多方面的調(diào)控，它能夠?qū)ν暾募?xì)胞和無(wú)核的細(xì)胞發(fā)揮作用。凋亡蛋白通道之間相互存在著不同的內(nèi)在特點(diǎn)，對(duì)細(xì)胞色素c釋放的調(diào)控作用相反，抗凋亡蛋白形成的是陽(yáng)離子選擇性通道，而促凋亡蛋白形成的通道是陰離子選擇性。隨著人們對(duì)Bcl-2蛋白研究的不斷深入，在線(xiàn)粒體外膜、核膜和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上均可見(jiàn)到其相關(guān)蛋白的分布，線(xiàn)粒體上Bcl-2蛋白成片分布于線(xiàn)粒體內(nèi)外膜接觸處，其家族成員蛋白亦逐漸被發(fā)現(xiàn)，其中包括抑凋亡蛋白Al、Bcl-2、Bcl-xL、Bfel、Mcl-1等和促凋亡蛋白Bad、Bak、Bax、Bcl-xS、Bik等。

正常淚腺組織和結(jié)膜上皮細(xì)胞很少發(fā)生細(xì)胞凋亡，但狗的干眼模型中發(fā)現(xiàn)凋亡相關(guān)標(biāo)志物p53、Fas和FasL表達(dá)能力增強(qiáng)，Bcl-2蛋白的表達(dá)下降，淋巴細(xì)胞的凋亡率卻顯著下降（與正常狗相比）。凋亡抑制因子Bcl-2蛋白和凋亡誘導(dǎo)因子Bax蛋白之間的平衡調(diào)節(jié)對(duì)凋亡率存在著一定影響，誘導(dǎo)因子Fas和FasL的相互作用也對(duì)細(xì)胞的凋亡率存在著一定的影響。刪。雖然誘導(dǎo)因子Fas可以通過(guò)浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞進(jìn)行表達(dá)，但其凋亡率仍然在下降，這可能與Bcl-2蛋白的作用時(shí)間延長(zhǎng)，從而導(dǎo)致淋巴細(xì)胞持續(xù)釋放致炎因子和自身抗體，進(jìn)一步抑制凋亡率有關(guān)。

p53腫瘤抑制蛋白：p53基因能促進(jìn)細(xì)胞凋亡，抑制腫瘤細(xì)胞并維持蛋白質(zhì)的完整性。Pokroy等人發(fā)現(xiàn)p53腫瘤抑制蛋白在C57BL/6小鼠全眼組織均有一定程度的表達(dá)，提示p53可能參與了眼表細(xì)胞的凋亡，其中在角膜、結(jié)膜及晶狀體中p53腫瘤抑制蛋白表達(dá)率相對(duì)較高。p53蛋白在細(xì)胞凋亡的介導(dǎo)機(jī)制上可能存在以下幾點(diǎn)：抗凋亡蛋白Bcl-2可調(diào)節(jié)細(xì)胞色素c的釋放，促凋亡蛋白Bax也可以對(duì)細(xì)胞色素c的釋放進(jìn)行調(diào)節(jié)，二者相互作用；某些p53腫瘤抑制蛋白結(jié)合位點(diǎn)存在于促凋亡蛋白Bax的促進(jìn)因子內(nèi)，可以對(duì)DNA損傷的上調(diào)反應(yīng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。在凋亡過(guò)程中，線(xiàn)粒體膜失去完整性，細(xì)胞色素釋放入胞漿，引起caspase蛋白斷裂而被激活。

總結(jié)與展望

隨著人們生活環(huán)境的改善和生活方式的改變，干眼癥的發(fā)病率越來(lái)越高，干眼癥治療不當(dāng)或延遲治療可以改變患者的角膜和結(jié)膜上皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)，造成嚴(yán)重后果。細(xì)胞凋亡是干眼癥的一個(gè)極其重要的原因，眼表各類(lèi)細(xì)胞凋亡失去平衡是其中的關(guān)鍵因素。所以在治療過(guò)程中抑制或減少細(xì)胞凋亡，控制細(xì)胞凋亡的失衡是重要的措施之一。同時(shí)，在針對(duì)干眼癥發(fā)生發(fā)展的細(xì)胞凋亡機(jī)制研究之外，我們應(yīng)該注意多因素綜合評(píng)估干眼癥的發(fā)病機(jī)制，為臨床治療提供理論依據(jù)。