甄 琪,史桂桃
(內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院 驗(yàn)光配鏡部,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010050)
糖尿病是一種影響全身的內(nèi)分泌疾病,以糖代謝障礙進(jìn)行性加重為特點(diǎn),可以引起大血管病變、微血管病變以及神經(jīng)病變。其在眼部并發(fā)癥主要有白內(nèi)障、糖尿病視網(wǎng)膜病變、新生血管性青光眼等。其中,糖尿病視網(wǎng)膜病變最常見且影響最大。隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的提高、西方化飲食的影響以及人口老齡化的加重,糖尿病患者數(shù)量以每年3%的速度上漲,有學(xué)者預(yù)計(jì)到2025年,全球糖尿病視網(wǎng)膜病變患者數(shù)量將高達(dá)3億,而且大部分患者出現(xiàn)于發(fā)展中國家[1,2]。據(jù)報(bào)道,在我國,糖尿病視網(wǎng)膜病變發(fā)生率達(dá)38%~90%,在其中約5%~8%因此失明[3],由此可見,明確其病因,精準(zhǔn)治療刻不容緩。隨著研究的深入,越來越多的證據(jù)證明炎癥反應(yīng)參與了糖尿病視網(wǎng)膜病變的發(fā)生與發(fā)展[4,5]。而且,在臨床中使用抗新生血管藥物可不同程度抑制糖尿病視網(wǎng)膜病變的發(fā)展,也反證細(xì)胞因子參與病程[6,7]。
根據(jù)視網(wǎng)膜新生血管出現(xiàn)與否,糖尿病視網(wǎng)膜病變可分為非增殖期糖尿病視網(wǎng)膜病變和增殖期糖尿病視網(wǎng)膜病變。糖尿病視網(wǎng)膜病變病理機(jī)制尚未明確,目前有以下幾種研究方向:氧化應(yīng)激反應(yīng)、血液流變學(xué)改變、糖基化途徑、免疫應(yīng)激反應(yīng)等。
患者在亞臨床狀態(tài)出現(xiàn)全身內(nèi)皮功能紊亂[8]。在眼部,由于血流動力學(xué)改變,組織缺氧,引起慢性炎癥反應(yīng),視網(wǎng)膜毛細(xì)血管舒縮功能紊亂,導(dǎo)致微血管破壞,并發(fā)毛細(xì)血管周細(xì)胞缺失,基底膜肥大,內(nèi)皮細(xì)胞增生,形成微動脈瘤[9]。病情繼續(xù)發(fā)展,毛細(xì)血管閉塞加重,機(jī)體缺血缺氧,新生血管生長因子增多,刺激新生血管生長,病情進(jìn)入糖尿病視網(wǎng)膜病變增殖期。這些新生血管沿著視網(wǎng)膜表面生長,隨著病程加長,病情加重,新生血管會突破玻璃體后界膜,出現(xiàn)在玻璃體腔內(nèi)[10]。伴隨著病程進(jìn)展,新生血管增多,成纖維細(xì)胞引起增殖膜和增殖條索形成,通過收縮牽引,可致玻璃體出血。少量出血由于機(jī)體自我修復(fù),出血吸收而不被重視,但反復(fù)大量玻璃體出血將導(dǎo)致視網(wǎng)膜脫離,此時病情已進(jìn)入晚期,往往視力恢復(fù)不佳。
血管細(xì)胞粘附分子(VCAM)是一種起粘附作用的糖蛋白,在體內(nèi)介導(dǎo)細(xì)胞間連接,參與細(xì)胞增生功能調(diào)控。在體內(nèi)分布廣泛,樹突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、活化內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞以及成纖維細(xì)胞等表面或細(xì)胞外基質(zhì)均有分布。生理?xiàng)l件下,體內(nèi)VCAM呈低水平表達(dá),受刺激后(如缺氧、痙攣、細(xì)胞因子)表達(dá)上調(diào)[11],持續(xù)異常表達(dá)可導(dǎo)致組織器官結(jié)構(gòu)和功能損害。糖尿病患者體內(nèi)微循環(huán)障礙,組織缺氧,VCAM通過相應(yīng)配體VLA-4,使血液中單核細(xì)胞穿過視網(wǎng)膜內(nèi)皮細(xì)胞壁,與血管內(nèi)皮細(xì)胞粘附,使其產(chǎn)生損害[12,13]。血管內(nèi)皮細(xì)胞受損后細(xì)胞因子大量釋放,又刺激血管內(nèi)皮細(xì)胞活化標(biāo)志物VCAM表達(dá),參與調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)、免疫應(yīng)答及組織分化等,刺激血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖,同時血管通透性增加。事實(shí)上VCAM與單核細(xì)胞活動及細(xì)胞因子表達(dá)惡性循環(huán),導(dǎo)致血-視網(wǎng)膜屏障破壞,血管滲漏,出現(xiàn)糖尿病視網(wǎng)膜病變[14]。既往研究表明在糖尿病患者體內(nèi)粘附分子水平增高[15]。糖尿病患者伴有血管并發(fā)癥者其血清中可溶性VCAM(sVCAM)水平升高,sVCAM與增殖期糖尿病視網(wǎng)膜病變有關(guān)聯(lián)[16,17]。
白介素-8(IL-8)是人體在受到傷害或者感染時產(chǎn)生的趨化介質(zhì)。在糖尿病人的高糖環(huán)境下,視網(wǎng)膜微血管系統(tǒng)受到損害,誘導(dǎo)膠質(zhì)細(xì)胞分泌IL-8。另外在糖尿病視網(wǎng)膜發(fā)生新生血管化過程中,缺血缺氧始終貫穿其中,這種環(huán)境下核轉(zhuǎn)錄因子NK-κB可被激活,而NK-κB有促進(jìn)IL-8分泌的作用,而在視網(wǎng)膜血管內(nèi)皮大量表達(dá)IL-8??梢姡仔苑磻?yīng)、缺氧狀態(tài)下的視網(wǎng)膜內(nèi)皮細(xì)胞和膠質(zhì)細(xì)胞,是糖尿病視網(wǎng)膜病變眼內(nèi)IL-8的主要來源[18]。
IL-8可促進(jìn)中性粒細(xì)胞的溶酶體酶活化,對中性粒細(xì)胞有激活趨化作用,還可以誘導(dǎo)粘附分子的表達(dá)[19],破壞視網(wǎng)膜微循環(huán),視網(wǎng)膜發(fā)生非增殖期改變。糖尿病視網(wǎng)膜病變病情進(jìn)展過程中存在細(xì)胞外基質(zhì)成分異常改變,基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)可以降減IV型膠原和細(xì)胞外基質(zhì)成分,有研究表明其在糖尿病患者眼內(nèi)表達(dá)上升,導(dǎo)致糖尿病視網(wǎng)膜病變[20]。在糖尿病視網(wǎng)膜病變早期,MMP-9加速損害視網(wǎng)膜毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞和周圍細(xì)胞,血管壁完整性遭到破壞,血管通透性增高,血清蛋白滲漏,引起視網(wǎng)膜滲出及出血;在病變晚期,MMP-9降解血管基底膜及其他細(xì)胞外基質(zhì),導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生增殖與遷移,促使形成新生血管[21]。玻璃體腔中持續(xù)大量異常存在的血液成分,刺激血管內(nèi)皮細(xì)胞遷徙、視網(wǎng)膜血管外基質(zhì)過量產(chǎn)生,誘導(dǎo)新生血管產(chǎn)生。MMP-9的產(chǎn)生受IL-8誘導(dǎo),說明其在眼內(nèi)新生血管的生成中起著重要作用[22]。Mcauly等[23]通過分子信號通路分析發(fā)現(xiàn),糖尿病視網(wǎng)膜病變患者玻璃體液中與發(fā)病相關(guān)的細(xì)胞因子IL-6、IL-8可以誘導(dǎo)VEGF分泌增加,增加新生血管形成。糖尿病視網(wǎng)膜病變進(jìn)入增殖期。IL-8打開血管內(nèi)皮細(xì)胞、色素上皮細(xì)胞間的連接,使血-視網(wǎng)膜屏障進(jìn)一步破壞,進(jìn)而趨化免疫細(xì)胞降解Bruch膜,促進(jìn)眼內(nèi)增殖膜擴(kuò)大,病情加重。Petrovic等[24]發(fā)現(xiàn)在增殖期糖尿病視網(wǎng)膜病變患者中,IL-8水平隨著病情程度即視網(wǎng)膜病變血管閉塞程度增加而增加。因此IL-8可用來判斷視網(wǎng)膜病變嚴(yán)重程度。
糖尿病患者自身氧化應(yīng)激增加,體內(nèi)細(xì)胞因子,諸如IL-6、TNF-α等合成增加,其中合并糖尿病視網(wǎng)膜病變者更甚。IL-10又被稱為細(xì)胞因子合成抑制因子,它可以抑制單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞合成及釋放前細(xì)胞因子,抑制T淋巴細(xì)胞的活化增殖,抑制IL-6、TNF-α等多種細(xì)胞因子的合成分泌,與細(xì)胞因子相抗衡。
糖尿病患者血液系統(tǒng)發(fā)生紊亂,表現(xiàn)在血小板活性增高而纖溶系統(tǒng)活性降低,相比正常人,糖尿病患者血小板更容易粘附于內(nèi)皮下層,形成微血栓,導(dǎo)致視網(wǎng)膜缺血缺氧,發(fā)生糖尿病視網(wǎng)膜病變。IL-10不僅可抑制組織因子作用,還能增強(qiáng)組織抑制因子如基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑-1(TIMP-1)的活動性,下調(diào)細(xì)胞粘附分子,減弱單核巨噬細(xì)胞促炎功能及其膠質(zhì)分解活性,抑制炎性細(xì)胞的粘附浸潤,可以減少血小板聚集,防止微血栓形成,在病變早期發(fā)揮抑制作用。IL-10可以減少M(fèi)MP-9生成,影響內(nèi)皮細(xì)胞粘附、遷移,減少視網(wǎng)膜新生血管形成,阻止增殖期糖尿病視網(wǎng)膜病變的發(fā)生。IL-10還可增強(qiáng)胰島素敏感性,保護(hù)脂肪組織免受TNF-α破壞,且其水平的降低與胰島素抵抗有關(guān)。Van等[25]研究發(fā)現(xiàn),其水平降低可導(dǎo)致代謝綜合征和糖尿病的發(fā)生。Lumeng也證明體內(nèi)IL-10含量偏低可致血脂障礙、高糖化血紅蛋白、糖尿病。這提示IL-10可預(yù)防代謝綜合征和糖尿病的發(fā)生,由于高血糖是糖尿病視網(wǎng)膜病變的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,故其可阻斷糖尿病視網(wǎng)膜病變病程。
在糖尿病慢性病程中,高血糖毒性作用破壞身體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài),血流動力學(xué)改變,致使視網(wǎng)膜缺血缺氧。在缺氧條件下,機(jī)體產(chǎn)生一系列炎癥反應(yīng)。玻璃體內(nèi)炎癥細(xì)胞浸潤、細(xì)胞因子水平增高,導(dǎo)致血管通透性增加,血-視網(wǎng)膜屏障破壞,視網(wǎng)膜新生血管形成,病程從非增殖期向增殖期轉(zhuǎn)變。深入研究這類細(xì)胞因子的功能表達(dá)及其相互作用,明確其在糖尿病視網(wǎng)膜病變發(fā)病過程中的動態(tài)變化和調(diào)控機(jī)制,有助于臨床診斷、病情監(jiān)測,為預(yù)后評估提供參考。本文只列舉了5種參與病程的細(xì)胞因子,事實(shí)上仍有許多因子也參與了糖尿病視網(wǎng)膜病變的發(fā)生發(fā)展。開發(fā)針對這些細(xì)胞因子的靶向藥物,通過調(diào)節(jié)患者體內(nèi)的免疫應(yīng)答,用于糖尿病視網(wǎng)膜病變臨床治療,減輕或延緩對人體產(chǎn)生的危害。