戴傳函,劉龍飛,李超鵬

0引言

視網(wǎng)膜是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中一種高度活躍的組織,具有較高的氧耗和代謝需求[1],這些營養(yǎng)物質(zhì)及其代謝產(chǎn)物都通過視網(wǎng)膜血管系統(tǒng)運輸。血管生成是內(nèi)皮細(xì)胞在血管生成誘導(dǎo)劑和抑制劑的引導(dǎo)下增殖和形成新血管的過程,是血管生理性發(fā)育和病理性新生血管形成的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[2]。血管生成紊亂會破壞氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)的輸送,導(dǎo)致代謝供需失衡,進(jìn)而干擾神經(jīng)視網(wǎng)膜功能。在一些視網(wǎng)膜疾病中,如糖尿病視網(wǎng)膜病變、視網(wǎng)膜靜脈阻塞、早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變等,新生血管的形成加劇了視力的喪失。雖然玻璃體腔注射抗血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)藥物是治療視網(wǎng)膜新生血管的突破性療法,但仍然存在局限性[3],因此迫切需要探索更有效的治療視網(wǎng)膜新生血管的方法。小膠質(zhì)細(xì)胞是視網(wǎng)膜中主要的單核巨噬細(xì)胞,被認(rèn)為是一把雙刃劍,因為其不僅具有免疫保護(hù)作用,也有啟動和加強炎癥反應(yīng),促進(jìn)細(xì)胞凋亡等功能[4]。多項研究表明,小膠質(zhì)細(xì)胞在視網(wǎng)膜血管生成中扮演著重要角色,針對小膠質(zhì)細(xì)胞的干預(yù)措施可能有助于減輕新生血管形成,從而保護(hù)患者的視力[5-6]。

1視網(wǎng)膜小膠質(zhì)細(xì)胞概述

1.1視網(wǎng)膜小膠質(zhì)細(xì)胞定植目前認(rèn)為視網(wǎng)膜小膠質(zhì)細(xì)胞是由卵黃囊祖細(xì)胞分化而來。生理狀態(tài)下,小膠質(zhì)細(xì)胞主要定位于視網(wǎng)膜內(nèi)層,如神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層(GCL)、內(nèi)叢狀層(IPL)和外叢狀層(OPL)。然而,病理條件下,活化的小膠質(zhì)細(xì)胞會遷移到外核層(ONL)、色素上皮層(RPE)和視網(wǎng)膜下間隙[7]。Huang等[8]利用PLX5622抑制集落刺激因子1受體,成功清除了小鼠視網(wǎng)膜中幾乎所有的內(nèi)源性小膠質(zhì)細(xì)胞,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)了兩種小膠質(zhì)細(xì)胞的再生方式:(1)外生小膠質(zhì)細(xì)胞通過視神經(jīng)進(jìn)入視盤,由視網(wǎng)膜中心向視網(wǎng)膜周邊再充盈;(2)來自睫狀體/虹膜的小膠質(zhì)細(xì)胞填充方式與上述方向相反。此外,重新定植的小膠質(zhì)細(xì)胞在形態(tài)和功能方面與內(nèi)源性小膠質(zhì)細(xì)胞相似,這可能是受到了視網(wǎng)膜組織環(huán)境的影響[9]。

1.2視網(wǎng)膜小膠質(zhì)細(xì)胞分類視網(wǎng)膜中不同的小膠質(zhì)細(xì)胞亞群呈現(xiàn)出不同的特征。靜息狀態(tài)下,分枝狀小膠質(zhì)細(xì)胞監(jiān)測神經(jīng)元功能狀態(tài)和視網(wǎng)膜內(nèi)微環(huán)境,并迅速對微環(huán)境變化做出反應(yīng)。一旦受到炎癥、缺氧或氧化應(yīng)激等病理刺激,小膠質(zhì)細(xì)胞會改變其表型,呈現(xiàn)出阿米巴樣激活狀態(tài),并能迅速遷移到損傷部位,該過程被稱為小膠質(zhì)細(xì)胞極化[10]。根據(jù)其功能差異,小膠質(zhì)細(xì)胞被分為兩種極化狀態(tài),即促炎型(M1型)和抗炎型(M2型)。M1型和M2型小膠質(zhì)細(xì)胞之間的區(qū)別有些模糊,但通常認(rèn)為,小膠質(zhì)細(xì)胞可被脂多糖或γ-干擾素刺激轉(zhuǎn)化為M1型,進(jìn)而分泌腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α、白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-1β、IL-6、IL-12、IL-23等促炎因子及趨化因子,并高表達(dá)NADPH氧化酶(NOX)、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)、CD40和主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility complex,MHC)-Ⅱ等。而M2型小膠質(zhì)細(xì)胞通常由IL-4或IL-13誘導(dǎo)產(chǎn)生,并高表達(dá)IL-4、IL-10、IL-13和轉(zhuǎn)化生長因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)等抗炎因子及Ⅰ型精氨酸酶(Arg-1)、甘露糖受體(CD206)等[11]。在適當(dāng)時期進(jìn)行小膠質(zhì)細(xì)胞的M1/M2表型轉(zhuǎn)換可能對視網(wǎng)膜病變的治療有所幫助。

隨著對生物標(biāo)志物的探索,越來越多的學(xué)者認(rèn)為視網(wǎng)膜小膠質(zhì)細(xì)胞的分類不應(yīng)局限于極化狀態(tài)下的M1型或M2型[12]。不同部位、不同亞群的小膠質(zhì)細(xì)胞可能具有不同功能。生理狀態(tài)下,IL-34陽性和陰性的小膠質(zhì)細(xì)胞分別定位于內(nèi)層和外層視網(wǎng)膜,而在神經(jīng)元變性時,這兩種小膠質(zhì)細(xì)胞均遷移到RPE[13]。Liu等[14]指出,在病理性視網(wǎng)膜血管生成過程中,表達(dá)胰島素樣生長因子-1(insulin-like growth factor-1,IGF-1)的小膠質(zhì)細(xì)胞亞群位于新生血管周圍。越來越多的證據(jù)表明,不同的小膠質(zhì)細(xì)胞亞群可能存在高度的轉(zhuǎn)錄、形態(tài)、分布和功能差異,因此對小膠質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行合理的分類就顯得尤為重要。

2小膠質(zhì)細(xì)胞在視網(wǎng)膜血管發(fā)育及生理狀態(tài)下的作用

血管生成是指在血管生成因子和內(nèi)皮細(xì)胞的共同作用下,在現(xiàn)有毛細(xì)血管基礎(chǔ)上形成新血管的過程。在VEGF、IGF-1和Notch家族受體及其配體的作用下,血管內(nèi)皮細(xì)胞生長出絲狀偽足并成為尖端細(xì)胞,增強了增殖和遷移能力[15]。視網(wǎng)膜血管發(fā)育過程中,小膠質(zhì)細(xì)胞與視網(wǎng)膜血管的數(shù)量呈正相關(guān)。小膠質(zhì)細(xì)胞的分支接觸內(nèi)皮柄細(xì)胞和尖端細(xì)胞上的絲狀偽足,引導(dǎo)尖端細(xì)胞明確新生血管的方向。當(dāng)使用氯磷酸二鈉脂質(zhì)體清除小膠質(zhì)細(xì)胞時,會導(dǎo)致視網(wǎng)膜發(fā)育中的血管密度下降,而通過玻璃體腔注射外源性小膠質(zhì)細(xì)胞,則可以改善由于小膠質(zhì)細(xì)胞耗竭引起的血管密度和面積的降低[16],這表明小膠質(zhì)細(xì)胞在鄰近視網(wǎng)膜血管系統(tǒng)中具有不可或缺的作用。生理狀態(tài)下,小膠質(zhì)細(xì)胞通過分支與視網(wǎng)膜血管接觸,分泌營養(yǎng)因子和血管生成因子,并同時控制周細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞的凋亡,及時清除冗余血管碎片,對維持視網(wǎng)膜血管平衡具有重要意義[17]。

3病理狀態(tài)下小膠質(zhì)細(xì)胞對視網(wǎng)膜血管生成的影響

小膠質(zhì)細(xì)胞參與視網(wǎng)膜病理性新生血管的形成。病理性新生血管與正常視網(wǎng)膜血管最大的不同是缺乏緊密連接,這會導(dǎo)致血管中的血漿滲漏到周圍組織中。若滲漏到玻璃體中,會造成玻璃體降解、視網(wǎng)膜牽拉,甚至導(dǎo)致視網(wǎng)膜脫離,從而對視力造成嚴(yán)重?fù)p害[18]。Ding等[19]通過使用脂多糖誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞活化,發(fā)現(xiàn)VEGF-A和血小板衍生因子-BB(platelet-derived growth factor-BB,PDGF-BB)的表達(dá)水平上調(diào),進(jìn)而促進(jìn)血管生成?；罨男∧z質(zhì)細(xì)胞輔助新生血管形成并引導(dǎo)其異常定位,從而加速疾病進(jìn)展。因此,深入研究病理狀態(tài)下小膠質(zhì)細(xì)胞的特征可能成為預(yù)防和治療視網(wǎng)膜血管病變的關(guān)鍵。

4小膠質(zhì)細(xì)胞在視網(wǎng)膜新生血管中的潛在靶點

目前,視網(wǎng)膜新生血管的主要治療方法包括玻璃體切割手術(shù)、視網(wǎng)膜激光光凝及玻璃體腔注射抗VEGF藥物。然而,手術(shù)和激光光凝會對視網(wǎng)膜造成損傷,而抗VEGF藥物的療效有限[3],甚至可能抑制正常血管和神經(jīng)元的生長[20],加速視網(wǎng)膜纖維化[21]。因此,尋找治療視網(wǎng)膜新生血管的新方法顯得至關(guān)重要。近年來,研究者對小膠質(zhì)細(xì)胞在視網(wǎng)膜疾病中的作用越來越重視[22-23],下文總結(jié)小膠質(zhì)細(xì)胞在視網(wǎng)膜新生血管中的已知靶點。

4.1活化的小膠質(zhì)細(xì)胞通過釋放炎癥因子促進(jìn)血管生成炎癥是機體對損傷刺激的非特異性反應(yīng),可通過多種途徑調(diào)節(jié)血管生成。在氧誘導(dǎo)視網(wǎng)膜病變(oxygen-induced retinopathy,OIR)小鼠模型中,異常新生血管的形成與小膠質(zhì)細(xì)胞TNF-α表達(dá)的升高相一致,且TNF-α可能是通過誘導(dǎo)血管生成因子如IL-8、VEGF和成纖維細(xì)胞生長因子-2(fibroblast growth factor-2,FGF-2)的產(chǎn)生發(fā)揮作用[24-25]。Fas受體屬于TNF受體超家族,小膠質(zhì)細(xì)胞是Fas配體(FasL)的主要來源,其分泌的FasL通過激活血管上的Fas介導(dǎo)血管生成,該過程依賴于Src家族激酶(SFK)和磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)信號通路[26]。研究發(fā)現(xiàn),抑制miR-30a-5p可以增強小膠質(zhì)細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞之間的FasL-Fas聯(lián)系,促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞凋亡和清除,減少病理性新生血管,并促進(jìn)生理性血管生成[27]。FasL-Fas的相互作用已被證明是異常血管生成的重要機制。此外,小膠質(zhì)細(xì)胞中孤兒核受體RORγ的激活導(dǎo)致小膠質(zhì)細(xì)胞分泌IL-17a增加,從而上調(diào)鄰近細(xì)胞中VEGF的產(chǎn)生并促進(jìn)新生血管形成[28]。

神經(jīng)炎癥與血管生成密切相關(guān)。然而,炎癥具有兩面性,在炎癥的早期階段,激活的小膠質(zhì)細(xì)胞可以清除受損細(xì)胞,維持視網(wǎng)膜的穩(wěn)態(tài),但持續(xù)的慢性炎癥會導(dǎo)致小膠質(zhì)細(xì)胞失去控制,分泌炎癥因子攻擊自身細(xì)胞,加劇視網(wǎng)膜血管生成。因此,根據(jù)疾病的發(fā)展階段,調(diào)控小膠質(zhì)細(xì)胞炎癥因子的生成與釋放,可能對視網(wǎng)膜新生血管起抑制作用。

4.2小膠質(zhì)細(xì)胞通過腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)調(diào)節(jié)血管收縮和血管生成腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(renin-angiotensin-aldosterone system,RAAS)是經(jīng)典的調(diào)節(jié)血壓和體液穩(wěn)態(tài)的系統(tǒng)。此外,RAAS還能調(diào)節(jié)VEGF的釋放,參與血管生成,影響血管通透性。血管緊張素Ⅱ(Ang Ⅱ)的常見受體是血管緊張素Ⅰ型受體(AT1R)、Ⅱ型受體(AT2R)和Mas受體(MasR),Ang Ⅱ與不同受體結(jié)合會產(chǎn)生不同的功能作用。視網(wǎng)膜小膠質(zhì)細(xì)胞中存在RAAS,當(dāng)外源性Ang Ⅱ與小膠質(zhì)細(xì)胞表面的AT1R結(jié)合時,通過RhoA/Rho激酶通路刺激NOX的激活[29],促進(jìn)活性氧(ROS)的產(chǎn)生,從而增加血管通透性和新生血管形成[30]。在過表達(dá)腎素和Ang Ⅱ的REN-2轉(zhuǎn)基因大鼠和OIR大鼠模型中,視網(wǎng)膜小膠質(zhì)細(xì)胞密度明顯增加。抑制RAAS則會減少小膠質(zhì)細(xì)胞的活化,進(jìn)而調(diào)節(jié)血管生成。AT1R拮抗劑纈沙坦和鹽皮質(zhì)激素受體拮抗劑螺內(nèi)酯可有效抑制體外缺氧條件下小膠質(zhì)細(xì)胞分泌VEGF、CCL5和γ-干擾素[31],在OIR大鼠的體內(nèi)實驗得出了同樣的結(jié)論,即非甾體鹽皮質(zhì)激素受體拮抗劑非奈利酮可降低小膠質(zhì)細(xì)胞密度、血管滲漏和新生血管形成[32]。因此,我們認(rèn)為小膠質(zhì)細(xì)胞中的RAAS促進(jìn)了視網(wǎng)膜的血管生成。

腎素-血管緊張素系統(tǒng)的非經(jīng)典途徑包括AT2R、ACE2、Ang1-7和MasR等。其中,血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2(ACE2)能水解Ang Ⅰ和Ang Ⅱ生成Ang1-7,而Ang1-7能與MasR結(jié)合。MasR缺陷小鼠的血管生成速度較野生型小鼠慢,并且血管周圍小膠質(zhì)細(xì)胞和尖端細(xì)胞絲狀偽足數(shù)量明顯減少。當(dāng)用MasR激動劑AVE0991處理時,分離的小膠質(zhì)細(xì)胞的IL-10、Notch1、Delta樣配體4(Dll4)和Jagged 1蛋白(Jag1)mRNA表達(dá)水平升高,而這些基因介導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的相互作用[33],表明MasR通路的激活對于視網(wǎng)膜小膠質(zhì)細(xì)胞募集和血管生成至關(guān)重要。另有研究表明,非經(jīng)典途徑可部分拮抗經(jīng)典腎素-血管緊張素系統(tǒng)的作用[34]。AT2R通過激活蛋白磷酸酶2A(PP2A)阻止蛋白激酶C的活化,以抑制NOX激活、ROS生成及隨后的促炎小膠質(zhì)細(xì)胞激活。同時,其還促進(jìn)小膠質(zhì)細(xì)胞向抗炎型轉(zhuǎn)化,其作用可被AT2R激動劑CGP42112A增強及AT2R拮抗劑PD123319減弱[35]。此外,PD123319刺激可導(dǎo)致VEGF表達(dá)上調(diào),從而促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的增殖和遷移能力。相反,CGP42112A可以選擇性地抑制VEGF驅(qū)動的血管形成[36]。類似地,Ang Ⅱ通過NF-κB誘導(dǎo)G補綴FHA域血管生成因子1(AGGF1)的表達(dá),進(jìn)而誘導(dǎo)血管的發(fā)育和生成。AT1R拮抗劑氯沙坦可以抑制Ang Ⅱ引起的AGGF1上調(diào),而PD123319則進(jìn)一步增加了Ang Ⅱ引起的AGGF1上調(diào)[37]。上述研究結(jié)果表明AT2R可能通過多種信號通路抑制血管的生成。

根據(jù)以上研究結(jié)果,分析認(rèn)為RAAS及ACE2/Ang1-7/MasR信號通路會使小膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化為促炎表型,并促進(jìn)血管生成,而非經(jīng)典ACE/Ang Ⅱ/AT2R信號通路則與抗炎和抗血管生成有關(guān)。

4.3小膠質(zhì)細(xì)胞來源的外泌體具有影響血管生成的能力外泌體的研究有30余年歷史,其是細(xì)胞分泌的一種細(xì)胞外囊泡,含有與母細(xì)胞相關(guān)的生物分子,如蛋白質(zhì)、核酸等,參與調(diào)節(jié)重要的生理和病理活動[38]。小膠質(zhì)細(xì)胞來源的外泌體可以影響視網(wǎng)膜血管生成。研究發(fā)現(xiàn),通過將體外培養(yǎng)的BV2小膠質(zhì)細(xì)胞來源的外泌體注射到OIR小鼠的玻璃體腔,可以降低VEGF和TGF-β的表達(dá),并且顯著減少視網(wǎng)膜新生血管簇面積[39]。然而,M1型小膠質(zhì)細(xì)胞來源的外泌體能夠通過IRF1/miR-155-5p/SOCS1軸,促進(jìn)靜息態(tài)小膠質(zhì)細(xì)胞的活化,并增強其促血管生成能力[40]。因此,不同狀態(tài)下的小膠質(zhì)細(xì)胞來源的外泌體產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)截然不同,這可能與外泌體中各組分的表達(dá)差異有關(guān)。外泌體可能是新生血管潛在的治療靶點,具有較高的臨床應(yīng)用潛力。

4.4小膠質(zhì)細(xì)胞中的代謝產(chǎn)物可能在促進(jìn)病理性血管生成中發(fā)揮重要作用視網(wǎng)膜是代謝最活躍的組織之一,若視網(wǎng)膜組織代謝紊亂,將導(dǎo)致并加重視網(wǎng)膜病變。Liu等[41]發(fā)現(xiàn),與病理性新生血管相鄰的小膠質(zhì)細(xì)胞的糖酵解能力增強,并將這些小膠質(zhì)細(xì)胞定義為病理性視網(wǎng)膜血管生成相關(guān)糖酵解小膠質(zhì)細(xì)胞(PRAGMs)。高糖酵解小膠質(zhì)細(xì)胞會產(chǎn)生大量的乙酰輔酶A,導(dǎo)致組蛋白乙?；蚉RAGMs相關(guān)基因上調(diào),從而重新編程小膠質(zhì)細(xì)胞成為促血管生成的表型。在OIR模型中,敲除糖酵解的重要激活劑果糖-2,6-二磷酸酶3(PFKFB3)后,小膠質(zhì)細(xì)胞無法促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞增殖及病理性新生血管形成。此外,缺氧會使小膠質(zhì)細(xì)胞乳酸分泌增高,促進(jìn)YY1的乳酸化,進(jìn)而上調(diào)FGF-2的表達(dá),刺激視網(wǎng)膜新生血管。同樣地,通過靶向抑制乳酸/p300/YY1乳酸化/FGF-2通路,可減少血管生成[42]。上述研究揭示了糖酵解產(chǎn)物作為小膠質(zhì)細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞相互激活的起始物,在視網(wǎng)膜血管生成微環(huán)境中起著關(guān)鍵作用,并表明針對這些代謝通路可能有效地治療病理性視網(wǎng)膜血管生成。

4.5小膠質(zhì)細(xì)胞中RIP3、Spp1、Gal3在促進(jìn)血管生成中發(fā)揮重要作用視網(wǎng)膜小膠質(zhì)細(xì)胞不僅可以通過炎癥因子、外泌體和代謝產(chǎn)物影響新生血管的形成,還會通過其他信號通路影響血管生成。小膠質(zhì)細(xì)胞受到缺氧刺激后,會激活RIP1/RIP3/MLKL信號通路,導(dǎo)致小膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)生程序性壞死,壞死的小膠質(zhì)細(xì)胞會產(chǎn)生并釋放FGF-2,從而刺激視網(wǎng)膜新生血管形成。當(dāng)敲低受體相互作用蛋白3(RIP3)或抑制程序性壞死時,小膠質(zhì)細(xì)胞可以顯著減少FGF-2的表達(dá),有效緩解血管生成,并且阻斷FGF-2,與抗VEGF具有協(xié)同作用[43]。抑制小膠質(zhì)細(xì)胞中RIP3介導(dǎo)的程序性壞死可能會抑制FGF-2等血管生成因子的釋放,從而抑制新生血管的形成。

Bai等[44]通過單細(xì)胞RNA測序發(fā)現(xiàn),分泌型磷酸蛋白1(Spp1)是OIR小鼠小膠質(zhì)細(xì)胞中上調(diào)最多的基因。這種上調(diào)可能是由低氧誘導(dǎo)因子-1介導(dǎo)的缺氧和NF-κB介導(dǎo)的炎癥刺激導(dǎo)致的。而Spp1的分泌增加通過內(nèi)皮細(xì)胞的Kit/Akt/mTOR信號通路促進(jìn)小膠質(zhì)細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞之間的通訊,從而加重異常血管的形成。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)通過玻璃體腔注射Spp1抗體可減少病理性新生血管的形成并改善視功能。該研究結(jié)果表明,小膠質(zhì)細(xì)胞分泌Spp1可能通過激活內(nèi)皮細(xì)胞的Kit/Akt/mTOR信號通路促進(jìn)血管新生。

半乳糖凝集素3(galectin3,Gal3)在活化的小膠質(zhì)細(xì)胞中生成和釋放增加,且與Jag1競爭性結(jié)合,從而抑制Notch信號通路,增強內(nèi)皮血管代謝,促進(jìn)病理性血管生成[45]。同樣地,缺氧狀態(tài)下,小膠質(zhì)細(xì)胞中的可溶性半乳糖凝集素3結(jié)合蛋白(LGALS3BP)顯著增加,通過PI3K/AKT通路誘導(dǎo)基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)-9、MMP-2和VEGF-A等血管生成相關(guān)因子的上調(diào),進(jìn)而促進(jìn)視網(wǎng)膜血管生成。當(dāng)沉默LGALS3BP后,小膠質(zhì)細(xì)胞的促血管生成能力和血管生成相關(guān)因子的表達(dá)受到抑制[46]。上述研究結(jié)果提示Gal3和LGALS3BP在視網(wǎng)膜小膠質(zhì)細(xì)胞促進(jìn)血管生成中起著重要作用,可能成為治療視網(wǎng)膜新生血管的有效靶點。

4.6小膠質(zhì)細(xì)胞中的TGF-β1/TβRⅡ、PPARα、Tsp-1有助于維持血管微環(huán)境穩(wěn)態(tài)視網(wǎng)膜小膠質(zhì)細(xì)胞不僅在促進(jìn)病理性血管生成方面發(fā)揮關(guān)鍵作用,也對維持血管穩(wěn)態(tài)起到有益貢獻(xiàn)。多功能細(xì)胞因子TGF-β在調(diào)節(jié)視網(wǎng)膜血管內(nèi)皮細(xì)胞和血-視網(wǎng)膜屏障的穩(wěn)定性中起著至關(guān)重要的作用[47]。研究發(fā)現(xiàn),破壞小膠質(zhì)細(xì)胞中的TGF-β信號傳導(dǎo)會導(dǎo)致白細(xì)胞淤積增加和IGF-1表達(dá)增加,從而加重視網(wǎng)膜新生血管的形成[48]。TGF-βⅡ型受體(TβRⅡ)在視網(wǎng)膜小膠質(zhì)細(xì)胞中高表達(dá),TβRⅡ缺失會引起視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)和功能的嚴(yán)重病變,如周細(xì)胞分化和視網(wǎng)膜毛細(xì)血管缺乏,從而導(dǎo)致微動脈瘤、出血、小膠質(zhì)細(xì)胞活化和視網(wǎng)膜新生血管形成[49]。因此,小膠質(zhì)細(xì)胞中的TGF-β1/TβRⅡ信號通路能夠有效降低小膠質(zhì)細(xì)胞的活化程度,并對視網(wǎng)膜血管內(nèi)皮細(xì)胞起到保護(hù)作用。然而,也有研究指出,小膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)的TGF-β1與血管重構(gòu)密切相關(guān)。Kindlin3與小膠質(zhì)細(xì)胞的極化有關(guān),當(dāng)敲除Kindlin3時,肌球蛋白的高收縮性促使ERK磷酸化,進(jìn)一步刺激TGF-β1過度表達(dá),從而導(dǎo)致血管生成[50]。因此,TGF-β信號通路可能同時具有促血管生成和抗血管生成活性,這可能與不同信號通路和疾病進(jìn)程的差異有關(guān),針對抑制或激活TGF-β通路的相反療法也被提出[51]。

在OIR小鼠模型中,視網(wǎng)膜小膠質(zhì)細(xì)胞中的過氧化物酶體增殖物激活受體α(PPARα)明顯減少,并通過調(diào)節(jié)mtDNA釋放,上調(diào)cGAS-STING信號通路。研究發(fā)現(xiàn),敲除或藥物抑制STING可減少視網(wǎng)膜新生血管的形成并緩解視網(wǎng)膜血管滲漏[52]。PPARα激動劑Y-0452能夠提高PPARα的表達(dá)水平,從而顯著抑制視網(wǎng)膜毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移和血管形成,改善血管滲漏并減少視網(wǎng)膜細(xì)胞死亡[53]。因此,小膠質(zhì)細(xì)胞中的PPARα可能對視網(wǎng)膜起保護(hù)和抗血管生成作用。

通過比較OIR小鼠視網(wǎng)膜小膠質(zhì)細(xì)胞與脊髓抗血管生成小膠質(zhì)細(xì)胞的單細(xì)胞RNA測序數(shù)據(jù),Luo等[54]發(fā)現(xiàn)血小板反應(yīng)蛋白-1(Tsp-1)可能在抗血管生成中起到有益作用,進(jìn)一步研究證實該作用通過兩個途徑實現(xiàn):(1)Tsp-1能夠直接影響視網(wǎng)膜內(nèi)皮細(xì)胞的遷移和管腔形成能力;(2)高表達(dá)Tsp-1的小膠質(zhì)細(xì)胞的外泌體中miR-27a-5p的豐度降低,從而維持內(nèi)皮細(xì)胞中Smad3的表達(dá),減弱視網(wǎng)膜新生血管。上述研究結(jié)果表明,視網(wǎng)膜小膠質(zhì)細(xì)胞的Tsp-1在抗血管生成中發(fā)揮重要作用,并涉及不同的途徑。

以上研究揭示了視網(wǎng)膜小膠質(zhì)細(xì)胞不僅促進(jìn)了病理性血管生成,而且在維持血管穩(wěn)態(tài)方面發(fā)揮著功能。此外,這些研究還揭示了抗血管生成的一些機制,為治療病理性新生血管提供了新的方法。

5小結(jié)

目前,臨床上治療視網(wǎng)膜新生血管的方法仍然存在局限性。調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細(xì)胞使其轉(zhuǎn)向具有神經(jīng)和血管保護(hù)作用的亞型,可以控制視網(wǎng)膜新生血管的形成。近年來,隨著單細(xì)胞RNA測序技術(shù)的廣泛應(yīng)用,研究者對相關(guān)機制的探索不斷深入。視網(wǎng)膜小膠質(zhì)細(xì)胞可能通過產(chǎn)生和釋放細(xì)胞因子、外泌體和代謝產(chǎn)物等調(diào)節(jié)病理性新生血管的形成,但其具體的分子機制尚未完全闡明,且其療效還需進(jìn)一步驗證。通過更深入地了解小膠質(zhì)細(xì)胞在血管發(fā)育和新生血管生成中的關(guān)鍵作用,有望為預(yù)防和治療視網(wǎng)膜新生血管性疾病提供新的思路。