孔源性视网膜脱离视网膜下液的研究进展

发表时间:2012-7-31   来源:《中外健康文摘》2012年第15期供稿   作者:任建涛1 黄旭东2
[导读] 研究表明视网膜下液的病理状态和视网膜脱离的性质对于PVR发生、发展有着重要作用。

任建涛1  黄旭东2(通讯作者)
(1滨州医学院眼科学教研室  山东滨州256603;2潍坊市眼科医院  山东潍坊  261041)
【摘要】 本文综述了近年来的文献,对孔源性视网膜脱离致视网膜下液的来源、细胞成分、细胞生长因子及与增殖性玻璃体视网膜病变之间的关系做了详尽的综述,为增殖性玻璃体视网膜病变的治疗提供了建设性的意见。
【关键词】孔源性视网膜脱离 视网膜下液 综述
        孔源性视网膜脱离是一种可以致盲的眼病,其发病率是8-12人/100000[1]。随着眼科诊断及手术技术的提高,其手术成功率已达到90%以上,但术后在解剖或功能上的不能恢复却在所难免,其中术后PVR的发生是造成手术失败的重要原因,而研究表明视网膜下液的病理状态和视网膜脱离的性质对于PVR发生、发展有着重要作用。
        1  视网膜下液的来源
        孔源性视网膜脱离是视网膜和玻璃体共同参与的病理过程。裂孔的形成并不意味着一定会发生视网膜脱离,还必须有液化的玻璃体进入视网膜下腔,才会导致视网膜脱离。液化玻璃体进入视网膜下取决于裂孔处向内及向外力量的平衡与否。维持视网膜位置正常的力量有:①视网膜色素上皮细胞的代谢泵在视网膜下腔所形成的负压,②视网膜色素上皮细胞的微绒毛与视细胞外段的嵌合,③神经视网膜与色素上皮层之间的粘多糖类物质,④裂孔周围的色素上皮细胞增生或炎症细胞等。而促使液体进入视网膜下腔的因素有:①眼球的运动,②重力,③玻璃体对裂孔边缘的牵拉力,④玻璃体后脱离等。当足够的液体进入视网膜下腔超过了维持视网膜正常位置的力量时,就发生了视网膜脱离。视网膜脱离时,视网膜下液是存在的,早期对于视网膜下液体来源的研究建立在电泳的基础上,各家学说不一,但目前大多数学者都认为其起始是来自液化的玻璃体,后来才加入脉络膜毛细血管渗出的血浆成分,其液体还含有感光细胞碎片和异常视网膜色素上皮细胞[2]。1858年Muller首先提出液化的玻璃体是视网膜下液主要来源的假设。1986年Lai in通过对放射性C14的观察证实了这个理论[3]。有关视网膜下液中蛋白质含量测定的报道证实了其有来源于血浆的成分。另外各种孔源性视网膜脱离的动物实验已经揭露存在从睫状上皮或视网膜旁血管来源的液体经过玻璃体流向脉络膜[4]。玻璃体的液体进入视网膜下腔后,主要通过视网膜色素上皮细胞的代谢泵,进入脉络膜循环,根据Chihara(1985)[5]等人的研究表明10个未放液的视网膜脱离复位术术后病人每天排出的视网膜下液的量为261ul/cm3,也就是说13.6cm2的视网膜色素上皮细胞一天可以排出3.5ml的液体,这相当于玻璃体容积的50%,因此当视网膜裂孔被封闭后,即使未放液的患者,术后第一天视网膜仍然能够很好的复位。孔源性视网膜脱离时,从睫状上皮或视网膜旁血管来源的液体经过玻璃体流向脉络膜,液体通过脉络膜回流增加,眼压降低,低眼压时脉络膜毛细血管扩张, 液体渗出到视网膜下腔。另外视网膜下液含有感光细胞碎片及异常视网膜色素上皮细胞等,视网膜下液体具有刺激性,加重了脉络膜毛细血管的扩张,加快了液体在视网膜下腔的聚集。
        2  细胞成分
        Liotet和Rouchy研究了51个样本发现视网膜下液中每平方毫米含有58个细胞[6]。Feeney通过扫描电子显微镜观察得出视网膜下液中70%是细胞成分,其中30%的非细胞成分主要是纤维状和颗粒状的物质[7]。早在1975年Machemer[8-9]首先报道用实验的方法造成猴子孔源性视网膜脱离,观察到在孔源性视网膜脱离数小时,视网膜色素上皮细胞就出现在视网膜下腔,大约视网膜脱离后一周,这些细胞就出现在视网膜表面和玻璃体腔内。相同的实验性视网膜脱离发生的第4周,发现胶质细胞在视网膜下腔有增殖活动。视网膜下液中存在细胞成分,这是因为当孔源性视网脱离发生后,色素上皮细胞层和感光细胞层发生分离,从而使其相互之间的正常生化过程失常,而且脉络膜对外层视网膜的血液供应发生障碍,这就开始了视网膜退行性变的过程,首先出现感光细胞的丢失,久之则整个感光细胞层出现萎缩、变薄,色素上皮细胞及神经胶质细胞增生,使整个视网膜结构紊乱,这也就导致了细胞的迁移。根据视网膜下液的细胞学研究[10],首先出现在视网膜下液中的是异常的视网膜色素上皮细胞,4周后可以发现感光细胞碎片和巨噬细胞,在时间较长的标本中还可以发现完整的视网膜色素上皮细胞的存在。许迅[11]通过荧光和免疫组织化学检查也发现了视网膜色素上皮细胞、色素上皮细胞、神经视网膜细胞和巨噬细胞存在于视网膜下液,未发现T淋巴细胞和B淋巴细胞。根据在成年人,由于视网膜色素上皮细胞吞噬了大量视杆细胞中退化的外节段,其细胞的胞浆中含有丰富的脂褐素。在荧光显微镜下显示出强烈的自发荧光现象。利用RPE细胞的这一特性,证实了视网膜下液中含有两种不同来源的色素上皮细胞,即RPE细胞和仅含有黑色素而不含有脂褐素的来源子虹膜、睫状体熬色素上皮细胞。对于巨噬细胞的来源有学者认为是视网膜色素上皮细胞转化而来的,也有学者用免疫组织化学的方法证实了在一些视网膜下液样品中,确实有少量的巨噬细胞存在,但认为这些细服可能来源于血液循环,当视网膜裂孔产生时,这些细胞由破裂的血管进入视网膜下液。
        3  细胞生长因子
        细胞生长因子是一种细胞生长介质,它能刺激细胞生长、粘附、蛋白质合成。1962年至今已经发现四十余种生长因予,与增殖性玻璃体视网膜疾病有关的较重要的生长因子有血小扳源性生长因子、血管内皮生长因子、碱性成纤维生长因子等。这些生长因子都是多肽,其分子量、化学结果、性质及基因结构都已经了解。罗贤明等发现视网膜下液对体外培养的视网膜色素上皮细胞有促进迁移的作用,并同时发现视网膜下液对体外培养的视网膜色素上皮细胞有促进迁移的作用,并同时发现对体外培养的视网膜色素上皮细胞和神经胶质细胞有粗有丝分裂的作用[12-13],这都间接的证明了视网膜下液存在有细胞生长因子。目前在视网膜下液中发现的细胞生长因子很多,如血管内皮生长因子(VEGF)、血小板源性生长因子(PDGF),碱性成纤维生长因子(bFGF)等。这些细胞生长因子的来源有三种途径,一是随着神经视网膜细胞和视网膜色索上皮细胞的迁移和受到破坏,一些原来存在于这些细胞中的生长因子被释放进入视网膜下液,通过对视网膜色素上皮的强有力的粗有丝分裂作用,刺激其增殖。二是炎症和损伤修复时参与损伤修复的细胞合成并释放生长因子,当炎症时和损伤修复时出现血液凝固、巨噬细胞、血小板聚集可以释放转化生长因子、肿瘤坏死因子等,可以刺激色素上皮细胞和神经胶质细胞增生、迁移。三是来源于血浆。生长因子的作用特点[14]:一是有一定的细胞特异性;二是各生长因子可以在细胞周期的不同时相起作用;三是多功能性;四生长因子的协同作用。细胞生长因子对机体的调节作用是通过自分泌和旁分泌来完成的。主要是和其特异性受体结合,通过改变Ca2+浓度、激活第二信使,引起一系列生理学效应,促进细胞的迁移和增殖。另外细胞生长因子还有一个作用,就是可以通过三种途径破坏血一视网膜屏障:①视网膜血管内皮和色素上皮细胞胞膜通透性增加;②紧密连接的开放;③细胞内胞饮小泡结构的增加。血一视网膜屏障的破坏,使得血浆中更多的细胞成分进入视网膜下液,分泌的细胞生长因子也就越多,这样恶性循环下去,刺激增殖的作用也就加倍了。因此,目前认为PVR是一个复杂的细胞介寻的病理过程,是通过VEGF、PDGF及许多其它的细胞生长因子之问的相互协同作用,在疾病的不同时期不同的细胞生长困子发挥着各自的作用,共同完成的。
        4  增殖性玻璃体视网膜病变(PVR) 
        4.1  PVR发生的病理机制
        PVR是特指孔源性视网膜脱离及穿通性眼外伤所引起的增生性病变,它约占孔源性视网膜脱离的10%,是视网膜脱离手术的常见并发症及手术失败的主要原因。目前认为PVR的发生是一种因炎症、损伤、缺血而引起的过度修复性疾病,生长因子在其发生发展中起着关键性的作用[15]。虽然对PVR的认识经历的一百多年的历史,但其病理机制仍未完全阐明。Connor[16]等运用竞争性放射受体结合分析测定了35例PVR患者玻璃体内的TGF-B含量,与9例普通视网膜脱离患者玻璃体内的含量比较,发现前者为后者的3倍,且随着PVR程度的发展,浓度逐渐升高。Malecaze[17]等应用抗aFGF抗体和免疫荧光技术,对PVR膜作aFGF检测和定位,发现C3级以上PVR膜中含有aFGF,全部位于细胞体,细胞外基质不含aFGF。运用双标记技术发现细胞角质素阳性细胞(很可能为RPE细胞)及臣噬细胞含有aFGF。HeidenKummer[18]等对视网膜前膜行表皮生长因子(epidermalgrowthfactor,EGF)受体检测,发现有些视网膜前膜含有EGF受体,提示这些前膜能对生长因子起反应。Cassidy L[19]等在增生性玻璃体视网膜病变患者的玻璃体液及视网膜下液中已检测到明显增高的PDGF,这种因子对多种细胞有促有丝分裂活性和化学趋化性,而且参与创面愈合的全过程,体外培养的视网膜色素上皮细胞能够自分泌或旁分泌PDGF并表达其受体[20]。同时Robbins[21]等证实位于PVR增生膜边缘的RPE表达PDGF及PDGF 受体强阳性。Andrews[22]等将表达PDGFR阴性的小鼠RPE注入兔玻璃体内不能诱发PVR,而注入PDGFR阳性的RPE则诱发PVR成功。说明PDGF在PVR的发病过程中起了重要的作用。我们的研究发现了视网膜下液中丙二醛的含量与PVR的程度及玻璃体的混浊度成正相关[23],提示了丙二醛在PVR的发生过程中也起着一定的作用。近年来的研究表明增生性玻璃体视网膜病变是一个细胞介导的病理过程,其中病理状态下的细胞和细胞因子的相互作用在PVR的发生过程中起了至关重要的作用[24]。目前发现的视网膜下液的各种细胞因子,如IL-6,VEGF,PDGF等,这些细胞因子都能使血管通透性增加,而加速脉络膜血管的渗出,白细胞、中性粒细胞等炎症细胞侵入,促使免疫反应的发生,同时分泌胶原酶降解细胞外基质暴露新的抗原,从而加重免疫炎症反应,在这些细胞因子的作用下,成纤维细胞、视网膜色素上皮细胞等分泌新的胶原和纤维连接蛋白,在视网膜前面、后面和玻璃体表面形成具有收缩力的细胞性膜,这些膜的收缩,使所附着的组织扭曲变形[24-25]。
        4.2 PVR的基因治疗
        术后PVR的发生至今没有有效的药物治疗,临床上多采用玻璃体视网膜手术,但手术也不能防止它的再发生,甚至刺激加重,导致PVR的复发。因此,非手术疗法对于抑制PVR的细胞增殖以阻止PVR的进展成为一个非常有发展前景的领域。近年来诸多学者对PVR的药物防治进行了深入的研究,但由于抗细胞增殖的药物存在着不同程度的毒性,至今很难应用于临床。随着分子生物学的进展,PVR的基因治疗已成为可能。基因治疗是用正常或野生型基因矫正或置换致病基因的一种治疗方法。


Mori[28]等将载有受体基因的腺病毒分别注入野生型和患有增殖性玻璃体视网膜病变的小鼠的玻璃体腔或视网膜下,然后在数量上比较转基因表达的情况。结果发现相对于健眼,视网膜病变眼表现出参与疾病病理过程的细胞成分转导增加的态势。因此,载有适当目的基因的腺病毒可作为基因治疗PVR的有效载体。Wong和Schuber[29-30]都设计了基因治疗PVR的体外模型,认为可开发成为治疗人PVR的方法。Oshima[31]等在玻璃体切除术后的鼠眼玻璃体腔内注入5万鼠结膜成纤维细胞诱发PVR,然后将PVR 眼分为三组做对照实验,其中一组的玻璃体腔内注入感染了可溶性II型TGF-受体基因(AdTbeta.ExR)的腺病毒载体(n=10),第二组的玻璃体腔注入感染半乳糖苷酶B基因的腺病毒载体(AdLacZ)(n=10),第三组注入平衡盐溶液(BBS)(n=10)。术后28天发现AdLacZ和BBS组的全部实验眼发生了视网膜脱离,并在术后第7天形成了玻璃体牵拉膜。AdTbeta-ExR组虽然也发生了PVR,但其严重程度远低予对照组(P<0.05)。Ikun[32]以聚合酶链反应为基础应用位点诱变处理PDGF受体的cDNA,置换一个氨基酸,使发生点突变。突变后的受体与PDGF结合后抑制了细胞周期的进展,并在试验鼠的结膜成纤维细胞中表达,在不同程度上阻止了PVR的发生。若能将缺陷的基因进行原位修补,应该是疾病的一种根治方法,但目前水平还不能达到该目的。PVR的基因治疗还存在很多问题。PVR的基因治疗目前还处于动物试验阶段,PVR基因治疗中所用的启动子在视网膜细胞中的表达效率难以掌握,而且体外基因转移也是一个重要的研究领域,人视网膜细胞在体外进行长期培养和繁殖,细胞的生物学特性是否会改变是值得研究的问题。在PVR的基因治疗研究中,采用最多的是逆转录病毒载体,其安全性一直是引人关注的问题,但作者认为PVR的基因治疗仍有一定的发展前景。
        5  结束语和展望
        尽管目前对视网膜下液中细胞生长因子在PVR中的作用已有不少论述,但在认识深度及广度仍难以阐明PVR的确切病理机制,因此全面探讨视网膜下液生长因子对PVR的影响,仍有许多问题有待解决。目前认为视网膜下液中病理状态下的细胞和细胞生长因子之间的相互作用,细胞生长因子之间的协同作用可能是导致术后PVR发生的关键所在。如果我们能够从视网膜下液的角度彻底阐明PVR发生的机理,并正确的掌握基因治疗PVR,这将为PVR的临床防治开辟新的途径,也将大大提高视网膜脱离手术的成功率。

参 考 文 献
[1]Haut J,Massin M.Frequency of incidence of retina detachmentin the French population.Percentage of bi lateral detachment.ArchOphtalmol Rev Gen Ophtalmol,1975,35(6-7):533—6.
[2] 黎晓新,王景昭.玻璃体视网膜手术学[M].北京:人民卫生出版社,2002,35.
[3] Lai YL,Fong D,Lam KW,et a1.Distribution of ascorbate in the retina, subretinal fluid and pigment epithelium.Curr Eye Res,1986,b:58—9.
[4] Pederson JE.Cantrill HL,Experimental retinal detachment V Fluid movement through the retinal hole。Arch Ophthalmol,1994,102:136-9.
[5] Chihara E,Nao—i N.Resorption of subretin—A1 fluid by transepithelial flow of the retinal pigment epithelium。Graefes ArchCl in Exp ophthalmol,1995,223:202—4.
[6]Liotet S,Rouchy JP.Cytochemical study of 51 subretinal fluids.Arch ophtalmol Rev Gen Ophtalmol,2009,29:397—406.
[7]Feeney L,Burns RP,Mixon Rbl.Human subretinal fluid:its cellular and subcellular components.Arch Ophthalmel,2001,93:62—9.
[8] Machemer R,Laqua H.Pigment epithelial proliferation inretinal detachment(massive periretinal proliferation).Am J Opthalmot,1999,80:1~5.
[9]Laqua.Machemer R.G1ial cell proliferation in retinal detachment (massive periretinal proliferation). Am J Opthalmol,2005,80:602~610.
[10]ToriS P,Morocutti A,Sforzi C,et a1.The subretinal fluid in retinal detachment. A cytologic study。Documenta Ophthatmotogica,2011,77:39~46.
[11]许迅,何志平.视网膜下液细胞学分析[J].临床基础研究,2000,33:450~452.
[12]罗贤民,姜德咏.视网膜下液对视网膜色素上皮细胞生长的刺激作用用及其临床特征[J].眼科研究,1996,14:107~109.
[13] 罗贤民,姜德咏,聂爱光.视网膜下液对人视网膜神经胶质细胞生长的刺激作用与PVR关系[J].眼科研究,2000,14:174~176.
[14]Sporn MB,Roberts AB. The transforming growth factor—betas:past,present.and future.Ann N Y Acad Sci,1990,593:l~6.
[15]Weller Wiedemann P,Heimann K.Proliferative vitreo—retinopathy is it anything more than wound healing at the wrong place Int Ophthatmol,1990,14:105~117.
[16]Connor TB Jr,Roberts AB,Sporn MB,et a1.Correlation of fibrosiS and transforming growth factor—beta type 2 levels in the eye. J C1in Invest,1989,83(5):1661—1666.
[17]galecaze F,MathiS A,Arne JL,et e1.Localization of acidicfibroblast growth factor in proliferative vitreoretinoDathv membranes.Curr Eye Res,1991,10(8):719—29.
[18]Heidenkummer HP,Kampik A.Immunohisto chemical localization of epidermal growth factor receptor in a human epiretinal membrane.Graefes Arch C1in Exp Ophthalmol,1991,229(5):492—496.
[19]Cassidy L,Barry P,Shaw C,Duffy J.Platelet derived growth factor and fibroblast growth factor basiC levelS in the vitreous of patients with vitreoretinal disorders.Br J Ophthalmol,1998,82:181-185.
[20]Kawahara RS,Oeuel TF,Mustoe TA,et a1.Growth factors and wound healing:PDGF as a model cytokine.Annu Rew Med,1991,42:567—584.
[21]Campochiaro PA,Hackett SF,Rinores SA,et a1.Platelet—derived growth factors is an autocrine growth stimulatior in retinal pigmented epithelial cell.J Cell Sci,1994,107:2459—2469.
[22]Robbins SG,Mixon RN,Wilson DJ,et a1.Platelet derived growth factor 1igands and receptors immunoloclized in proliferatire retinal disease.Invest Ophthalmol ViS Sci,1994,35:3649~3663.
[23]Andrews A,Balciunaite E,Leong FL,et a1.Platelet derived growth factor plays a key role in proliferative vitreoretniopathy.Invest Ophthalmol ViS Sci,1999,40:2683.
[24]朱晓华,聂爱光,姜德咏,等.孔源性视网膜脱离视网膜下液丙二醛和锌、铜含量测定及临床意义[J].眼科研究,2000,12:241—243.
[25] Limb,Little BC,Meager eta1.Cytokines in proliferative vitreoretinopathy.EYE,1991,5:686—693.
[26]Kosnosky W,Li TH,Pakainis VA,et a1.Interleukin一1-beta changes the expression of metalloproteinases in the vitreous humor and induces membranes formation in eyes containing preexisting retinal hole Invest 0phthalmol ViS Sci,1994,35:4260.
[27]Campochiaro PA.Cytokine production by retinal pigment epithelial cellS.Int Rev Cytol,1993,146:75—82.
[28]Mori K,Gehlbach P,hndo A,eta1.Intraocular adenoviral vector mediated gene transfer in proliferative retinopathies.Invest Ophthalmol Vis Sci,2002,43(5):610~1615.
[29]Wang CA,Jia W,Matsubara JA,et a1.Experimental gene therapy for an in vitro model of proliferative vitreoretinopathy. Can JOphthalmol,1999,34(7):379~384.
[30]Schubert CA,Kimura H,Spee C,et a1.Retrovirus—mediated transfer of the suicide gene into retinal pigment epithel ial cells in vitro.Curt Eye Res,1997,16(7):656~662.
[31]Oshima Y,Sakamoto T,Hisatomi T,et a1.Gene transfer of soluble TGF—beta type II receptor inhibits experimental pr01iferative vitreoretinopathy.6ene Ther,2002,9(18):1214~1220.
[32]Ikuno Y,Loong FI"Kazlauskas A,et a1.Attenuation of experimental proliferative vitreoretinopathy by inhibiting the platelet derived growth factor receptor. Invest ophthalmol Vis Sci,2000,41(10):3107~3116.

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