视网膜神经节细胞保护的药物治疗
【摘要】 视网膜神经节细胞(RGCs)是青光眼、眼外伤等神经退行性病变的主要损伤细胞，它的死亡常导致视功能的不可逆性损害。
【关键词】 视网膜神经节细胞；青光眼；眼挫伤；凋亡；
Pharmacological neuroprotection on retinal ganglion cells
ShiHeng Lu,Lin Liu
Department of Ophthalmology， the First Affiliated Hospital, the Second Military Medical University, Shanghai 200433, China
Correspondence to:Lin Liu. Department of Ophthalmology, the First Affiliated Hospital, the Second Military Medical University, Shanghai 200433, China. linliu@sh163.net
AbstractRetinal ganglion cells (RGCs) are the main cells injured in nerve degenerative diseases，such as glaucoma and trauma. Death of RGCs often induces the irreversible injury of visual function.
KEYWORDS：retinal ganglion cells;glaucoma;ocular/eye trauma;apoptosis
0引言
视神经保护是指保护在外环境影响下受损害和已经受损害的RGCs和其轴突，多指药物治疗，临床上常见病是青光眼和眼外伤。本文主要针对保护视神经的药物做一综述。
1神经兴奋性毒素谷氨酸盐受体拮抗剂
神经元细胞内损伤导致突触对谷氨酸盐的释放增加或对谷氨酸盐的摄取减少，过多的细胞外谷氨酸盐通过激活NMDA等受体，引发细胞内钙的大量积聚，触发各种蛋白酶、核酸酶的级联反应，进一步加重细胞的损伤。
有报道青光眼患者和猴高眼压模型中玻璃体内的氨酸盐水平是对照眼的至少两倍。但也有研究证明青光眼人眼、猴眼[1]、鼠眼中谷氨酸盐的水平正常。虽有阴性的结果，仍然有大批的学者支持兴奋性毒性的理论。
NMDA受体拮抗剂被认为是阻止RGCs死亡的有效方法。竞争性NMDA受体拮抗剂MK810因为有严重的副作用，不能用于临床。所以有学者研究非竞争性的NMDA受体拮抗剂，例如美金刚。美金刚(1氨基3,5二甲基金刚烷胺)在正常的谷氨酸突触上是无活性的，在病理情况下。用灵长类动物口服美金刚实验，处死动物后玻璃体内的美金刚浓度最大可达到1μmol/L，美金刚在这个浓度培养的RGCs细胞内可以阻止NMDA介导的RGCs的死亡。检验美金刚保护视野的三期临床实验正在进行[2]。
2主动免疫制剂
Schwartz等[3]研究表明活性T细胞对自身抗原的识别能力很弱。刺激免疫系统能够增加RGCs的存活，在视神经部分切断伤的大鼠的损伤部位注射致脑炎的髓脂质T细胞后对RGCs有保护作用。注射多种髓脂质混合的蛋白来引起免疫反应同样能够提高RGCs的存活，更为重要的是注射灭活的(不会引起脑炎)髓脂质混合肽同样能够保护RGCs而且不会引起免疫性疾病。用视网膜神经元提取的自身肽也能够保护RGCs。醋酸格拉默(Glatiramer acetate)是Copaxone或Copolymer 1的通用名，它是一种免疫调节剂。对谷氨酸诱导的小鼠兴奋性毒性模型[4]、大鼠急性高眼压模型[5]、大鼠及小鼠[4]的视神经挫伤模型，用和福氏佐剂一起乳化的醋酸格拉默能够提高RGCs的成活率，但是对部分或完全切断视神经的大鼠没有作用[6]，原因不明。
3神经营养因子
神经营养因子家族有四个成员，脑源性神经生长因子（BDNF）、神经生长因子、神经营养因子3和神经营养因子4/5。Johnson等[7]在高渗盐水青光眼模型中发现神经生长因子逐渐的减少，后来的1mo中BDNF和神经营养因子4/5也逐渐减少。Rudzinski等[8]在巩膜静脉烧灼青光眼模型中发现BDNF蛋白在视网膜的表达缓慢的升高超过了4wk，神经营养因子3没有改变。
在视神经切挫伤以及切断伤的模型中其它的神经营养因子也可以延缓RGCs的死亡，包括神经生长因子4/5、胶质细胞转化神经因子、睫状神经营养因子(CNTF)、成纤维细胞生长因子2。
4氧化氮合成物阻滞剂
有证据表明在视乳头上过多的氧化氮合成物(Nitric oxide synthesis，NOS)损害筛板处视神经轴突,氨基胍对RGCs具有保护作用。
氨基胍(aminoguanidine)是NOS2阻滞剂，同时也是NOS1的阻滞剂，只不过与NOS1的亲和力较弱。它不仅作用于NOS，还是一种抗氧化剂能够降低脂质过氧化反应。
5作用于钠通道的药物
Na+通道阻滞剂能够保护中枢神经系统的神经轴突的功能。视乳头因为钠通道的密度高所以更易受损。在活体内视神经的感染模型、慢性高眼压模型中钠通道阻滞剂均表现出保护视神经的作用。
苯妥英钠(phenytion，Diphenylhydantion)能够减弱神经细胞的兴奋性，还能够与钙通道以及醋酸格拉默受体的作用位点相作用。在部分视神经切断伤以及巩膜静脉烧灼的慢性高眼压模型中[9]，苯妥英钠均表现出有延缓RGCs死亡的特性。大鼠应用苯妥英钠后，ERG显示a波b波均有影响，说明它可以穿过血—视网膜屏障。一个小规模的实验表明，口服苯妥英钠对青光眼患者的视野有益[10]。
6作用于钙通道的药物
钙离子通道拮抗剂可以阻止钙离子进入细胞内缓解因为缺血和兴奋性毒性引起的RGCs的死亡。但是在视神经中钙离子通道阻滞剂似乎对于缺氧和缺血引起的损伤不起作用。实验中钙离子阻滞剂能降低眼压，增加视乳头的血流以及保护视野[11]。
7抗氧化应激药物
氧化应激(oxidative stress)可以损害三个部位，小梁网、视乳头和视网膜。Gherghel等[12]阐述了原发性开角型青光眼血液中的谷胱甘肽的水平较正常人低。青光眼模型中检测到了活性氧和脂质过氧化物的存在，同时抗过氧化物酶也有升高[13]。
维生素E眼内视网膜色素上皮，光感受器上都有维生素E的存在。缺血和再灌注损伤模型中证实维生素E是有效的神经保护剂[14]。实验表明青光眼患者服用维生素E后能降低脂溶性过氧化物的产物同时视野有所改善。另一项研究表明患者服用3mo的维生素E后明显有改善视野的作用[15]。
银杏制剂EGb761是从银杏叶中提取的，它能够改善全身的循环包括眼部。EGb761除了具有血管活性外也具有细胞活性，在鼠视网膜中表现出抗氧化剂的作用，能够清除过氧化物产物以及脂质过氧化物。EGb761还具有抗血小板活化因子的作用以及干扰谷氨酸的NMDA受体阻止NOS的活性。
8热休克蛋白
热休克蛋白(heat shock protein，HSP)是高性能的分子伴侣。按分子量分类，有HSP110，HSP90，HSP70，HSP60，小分子HSPs， HSP10，泛素等多个亚家族。HSP被认为在组织功能的重建以及防止进一步损伤都有重要的作用。受到各种创伤后HSP70(通常因为表现的分子量不同也叫HSP72)和HSP27(一种小HSP)在中枢神经系统中能诱导神经胶质细胞和神经元，同时能重建所诱导细胞之间的联系。
替普瑞酮(geranylgeranylacetone,GGA)GGA是临床上用于治疗胃溃疡的药物。GGA在多种组织中可以诱导HSP70的表达，保护组织免受多种毒性的损伤。多次全身给药(GGA，200mg/kg)可以缓解高眼压大鼠RGCs的丢失和视神经损伤。目前还没有关于GGA在眼科的临床实验。
9 RGCs凋亡中的药物介入
凋亡的途径分为外源性和内源性(线粒体介导的)途径。阻止RGCs凋亡的途径就是利用基因或者用药物来调整凋亡的酶类以阻止其凋亡。目前作用在眼部保护RGCs的药物主要通过两个途径，(1)作用于眼部的蛋白以阻止凋亡，(2)利用caspase阻滞剂保护RGCs。在动物模型中球内注射caspase3阻滞剂证明能够提高RGCs的存活率。Caspase的其它家族成员被证明具有选择性保护RGCs的功能，例如caspase1阻滞剂能够保护来自NMDA损伤以及缺血引起的RGCs凋亡，caspase8阻滞剂有助于缺血动物模型中RGCs的存活，这说明在细胞凋亡的过程中内具有不同的路径。caspase1阻滞剂(Vx740)在治疗风湿和感染性疾病方面已进入临床实验[16]。
10能够保护RGCs的降眼压药物
10.1 α肾上腺素能受体兴奋剂
酒石酸溴莫尼定(阿法根）选择性α2肾上腺素能受体兴奋剂。多种动物模型中全身和局部应用阿法根，都证明了它的神经保护作用，例如(1)(2)缺血再灌注模型[17]，视神经的机械损伤、大鼠慢性高眼压模型。在培养的视网膜神经元中阿法根同样能提高暴露于谷氨酸盐中RGCs的存活率[18]。
10.2 β肾上腺素能受体阻滞剂
倍他洛尔(betaxolol）（贝他舒)是选择性β1受体阻滞剂。实验证明消旋和左旋的倍他洛尔在缺血再灌注的动物模型中能够减少RGCs的丢失。局部以及全身给药都有保护神经的作用。在培养的视网膜细胞中倍他洛尔也能提高兴奋性毒性和缺氧情况下的RGCs的存活率[19]。
噻吗心安(timolol）是非选择性的β受体阻滞剂。Goto等[20]证明噻吗心安能够保护谷氨酸盐处理的RGCs。对于慢性高眼压的模型中保护RGCs的作用可能与它降低眼压的作用有关系，全身应用噻吗心安只有很弱的降低眼压作用而没有保护神经的作用。在急性的缺血再灌注模型中Wood等[19]发现噻吗心安只有很弱的保护视神经的作用，但是Goto等[20]应用了双倍的剂量发现有明显的保护视神经的作用。
美替洛尔(metipranolol）也是非选择性的β受体阻滞剂。美替洛尔能够缓解缺血再灌注引起的急性高眼压以及缺氧环境下培养的RGCs的死亡[19]。
10.3碳酸酐酶抑制药
有报道指出碳酸酐酶抑制药(carbonic anhydrase inhibitors,CAI）可以不通过降低眼压的机制来增加脉络膜和视乳头的血供[21]。哚拉唑胺是眼部滴用的CAI，具有降低眼压的作用但是在对于遗传性青光眼大鼠的实验中没有保护RGCs的作用，其保护RGCs的作用是和降低眼压相关联的。还没有关于哚拉唑胺在缺血、视神经损伤中对于RGCs的作用的报道。
11总结
目前保护视神经的药物主要集中在实验研究上，还存在很多的问题[2224]，例如，在青光眼以及眼挫伤中视网膜上的BDNF和它的受体TrkB是否下调了？如果能够持续的给予BDNF，会不会引起TrkB的下调和/或其它营养素的丢失？星形胶质细胞和小胶质细胞释放氧化氮对视神经产生毒性，但是到目前为止还没有确切的证据、没有证据能表明青光眼患者的视乳头的细胞一定能表达NOS2。组织培养和单细胞培养在同样的药物处理中表现不同的时效，可能由药物的性能决定，同时细胞的通道和微环境也起到作用。总体来说由于视网膜的特殊性没有动物模型能和人体内的实际情况相比拟，RGCs存活的情况需要测量药物的浓度，前后房相互作用的情况，眼部细胞内外的情况和细胞的分层都是在体外实验所不能复制的。但是经过国内外学者的大量研究，药物保护RGCs的前景还是十分光明的。
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