《眼科新进展》  2020年1期 90-94   出版日期：2020-01-05   ISSN:1003-5141   CN:41-1105/R
炎症在视网膜静脉阻塞性黄斑水肿中的作用


        视网膜静脉阻塞（retinal vein occlusion，RVO）是一种常见的视网膜血管疾病，在年龄超过40岁的人群中，其发病率为1%~2%，世界范围内RVO患者总数约为1600万［1-2］。根据阻塞部位的不同，RVO可分为视网膜中央静脉阻塞（central retinal vein occlusion，CRVO）、视网膜半侧静脉阻塞（hemilateral retinal vein occlusion，HRVO）及视网膜分支静脉阻塞（branch retinal vein occlusion，BRVO）。各型RVO均可导致不同程度的黄斑水肿（macular edema，ME），CRVO阻塞致ME的发生率高达55.9%，半侧静脉阻塞的发生率为43.3%，BRVO的发生率为39.3%［3］。ME是造成患者视力下降及致盲的重要原因，目前全球由于RVO导致的ME患者约300万［4］。RVO导致的ME可以通过抗血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）注射、糖皮质激素或激光光凝治疗。目前，关于RVO-ME的发生机制尚不完全清楚，可能有很多通路发挥作用。了解RVO-ME的发病机制和病理过程，对于进行正确有效地治疗和保存视功能至关重要。研究表明，炎症在RVO-ME的发生中发挥了重要作用。本文就炎症在RVO-ME中的作用进行综述。
        

1　RVO-ME的发病机制及病理生理


        RVO继发ME是由于疾病导致了内皮及外层血-视网膜屏障（blood-retinal barrier，BRB）的破坏，黄斑区细胞内和细胞外液体生成和引流平衡被打破，从而造成液体积聚，导致ME的发生。其发病机制非常复杂，有很多假说和通路可能参与其中，静脉阻塞导致了局部或弥漫的视网膜缺血缺氧损伤，多种炎性介质的释放，视网膜血管通透性增加，视网膜固有的免疫相关细胞活化等，免疫相关性炎症在此过程中发挥了重要作用。
        炎症是机体受到损伤后固有免疫系统产生的保护性反应，是启动损伤修复及维持稳态的重要机制。研究表明，泼尼松龙可预防人工晶状体眼囊样黄斑水肿［5］。糖皮质激素通过减轻视网膜胶质细胞水肿、下调炎症因子水平等途径，减轻糖尿病ME程度［6］。非感染性葡萄膜炎ME患者的OCT图像可见视网膜内存在高反光点。部分学者认为，这些高反光点可能是炎症反应激活小胶质细胞产生的。炎症控制后，高反光点数量有所减少［7］。这些研究均证明，ME的发生与炎症密切相关。
        RVO继发炎症的机制尚不完全清楚，目前已经发现的主要机制是由视网膜缺血缺氧介导的。RVO发生后，视网膜缺血缺氧诱导单核细胞趋化蛋白1（monocyte chemoattractant protein-1，MCP-1）、巨噬细胞炎性蛋白-1α（macrophage inflammatory protein-1α，MIP-1α）的表达，招募并激活循坏中的巨噬细胞［8］，激活的巨噬细胞可能通过视网膜中央动脉和视神经进入视网膜缺氧部位［9］。激活的巨噬细胞（小胶质细胞）释放肿瘤坏死因子α（rumor necrosis factor α，TNF-α），在炎症发生中起到关键作用。TNF-α促使视网膜血管内皮细胞及胶质细胞合成IL-8、VEGF、碱性成纤维细胞因子（basic fibroblast growth factor，bFGF）、MCP-1等细胞因子［10］，启动下游炎症通路；并促进胶质细胞黏附在微血管周围，诱导视网膜新生血管形成。
        视网膜包含3种胶质细胞，位于内层视网膜的星形胶质细胞、小胶质细胞和围绕在视网膜血管周围、贯穿全层视网膜的Müller细胞（retinal Müller glial cell，RMG）。这3种胶质细胞与视网膜色素上皮（retinal pigment epithelium，RPE）细胞一起，参与内层或外层BRB的形成，维持正常的内外屏障结构和功能的完整性。RVO发生后，视网膜微环境改变和损伤发生，激活了视网膜胶质细胞，产生大量的细胞因子，促进炎症反应，抑制抗炎机制，破坏BRB。在视网膜缺血-再灌注发生后，视网膜Müller细胞的生理性液体排出功能被抑制，细胞发生肿胀。此外，RVO发生后，毛细血管内压力升高导致血管渗漏增加，局部血液形成湍流损伤血管内皮，继发血栓形成，引起炎症反应［12］。很多RVO患者本身存在动脉粥样硬化，动脉粥样硬化本身是一种慢性炎症性疾病，血清脂质的升高导致血浆黏稠度增加，并影响血小板功能，最终造成血栓形成和血流停滞，引起视网膜静脉阻塞，使局部视网膜缺血，形成慢性炎症状态，上调炎症因子表达［13］。在对糖尿病大鼠模型的研究中发现，白细胞停滞与血管内皮损伤和BRB破坏有关，可能通过Fas（CD95）/Fas配体途径发挥作用［14］。以下对各种免疫活性细胞及细胞因子在RVO-ME发生中的作用分别进行阐述。

2　免疫活性细胞


2.1　小胶质细胞（巨噬细胞）

　小胶质细胞是神经胶质细胞的一种，主要分布在神经纤维层、内核层和外核层，在视网膜细胞受损后可被招募和激活。生理状态下，小胶质细胞位于血管周围，可感受其所在位置的微环境。RVO发生后，视网膜缺血缺氧，诱导MCP-1、MIP-1α表达，招募并激活小胶质细胞。被激活后，小胶质细胞迁移到外层视网膜，可造成RPE功能受损，同时释放大量细胞因子、趋化因子、神经营养因子及神经递质。其中，部分细胞因子可促进血管通透性，如TNF、IL-1、NO和VEGF［15］。趋化因子CCL2（即MCP-1）既可直接由小胶质细胞产生，也可由RMG和RPE细胞在小胶质细胞释放的IL-1β作用下产生［16］。小胶质细胞被激活后，可通过释放神经递质，影响RMG的形态、结构及功能，二者相互作用，在视网膜受到损伤后启动和促进炎症反应［17］。另外，小胶质细胞激活后，可抑制视网膜血管周围抗炎介质的合成，从而加重炎症反应［18］。

2.2　Müller细胞

　Müller细胞也是神经胶质细胞的一种，主要分布在外界膜与内界膜之间，构成视网膜内毛细血管的基底膜。在高眼压及缺血缺氧状态下，Müller细胞会产生多种反应。BRVO发生后，阻塞部位及周围Müller细胞基因表达发生变化，促炎因子（如VEGF、氧自由基等）从阻塞部位扩散周围组织，造成反应性胶质增生［19］。静脉阻塞发生后，局部组织缺血缺氧。在缺血缺氧的情况下，Müller细胞膜上的钾离子通道受到影响，导致钾离子动态平衡紊乱，最终使细胞死亡［20］。水通道蛋白4（aquaporin-4，AQP4）是介导水转运的通道蛋白，在视网膜中主要存在于Müller细胞膜。缺血缺氧造成Müller细胞受损，导致AQP4表达下降，影响生理性排水机制，造成液体蓄积［21］。多项研究表明，在应激状态下，Müller细胞合成和释放多种增加通透性的细胞因子（VEGF、IL-6、MCP-1等）及其他趋化因子［22-23］。Wilkinson-Berka等［24］发现，Müller细胞还可激活肾素-血管紧张素通路。在应激状态下，Müller细胞自身也可发生肿胀，导致BRB的破坏［25］。

2.3　RPE细胞

　RPE细胞层是BRB的重要组成部分，其形态及功能影响到视网膜稳态。RPE细胞代谢活跃，对氧含量变化非常敏感。在体外实验中，缺氧环境诱导RPE细胞分泌VEGF增加，引起强烈的炎症反应，分泌IL-6、IL-8等炎症因子［26］。由此推测，RVO发生后可能通过相似途径激活RPE细胞，引起炎症反应。炎症反应发生后，RPE细胞在受到肥大细胞脱颗粒作用，可表达Toll样受体。TLR-4表达后，LPS诱导NF-κB激活，从而激活下游炎症通路［27］。RPE细胞被激活后，也可表达P2X7受体。ATP是调节小胶质细胞功能的信号分子，P2X7受体可启动ATP诱导的小胶质细胞趋化作用，促进炎症反应的发生［28］。此外，RPE细胞产生一系列细胞因子和趋化因子，促使小胶质细胞在视网膜下聚集。小胶质细胞能破坏RPE细胞间的紧密连接，造成BRB的破坏［29］。

3　炎症介质


        多项研究显示，RVO-ME患者玻璃体内和房水内炎症介质水平明显升高，而且其升高程度与黄斑水肿炎症程度可能有关［30-31］。视网膜静脉阻塞导致的缺血缺氧环境通过上述途径激活各种免疫活性细胞，免疫活性细胞分泌多种细胞因子、趋化因子、血管紧张素、前列腺素、基质金属蛋白酶、补体、IL、选择素、血管细胞黏附分子（vascular cell adhesion molecule-1，VCAM-1）、细胞间黏附分子（intercellular adhesion molecule-1，ICAM-1）等［11］。VEGF不仅促进新生血管形成，也增加血管通透性，在黄斑水肿的形成过程中起到重要作用。这些因子与免疫活性细胞共同参与了复杂的炎症反应，部分机制仍尚不清楚。但可以肯定的是，上述炎症介质通过各种机制，破坏了BRB结构和功能的完整性，并抑制排水功能，最终导致ME的发生。

3.1　补体

　补体C3是补体系统激活的关键角色，与体液免疫中选择性识别特定抗原的功能有关。C3可以促进吞噬作用和局部炎症反应，参与了RVO继发的炎症通路。Reich等［32］对RVO患者玻璃体内样本进行蛋白质组学分析，发现RVO患者眼内C3水平升高。C1抑制物可调节激肽诱导的通透性改变。过敏毒素C3a和C5a可引起肥大细胞脱颗粒，从而增加通透性。Schraufstatter等［33］在体外实验中发现，C5a可通过PI3K和Src激酶通路诱导内皮细胞退缩和增加细胞旁通透性。

3.2　TNF-α

　TNF-α是一种由巨噬细胞和T淋巴细胞产生的细胞因子，在炎症反应及细胞凋亡中均发挥了重要作用。在RVO患者玻璃体腔中，TNF-α水平明显升高［34］。将TNF-α注射入小鼠眼内，可导致BRB的破坏［35］。TNF-α主要通过2种途径破坏BRB的完整性。一方面，TNF-α可激活各种通路，改变细胞连接，增加细胞间通透性［36-38］；另一方面，TNF-α可诱导细胞凋亡及细胞坏死，破坏RPE细胞层［39-40］。

3.3　IL-1β

　RVO患者房水中IL-1β水平较对照组明显升高［41］。IL-1β可诱导可逆性视网膜炎症反应，其机制主要是破坏内层BRB及招募白细胞。在兔眼中注射IL-1β后，可观察到视网膜中内皮细胞连接被破坏［42］。在过表达IL-1β的转基因小鼠中，VEGF可与IL-1β共同作用，破坏BRB和引起炎症细胞浸润［43］。在体外实验中，可观察到IL-1β直接作用于内皮细胞，诱导内皮细胞表达异常表达与凋亡、细胞周期、核因子-κB通路、免疫反应等相关基因［44］。IL-1β亦通过激活各种细胞通路改变通透性。

3.4　IL-6

　IL-6是一种重要的促炎因子，它可以直接或间接诱导多种炎症因子的产生。RVO患者房水中IL-6水平较对照组明显升高，其中CRVO患者升高更加明显。在RVO-ME发生过程中，IL-6一方面通过诱导VEGF表达增加血管通透性，另一方面加重了RVO患者视网膜缺血程度［45］。在人类大脑微血管内皮细胞中，IL-6会抑制VE钙黏蛋白、闭合蛋白和紧密连接蛋白-5的表达，改变细胞连接，从而增加细胞通透性［46］。

3.5　IL-8

　IL-8是一种由视网膜内皮细胞和胶质细胞合成的促炎因子，缺氧环境下IL-8水平升高。RVO-ME患者房水及玻璃体内IL-8水平均升高［47-48］。Yu等［49］用不同水平IL-8处理人类血管内皮细胞后，细胞间紧密连接的组成部分（ZO-1、紧密连接蛋白-5和闭锁蛋白）的mRNA和蛋白质表达水平均下降，而下降程度与IL-8水平及时间有关。研究证明，IL-8通过改变内皮细胞紧密连接，从而增加内皮通透性。Petreaca等［50］对人类微血管内皮细胞的研究发现，IL-8还可通过激活VEGFR-2的途径来改变内皮通透性。另有研究发现，伴有视网膜下积液的糖尿病ME患者玻璃体内的IL-8水平较不伴有视网膜下积液者更高。这从侧面说明了IL-8增加了视网膜血管通透性，导致水肿产生［51］。

3.6　ICAM-1

　RVO-ME患者玻璃体内ICAM-1水平升高。ICAM-1主要介导细胞间黏附，其表达上调可引起中性粒细胞CD11a、CD11b及CD18表达增加，介导白细胞和视网膜内皮间的相互黏附。异常黏附可引起视网膜毛细血管渗漏和血液无灌注［52］。

3.7　MCP-1

　Fonollosa等［48］发现，RVO-ME患者玻璃体内MCP-1水平升高，其水平高于血浆中MCP-1水平。Yoshida等［53］发现，凝血酶可诱导RPE细胞中MCP-1的表达和分泌，说明炎症反应继发于血栓形成。研究发现，MCP-1可诱导小鼠大脑内皮细胞肌动蛋白细胞骨架的重组和紧密连接蛋白的改变，进而增加内皮通透性［54］。

3.8　VEGF

　VEGF家族包括VEGF-A、-B、-C、-D和-E，其中VEGF-A与ME的发生密切相关。VEGF主要由内皮细胞、周细胞、单核细胞和神经细胞表达，部分炎症细胞亦可合成和释放VEGF。RVO患者房水和玻璃体内VEGF-A、PGF、VEGFR-1和-2升高［47］。VEGF在ME发生中起重要作用，它不仅促进新生血管生成，也增加血管通透性，导致液体渗漏，引起炎症反应。Moon等［55］建立增生性玻璃体视网膜病变动物模型时，在兔眼视网膜下注射VEGF。注射第2周时，出现了明显的玻璃体炎症；第4周时，炎症进一步扩散。这证明了VEGF也在炎症反应中发挥了作用。向眼内注射VEGF后，视网膜血管内皮细胞间的紧密连接被打开，内皮细胞胞饮功能增强，使液体向视网膜渗漏［56］。同时，VEGF还可通过上调ICAM-1以招募白细胞，以造成局部炎症［57］。而多种炎症细胞均有VEGF受体的表达。

3.9　PDGFR-α

　Cehofski等［58］使用Ozurdex治疗BRVO动物模型发现，眼内PDGFR-α水平明显下降。在BRVO继发ME患者房水中，PDGFR-α配体PDGF-AA水平高于对照组，PDGF-AA水平与ME的严重程度相关。PDGFR-α的作用机制可能是激活下游RAS-MAPK、PI3K和PLC通路。
        综上所述，炎症在RVO-ME的发生发展中起到了重要作用。眼内固有免疫活性细胞与各种细胞因子组成复杂的炎症通路，通过破坏血-视网膜屏障及抑制生理性排水功能，导致ME形成。未来需要对RVO-ME中的炎症机制进行更加深入的研究，以期为临床治疗提供更多策略。