医学综述论文-浅谈视网膜光损伤凋亡机制研究进展

精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创1/11医学综述论文浅谈视网膜光损伤凋亡机制研究进展摘要光对视网膜的损伤包括热灼伤、光化学损伤和机械损伤三种方式。因为眼内组织色素分布的差异，蓝光主要在神经上皮层吸收，主要引起视网膜光化学损伤；绿光在神经上皮和色素上皮的吸收相近；黄光主要在色素上皮和脉络膜浅层被吸收；红光则作用得更深，主要引起热效应；而高能量的激光可以引起机械损伤。凋亡是视网膜细胞光损伤的主要结果之一，氧化损伤、钙稳态失衡和线粒体损伤在凋亡过程中起着不同的作用。关键词视网膜光损伤凋亡机制研究进展1氧化损伤导致的视网膜细胞凋亡视网膜光损伤的主要损伤部位通常是在光感受器1，但也有研究认为主要损伤在视网膜色素上皮细胞、MULLER细胞及视网膜全层的线粒体2。视网膜细胞尤其是光感受器细胞和色素上皮细胞代谢活跃，又处于富氧环境中，适当频率的光子和氧分子在视网膜外层可发生光化学反应，生成活性氧产物。花生四烯酸是细胞膜中的一种不饱和脂肪酸，在活性氧作用下可不经环氧化酶作用而生成过氧化产物ISOPROSTANE，TZVETEDENTCHEV等3在对BALB/C小鼠视网膜提取物的检测结果显示，伴随光损伤程度加重相应的ISOPROSTANE异构体F2VI含量的明显升高，这精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创2/11与以往对其它氧化指标的研究结果相符。细胞膜构成物质的破坏可导致其通透性的上升，使膜两侧各种物质如钙离子，钠钾离子的平衡状态发生改变，触发凋亡，严重的可以直接引起细胞死亡。鹿庆等4利用次黄嘌呤和黄嘌呤氧化酶反应产生氧自由基来处理牛RPE细胞，证实氧化损伤后出现了细胞DNA的破坏。一般认为，基因发生异常后由野生型P53基因编码的P53蛋白在细胞周期的G1期发挥检查点功能，一旦发现有缺陷的DNA，它就启动DNA修复机制，如果修复失败，则通过直接激活BAX凋亡基因或下调BCL2抗凋亡基因的表达而诱导凋亡。但是，MARTIA与HAFEZIF5等通过对P53基因缺失的C57小鼠的研究发现,P53缺失与P53不缺失小鼠的光感受器细胞在细胞凋亡,结构改变及功能损伤等方面都无显著性差异。推测可能与光感受器细胞的细胞周期停滞特性有关，在凋亡过程中可能由其它基因起着作用。NFB是一种广泛存在于真核细胞胞浆中的转录因子，它可被氧化剂和紫外线等多种细胞外刺激激活。激活后的NFB与其抑制蛋白IB解离，然后自胞浆进入胞核与靶序列结合，调节基因的表达。将培养的鼠感光细胞暴露于MW/MM的可见光后，细胞可出现凋亡及时间依赖的NFB水平降低。光感受器细胞经显性负突变型IBA转染后，精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创3/11伴随NFB水平的明显下调光感受器细胞凋亡也加速6。提示NFBREL亚单位在核内的存在，对于保护光感受器细胞免受光诱导的凋亡具有重要的作用。另外，氧化应激可改变细胞膜的通透性使CA2内流增加，BALLINGER等7的研究表明，慢性的、低水平的ROIREACTIVEOXYGENINTERMEDIATES持续存在将通过线粒体DNA的损伤启动视网膜色素上皮细胞的功能障碍。2钙稳态失衡与视网膜细胞凋亡以往的研究发现，在大多数细胞凋亡过程中，胞内CA2浓度有所增加，而钙释放通道是细胞内钙增加的主要来源。EDWARDDP8和LI9等分别使用氟桂利嗪（FLUNARIZINE）和尼莫地平（NIMODIPINE）治疗实验性大鼠视网膜光损伤，结果证明前者损伤减轻而后者无效，提示内钙的释放才是胞内CA2浓度升高的主要原因。1，4，5三磷酸肌醇受体（IP3R）主要分布于内质网（ER），外界的刺激作用于细胞，通过G蛋白偶联受体激活PLC，水解PIP2产生IP3和DG，IP3与受体结合触发内钙释放。胞膜钙通道受刺激可引起CA2内流，CA2是IP3对IP3R的共同激动剂，又可通过钙调素（CAM）而抑制IP3R介导的CA2释放。也有研究认为维拉帕米（VERAPAMIL）能诱导人RPE细胞的凋亡，可能是通过CASPASE3途径起作用10。精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创4/11一般认为，细胞内CA2的释放是触发环节，而细胞内CA2浓度在高水平维持需要细胞膜钙通道的持续作用。CA2浓度升高引起的其他改变AP1因子如CFOS、JUN两大类核磷酸蛋白，与感光细胞的许多生理周期的调节有关如感光细胞膜盘的脱落，感光细胞特异性基因的表达如视紫质、转导蛋白。在CA2浓度升高能够刺激FOS和JUN蛋白形成复合体，这些复合体与特异性的DNA序列结合而发挥作用。张跃红等11的实验显示在光照后6H,外核层可观察到大量CFOS阳性表达,且该时段阳性细胞数最多，光照后12H和36H,仍可见阳性表达,但呈现出逐渐递减的趋势。HAFEZI等12的研究表明CFOS缺乏能抑制光诱导的感光细胞凋亡。CALPAINS是一类特异性依钙激活的中性半胱氨酸酶，在细胞骨架的重建、细胞分化、细胞凋亡和信号传导中起着重要作用。当细胞内CA2浓度超过一定的值时,CALPAIN激活成活性形式,使底物发生降解，发生凋亡13。刘凯,等视网膜光损伤凋亡机制研究进展辽宁医学院学报2008年4月，292另外,CA2可激活一氧化氮合酶NOS，使黄嘌呤脱氢酶转变成黄嘌呤氧化酶,导致氧自由基的形成,氧自由基引起的脂质过氧化又可造成大量的CA2内流,进一步加重光损伤的程度。3线粒体损伤与视网膜细胞凋亡精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创5/11线粒体是细胞的能量工厂，在细胞凋亡期间尽管线粒体仍能维持其超微结构的基本正常，但事实上其功能已发生显著改变，如线粒体内膜通透性增大，线粒体内膜的跨膜电位下降，能量合成水平显著降低等。ATP的代谢异常会引发一系列的离子泵功能障碍，且线粒体的三羧酸循环或呼吸链功能受抑制即可引起细胞凋亡。线粒体膜的通透性一般认为与内外膜之间的线粒体通透性转换孔MITOCHONDRIALPERMEABILITYTRANSITIONPORE,MPTP有关。线粒体膜通透性转运MITOCHONDRIALPERMEABILITYTRANSITION,MPT和MPTP的开放可能是引起细胞凋亡的原因14。线粒体膜通透性增大，使细胞凋亡的启动因子如细胞色素C，凋亡蛋白酶激活因子APAF和凋亡诱导因子AIF等从线粒体内释放出来。细胞色素C再进一步与APAF1结合后,经一系列凋亡蛋白酶参与的反应最终作用于底物导致细胞凋亡15。已经在体外培养的人RPE细胞经蓝光损伤后观察到与线粒体膜电位降低、细胞色素C释放相关的凋亡现象16。而在凋亡的细胞色素C途径上，可能存在着“分子制动器”类的核甘酸17，即线粒体受刺激释放的细胞色素C是微不足道的，必须持续释放大量的细胞色素C才能克服分子制动器的作用才能引起凋亡。然而在视网膜细胞光损伤中，这类核甘酸的存在是否有意义仍然未知。精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创6/114目前光损伤理论在临床上的研究及应用关于白内障手术和老年性黄斑变性AMD的相关性研究已有很多。TAYLOR18的研究发现,蓝光与AMD发展到视觉缺失的过程有明显的相关性。白内障摘除后蓝光对视网膜的损伤,可能是加速AMD发展的原因之一19。白内障术后人工晶体眼将过多的暴露在蓝光下，可滤过蓝光的人工晶体能对视网膜起到更多的保护作用。近年来也有采用视网膜移植的方法来治疗光性损伤导致的视网膜光感受器的退行性变性的研究，但其操作难度较大，而且长期效果也有待观察。经瞳孔温热疗法TTT采用的红外激光将热能通过瞳孔输送到脉络膜和色素上皮,以达到温热治疗眼底病变的目的。目前已逐渐应用于治疗老年黄斑变性AGERELATEDMACULARDEGENERATION,AMD等眼底疾病，随着TTT激光能量增加,视网膜组织出现肿胀、变性甚至坏死。细胞凋亡逐渐累及内颗粒层和神经节细胞层20。过量的TTT治疗可以显著地诱导凋亡的产生,阈能级TTT照射不引起神经节细胞严重损伤，较安全，其作用机制以细胞凋亡为主21。小结在视网膜光损伤的凋亡过程中，氧化损伤、钙稳态失衡、线粒体损伤三方面在凋亡的发生上即可单独启动，又精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创7/11表现出复杂的交互作用，这三种机制互相联系，互为因果。借助于基础理论研究的深入，对控制光损伤视网膜细胞凋亡的研究取得了一定进展，但是临床上针对存在视网膜细胞凋亡疾病如AMD，缺血再灌注损伤等的基本治疗方法仍以维生素类及抗氧化剂为主，但对光诱导视网膜细胞凋亡的根本机制仍不清楚，能否最大程度的对某一环节进行针对性的研究，如进一步控制氧化水平，钙通道的状态和线粒体相关的凋亡途径，有望在光损伤视网膜细胞凋亡的防治中起到更大作用。【参考文献】1SZCZESNYPJ，WALTHERP，MULLERMLIGHTDAMAGEINRODOUTERSEGMENTSTHEEFFECTSOFFIXATIONONULTRASTRUCTURALALTERATIONSJCURREYERES，1996，1588078142VANBESTJA，PUTTINGBJ，OOSTERHUISJA，ETALFUNCTIONANDMORPHOLOGYOFTHERETINALPIGMENTEPITHELIUMAFTERLIGHTINDUCEDDAMAGEJMICROSCRESTECH，1997，36277883TZVETEDENTCHEV,YUEMANGYAO,DOMENICOPRATIC,ETALISOPROSTANEF2VI,ANEWMARKEROFOXIDATIVESTRESS,INCREASESFOLLOWINGLIGHTDAMAGETOTHEMOUSERETINAJMOLECULAR精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创8/11VISION,2007,131901954鹿庆,孙葆忱,王津津人参皂甙RG1、RB1和维生素E对氧化损伤的牛RPE细胞凋亡的影响J眼科新进展，1999，19（3）1521545LANSEL,NICOLA,HAFEZI,ETALTHEMOUSEERGBEFOREANDAFTERLIGHTDAMAGEISINDEPENDENTOFP53JDOCUMENTAOPHTHALMOLOGICA，1999,9643113206KRISHNANOORTHYRR,CRAWFORDMJ,CHATURVEDIMM,ETALPHOTOOXIDATIVESTRESSDOWNMODULATESTHEACTIVITYOFMUCLEARFACTORKAPPABVIAINVOLVEMENTOFCASPASE1,LEADINGTOAPOPTOSISOFPHOTORECEPTORCELLSJJBIOLCHEM,1999,2746373437437BALLINGERSW，VANHOUTENB,JINGF,CONKLINCA，ETALHYDROGENPEROXIDECAUSESSIGNIFICANTMITOCHONDRIALDNADAMAGEINHUMANRPECELLSJEXPEYERES，1999，687657728EDWARDDP，LAMTT，SHAHINFARS，ETALAMELIORATIONOFLIGHTINDUCEDRETINALDEGENERATIONBYACALCIUMOVERLOADBLOCKERJFLUNARIZINE精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创9/11ARCHOPHTHALMOL，1991,10945545629LIJ,EDWARDDP,LAMTT,ET,AVOLTAGESENSITIVECALCIUMCHANNELANTAGONIST,FAILSTOAMELIORATELIGHTINDUCEDRETINALDEGENERATIONINRATJRESCOMMUNCHEMPATHDPHARMACOL,1991，72334735210庞东渤,洪晶视网膜色素上皮细胞凋亡途径的研究J眼科新进展,2007，27640540711张跃红,牛膺筠,王红云,等低氧预适应对小鼠视网膜光感受器细胞光损伤的防护作用J中华眼科杂志，2005，41763163512HAFEZIF,STEINBACHJP,MARTIA，ETALTHEABSENCEOFCFOSPREVENTSLIGHTINDUCEDAPOPTOTICCELLDEATHOFPHOTORECEPTORSINRETINALDEGENERATIONINVIVOJNATLMED,1997，33，34634913MELLGRENRL,NETTEYMS,MERICLEMT,ETIMPROVEDPURIFICATIONPROCEDUREFORCALPASTATIN,THEINHIBITORPROTEINSPECIFICFORTHEINTRACELLULARCALCIUMDEPENDENTPROTEASES,CALPAINJBIOCHEM,1988,1818319714HANSSONMJ,PERSSONT