视网膜色素上皮细胞研究进展VIP

视网膜色素上皮细胞研究进展 浙益眼科中心王竞 前言 视网膜色素上皮细胞 retinapigmentepitheliumRPE 起源于神经外胚层 位于视网膜感觉细胞层和Bruch膜之间 由一层排列整齐的六面柱状单层细胞组成 因其在视觉功能及视网膜疾病中的重要作用而倍受重视 RPE的组织结构 形态 大小因时因地而异 后极板部 黄斑区的RPE细胞细而高 色素含量多 单核 周边部 锯齿缘部大而不规则 核多 排列紊乱 色素少 胞浆内有色素 即脂褐质 多集中于细胞内侧 为棕色 易为光所漂白 RPE亚细微结构 顶部微绒毛与感光细胞外节 底部紧邻Bruch s膜 其基底膜构成Bruch s膜内层 宽广而多皱折 细胞体两侧壁平直 由封闭小带与相邻细胞紧密连接 胞浆内除细胞核 脂褐质外尚有溶酶体 吞噬体 RPE的重要功能 血 眼屏障的主要组成之一相邻细胞之间有紧密联接复合体将细胞锁定 与Bruch膜紧密相贴 兼具吞噬细胞上皮细胞三种细胞之功能色素细胞 RPE的屏障功能 组成RPE Bruch s 脉络膜毛细血管复合体 血 视网膜外屏障 阻断CNV形成的生化屏障 产生抑制尿激酶活性的物质 尿激酶在Bruch s膜侵蚀过程中有重大作用分泌能抑制新生血管的物质 可使新生血管退缩 抑制内皮细胞的生长 RPE的主要功能 吞噬功能吞噬脱落的视网膜光感受器外节盘膜每个RPE细胞吞噬约3000个 天吞噬作用是视色素降解和再生周期中的一环 保护功能吸收光线 减少光散射保护眼内组织免受氧化损伤 转运功能RPE内的碳酸酐酶离子载体和离子通道有助于维持神经网膜层的酸碱平衡和电解质平衡泵细作用RPE的抽吸功能促进网膜下积液的吸收 参与维生素A的代谢过程储集 转运视黄醇 即维生素A 以利视紫红质合成 提供视网膜感光细胞必要的物质基础视黄醇RPE感光细胞外节视黄醛还原酶视黄醛氧化 视蛋白视紫质 感光细胞的色素 制造多种神经营养因子碱性成纤维细胞生长因子 bFGF 肝细胞生长因子 HGF 血管内皮细胞生长因子 VEGF 转移生长因子 TGF 色素上皮生长因子 PEDF 脑源性生长因子 BDNF 等保护神经细胞 促进眼球生长发育 维持眼内免疫状态 RPE细胞的凋亡凋亡受基因调控的程序性细胞死亡是维持多细胞生物体内平衡的关键机制凋亡不引起炎症反应的单个细胞的消亡过程细胞膜始终完整 防止细胞内毒性成分进入组织引起炎症反应凋亡细胞最终被临近细胞吞噬 RPE细胞凋亡的机制 光损伤诱导的RPE细胞凋亡可见光引起视网膜神经上皮层和色素上皮层的损伤RPE对兰光波段 480nm 的光刺激特别敏感RPE细胞形态损伤兰色光的作用血 视网膜屏障功能障碍亮氨酸 氯化物等物质转运障碍 光损伤诱导的RPE细胞凋亡 兰光损害 可能通过RPE细胞中的脂褐质执行 脂褐质多种荧光色团的混合体其中主要疏水性基团是A2 E 四价吡啶盐 N retinylidene N retinylethanol amine A2 E对人RPE细胞有光毒性作用A2 E是脂褐质中的感光促发剂 兰色区 480nm 波段的光可导致含有A2 E的RPE死亡 RPE细胞中A2 E的含量是决定RPE细胞死亡的方式 A2 E引起RPE细胞功能障碍的机制 损伤溶酶体的功能光毒性反应 RPE细胞凋亡的机制 氧自由基的产生导致RPE细胞凋亡氧自由基 ROS 是一类不稳定的小分子氧片段 可由呼吸细胞持续产生ROS可通过引起DNA裂解 脂质过氧化和蛋白变性导致细胞死亡ROS存在自身的抗氧化防御机制 清除过多的ROS 氧自由基的产生导致RPE细胞凋亡体内主要的抗氧化酶有 锰超氧化物歧化酶铜 锌超氧化物歧化酶过氧化氢酶谷胱甘肽过氧化物酶 氧自由基的产生导致RPE细胞凋亡ROS可能通过以下途径导致RPE细胞的凋亡 抑制体内多种组织细胞的离子通道的活性 导致细胞极化状态的紊乱 ROS的形成将影响某些致凋亡基因在RPE细胞膜上的表达 神经鞘磷脂途径 由于细胞膜上的神经鞘磷脂产生了第二信使神经鞘氨醇 后者可调节凋亡细胞对肿瘤坏死因子 Fasligand H2O2的反应 RPE细胞凋亡的机制 锌与RPE细胞的凋亡 锌是神经组织中含量最丰富的微量元素之一 人眼视网膜神经上皮乘和色素上皮层中含有丰富的锌 锌离子和体内400多中金属蛋白相结合 在核酸 蛋白质合成 能量代谢和细胞间的信号传递中发挥作用 锌在细胞凋亡的诱发 维持和抑制中扮演一矛盾角色 锌与RPE细胞的凋亡 锌通过作用于过氧化氢 铜 锌过氧化物歧化酶 辅酶 和辅酶 参与细胞抗氧化状态的维持 缺锌可引起夜盲 暗适应能力下降 视力下降 补锌可得到缓解 锌可作为核内切酶的抑制剂 防止凋亡细胞的DNA降解 锌是蛋白激酶Caspase 3的强抑制剂 蛋白激酶在哺乳动物细胞凋亡过程中被激活后 可引起细胞蛋白分解 导致细胞凋亡 锌与RPE细胞的凋亡 锌对RPE细胞的作用依赖于锌离子浓度 在一定浓度下锌可诱发RPE细胞的凋亡 锌诱导RPE细胞凋亡的途径 可能有 锌可调控细胞内早期基因产物如c fas c jun的表达和活动 此等基因和细胞凋亡有关 蛋白激酶C具有锌的高亲和力结合位点 结合的锌离子对蛋白激酶C有双面影响 当浓度高于10mol L起促进作用 当浓度低于此时起抑制作用蛋白激酶C的抑制可导致人RPE细胞凋亡 锌离子浓度过低 可引起RPE细胞内DNA分子结构改变 在光线照射下更易造成DNA损伤 导致RPE凋亡 RPE细胞凋亡的拮抗剂 神经营养因子多种神经营养因子具有延长视网膜细胞凋亡能力 脑源性神经营养因子 BDNF 碱性成纤维细胞生长因子 bFGF 神经营养因子 3 NTF 3 睫状神经营养因子 CNTF 神经营养因子RPE细胞能表达bFGF 具有bFGF相应受体bFGF能促进离体的RPE细胞分化其它神经营养因子是通过bFGF起作用 抗氧化剂抗氧化剂能防止RPE细胞凋亡 消除氧自由基减少氧自由基生成褪黑激素 melatonin 可影响RPE中原瘤基因蛋白Bcl 2 ICH 1L和TLAR的量 影响这些基因在RPE细胞中的表达 发挥抑制凋亡作用 抗氧化剂 Melatonin可吞噬 OH和ROO 等氧自由基 刺激谷胱甘肽过氧化物 增加铜 锌过氧化物歧化酶的RNA的表达 Melatonin由光感受器合成 RPE细胞顶端的绒毛与光感受器外节密切相关 光感受器合成的melatonin以较高浓度到达RPE细胞 保护RPE细胞免受氧自由基损害 锌元素 锌在RPE细胞凋亡中发挥一定作用 锌