抗青光眼藥物對(duì)結(jié)膜杯狀細(xì)胞功能的影響

來(lái)源：中國(guó)實(shí)用眼科雜志作者：李會(huì)琳瀏覽：發(fā)布時(shí)間：2009/9/27 9:28:00

【摘要】青光眼病人長(zhǎng)期局部應(yīng)用抗青光眼藥物，可引起眼表結(jié)構(gòu)和功能性改變。此文重點(diǎn)說(shuō)明眼結(jié)膜杯狀細(xì)胞的功能；抗青光眼藥物的影響機(jī)制。文中特別提示，隨抗青光眼藥物的不斷更新，在關(guān)注藥效同時(shí)，應(yīng)盡量注意預(yù)防其副反應(yīng)。

    杯狀細(xì)胞是單細(xì)胞黏液腺，在結(jié)膜內(nèi)分散分布在結(jié)膜上皮細(xì)胞之間，其分泌功能受神經(jīng)、體液、炎癥因子的調(diào)控和影響�，F(xiàn)就抗青光眼藥物對(duì)杯狀細(xì)胞的功能和黏蛋白分泌的影響綜述如下。
結(jié)膜杯狀細(xì)胞的功能
    杯狀細(xì)胞主要功能是合成、儲(chǔ)存和分泌黏蛋白。它們廣泛存在于機(jī)體組織，如：鼻黏膜、氣管、支氣管、細(xì)支氣管、小腸、結(jié)腸黏膜和胰腺導(dǎo)管黏膜中。結(jié)膜是一種由數(shù)層無(wú)角化、復(fù)層鱗狀上皮組成的上皮組織，杯狀細(xì)胞是高度分化的上皮細(xì)胞，分散存在于結(jié)膜表層的復(fù)層鱗狀上皮內(nèi)。淚液覆蓋于其表面，起潤(rùn)滑、濕化和保護(hù)其下上皮的功能。淚膜最內(nèi)層為黏液層，主要由結(jié)膜杯狀細(xì)胞分泌的分泌型粘蛋白組成，與深層角膜和結(jié)膜上皮細(xì)胞表達(dá)的跨膜黏蛋白結(jié)合。增強(qiáng)角膜的濕化功能，為疏水的角膜和水性淚液之間提供一個(gè)接觸的界面。覆蓋于角膜前表面，提供了一個(gè)透明、光滑的光學(xué)界面，可吸附IgA，阻止微生物的侵人，阻隔表面碎屑和有毒物質(zhì)接觸眼表。
    淚液粘蛋白層對(duì)眼表健康的維持非常重要，而黏蛋白主要由結(jié)膜杯狀細(xì)胞分泌，也有少部分來(lái)自角膜上皮和結(jié)膜的復(fù)層鱗狀上皮（也稱之為黏蛋白的第2分泌系統(tǒng)）。淚液黏蛋白的功能與黏蛋白的量及黏蛋白的結(jié)構(gòu)有關(guān)，而結(jié)膜杯狀細(xì)胞是合成、儲(chǔ)存、分泌黏蛋白的主要細(xì)胞，因此結(jié)膜杯狀細(xì)胞功能改變必將影響淚液黏蛋白的含量和結(jié)構(gòu)，繼而影響淚膜功能，出現(xiàn)一系列眼部癥狀。
影響機(jī)制
    抗青光眼藥物對(duì)眼表的影響可以概括為防腐劑對(duì)眼表的影響和藥物本身對(duì)眼表的影響。
    1.防腐劑對(duì)眼表的影響
    滴眼劑中常用的防腐劑為0.01％氯化苯甲烴胺( Benzalkonium Chloride BAC）在眼部轉(zhuǎn)化非常緩慢，季胺鹽分子滴用后可在眼組織中存留168h。
    （1）炎癥機(jī)制：長(zhǎng)期使用抗青光眼藥物在結(jié)膜可出現(xiàn)結(jié)膜杯狀細(xì)胞減少，上皮下膠原沉著增加，結(jié)膜固有層巨噬細(xì)胞、纖維細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和肥大細(xì)胞增多，淚膜黏液層減少。亞臨床炎癥也被大量報(bào)道：結(jié)膜上皮和上皮下炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，同時(shí)有結(jié)膜上皮細(xì)胞炎癥因子表達(dá)增強(qiáng)。這些改變大多數(shù)學(xué)者歸因于滴眼液中防腐劑的毒副反應(yīng)。動(dòng)物試驗(yàn)和患者結(jié)膜組織活檢發(fā)現(xiàn)，結(jié)膜的這些改變出現(xiàn)在含有防腐劑的β-受體阻滯劑滴眼劑，而在不含防腐劑的β-受體阻滯劑中不出現(xiàn)或改變較輕。
    在正常眼表，結(jié)膜上皮細(xì)胞表達(dá)IL-l 、IL -6 、IL -8 、TNF-α的mRNA , T-細(xì)胞調(diào)控、激活這些因子的表達(dá)和分泌，結(jié)膜炎癥誘導(dǎo)其高水平表達(dá)。而ICAM -1 和HLA -DR在正常結(jié)膜無(wú)表達(dá)。在含防腐劑的β-受體阻滯劑治療組IL-l 、IL -6 、IL -8 、TNF-α表達(dá)明顯增高，HLA-DR 和ICAM-l 出現(xiàn)表達(dá)，尤其是聯(lián)合兩種或兩種以上藥物治療者更明顯。不含防腐劑的β-受體阻滯劑治療組僅有輕微的變化。這些炎癥因子的改變與sjogren 綜合征患者的眼表改變類似。至于炎癥因子高表達(dá)是防腐劑的毒性作用直接刺激引起，還是炎癥反應(yīng)的繼發(fā)改變，尚需進(jìn)一步的研究。
    （2）細(xì)胞凋亡機(jī)制：一些研究報(bào)道，高濃度的BAC 引起結(jié)膜細(xì)胞壞死，低濃度的BAC 誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡增加。凋亡即細(xì)胞程序性死亡，凋亡的具體機(jī)制尚不清楚，有幾個(gè)家族的蛋白酶參與細(xì)胞凋亡，最為突出的是半胱天冬蛋白酶。有關(guān)半胱天冬蛋白酶的作用有幾種不同的說(shuō)法：一是細(xì)胞因子與細(xì)胞表面受體結(jié)合誘導(dǎo)的凋亡如：Fas 或TNF-R，是半胱天冬蛋白酶專一控制的途徑；二是線粒體機(jī)能障礙，此在凋亡過(guò)程中發(fā)生，能引起細(xì)胞色素C釋放入胞漿，在胞漿中與細(xì)胞凋亡活化因子（A paf - 1）結(jié)合，活化半胱天冬蛋白酶。還有細(xì)胞毒細(xì)胞產(chǎn)生的穿孔素和粒酶B也能激活半胱天冬蛋白酶的階連反應(yīng)。氧化應(yīng)激也在凋亡過(guò)程中起作用。此外，GSH（還原型谷胱甘肽）池衰竭也被認(rèn)為是細(xì)胞死亡的效應(yīng)機(jī)制，在相關(guān)系統(tǒng)伴隨有ROS（細(xì)胞內(nèi)活性氧）的產(chǎn)生。在Debbasch等的研究中發(fā)現(xiàn)局部滴用不同濃度（0.0001％~0.01 % ) BAC和（或）BAC＋唾嗎心安，15min后觀察可見(jiàn)H2O2和超氧陰離子增加、GSH 減少、線粒體機(jī)能異常、線粒體跨膜電位消失、核染色質(zhì)凝聚。如果這種改變比較緩和，則細(xì)胞還有時(shí)間活動(dòng)進(jìn)人程序性死亡，改變劇烈則導(dǎo)致細(xì)胞壞死。結(jié)膜杯狀細(xì)胞凋亡增加，最終會(huì)導(dǎo)致黏蛋白分泌的減少。
    2.藥物有效成分對(duì)眼表的影響
    抗青光眼藥物降低眼內(nèi)壓的機(jī)制部分是針對(duì)眼組織的交感神經(jīng)或副交感神經(jīng)受體的激動(dòng)和（或）抑制發(fā)揮作用的。藥物滴人結(jié)膜囊，在穿透眼表到達(dá)靶組織降低眼內(nèi)壓的同時(shí)，也會(huì)與眼表細(xì)胞的神經(jīng)受體結(jié)合而影響其功能。
   （l）結(jié)膜的神經(jīng)支配和杯狀細(xì)胞的神經(jīng)受體：有許多研究報(bào)道了結(jié)膜的神經(jīng)支配（兔子，貓, 和猴子），人結(jié)膜固有層有著豐富的叢狀感覺(jué)和交感神經(jīng)網(wǎng)。感覺(jué)神經(jīng)來(lái)自眼瞼感覺(jué)神經(jīng)分支（鼻睫神經(jīng)、淚腺神經(jīng)、和眶下神經(jīng)）和睫狀神經(jīng)分支，起源于第5腦神經(jīng)三叉神經(jīng)的眼支；交感神經(jīng)是支配眼動(dòng)脈交感神經(jīng)叢的小分支。Ruskell在人和短尾猴結(jié)膜發(fā)現(xiàn)，結(jié)膜副交感神經(jīng)來(lái)自面神經(jīng)的副交感神經(jīng)分支。這些神經(jīng)分支發(fā)出神經(jīng)末梢分布于杯狀細(xì)胞周圍，在興奮刺激下釋放神經(jīng)遞質(zhì)，調(diào)節(jié)細(xì)胞功能。Yolanda 等采用蛋白印跡法證明人結(jié)膜杯狀細(xì)胞膜含有M1、M2、和M3毒菌堿樣受體及α1、β3，腎上腺素能受體。此外，還發(fā)現(xiàn)有VIP2型受體( VIPR2s ）存在于杯狀細(xì)胞, VIP（一種肽能副交感神經(jīng)遞質(zhì)）可以刺激貓結(jié)膜上皮分泌黏蛋白。
    此外，有研究發(fā)現(xiàn)具有擬膽堿能作用的促細(xì)胞分裂素蛋白激酶（MAPKs）可誘導(dǎo)貓結(jié)膜組織黏蛋白的分泌，在結(jié)膜杯狀細(xì)胞膜上還含有EGF受體。這些受體的存在對(duì)杯狀細(xì)胞的調(diào)節(jié)作用和調(diào)節(jié)機(jī)制雖然還不清楚，但可以肯定其參與了結(jié)膜杯狀細(xì)胞的分化、發(fā)育和黏蛋白分泌功能的調(diào)節(jié)。
    研究表明，結(jié)膜杯狀細(xì)胞分泌黏蛋白的模式與以往知道的其他大多數(shù)細(xì)胞的分泌是不同的。杯狀細(xì)胞分泌黏蛋白是一種定漿分泌的形式，在興奮刺激下分泌顆粒的全部（或絕大多數(shù)）排出。相反，部分分泌只占很小的百分比。如果所有杯狀細(xì)胞在接受刺激后都分泌黏蛋白顆粒，那么結(jié)膜的黏蛋白供應(yīng)會(huì)很快衰竭。因此，在正常情況下，結(jié)膜杯狀細(xì)胞分泌黏蛋白是在刺激下分級(jí)分泌的，參與分泌的細(xì)胞數(shù)量和細(xì)胞排出分泌顆粒的多少是受到嚴(yán)格控制的。外源性的受體激動(dòng)劑和（或）抑制劑必然會(huì)影響杯狀細(xì)胞功能，影響眼表黏蛋白的量和結(jié)構(gòu)，影響淚膜功能。
    （2）藥物對(duì)結(jié)膜杯狀細(xì)胞的作用機(jī)制：① 非選擇性β-受體阻滯劑：首先受到關(guān)注的是β-受體阻滯劑的角膜表面局麻作用，但是它還作用于結(jié)膜杯狀細(xì)胞的β-受體，抑制杯狀細(xì)胞cATP 水解，杯狀細(xì)胞合成黏蛋白功能降低。② 擬膽堿能藥物：外源性的擬膽堿能藥物（甲酸膽堿，一種乙酸膽堿類似物）可通過(guò)M1、M2 、M3膽堿能受體發(fā)揮膽堿能作用，在結(jié)膜杯狀細(xì)胞，擬膽堿能藥物通過(guò)M1、M2 、M3毒菌堿樣受體轉(zhuǎn)活ECFR，作用于MAPK 導(dǎo)致黏蛋白分泌。EGF 和擬膽堿能藥物可能是通過(guò)與受體結(jié)合激活P42/P44 MAPK （促細(xì)胞分裂素蛋白激酶）誘導(dǎo)杯狀細(xì)胞分裂、發(fā)育，促進(jìn)黏蛋白的分泌。MPAK 又通過(guò)Ca²⁺尹和PKC 反作用于生長(zhǎng)因子。EGF 可能是通過(guò)刺激分化、遷移和增殖，而擬膽堿能是刺激分泌和肌收縮產(chǎn)生作用的。③α₂-受體激動(dòng)劑對(duì)眼表的影響至今未見(jiàn)報(bào)道，在人結(jié)膜杯狀細(xì)胞膜上未分離出α₂-腎上腺素能受體，它對(duì)結(jié)膜杯狀細(xì)胞的功能尚需進(jìn)一步研究。患者干眼癥狀的出現(xiàn)除淚液量不足外，還與淚液成分改變有關(guān)，上述這些因素在影響結(jié)膜杯狀細(xì)胞數(shù)量的同時(shí)，伴有杯狀細(xì)胞功能變化，分泌黏蛋白量的改變，黏蛋白的結(jié)構(gòu)也發(fā)生改變。對(duì)黏蛋白的分子生物學(xué)測(cè)定表明，在干眼癥患者，黏蛋白分子之間通過(guò)半胱氨酸殘基之間的二硫鍵相互交連聚集，黏蛋白MUC5AC 分子由富唾液酸糖基變?yōu)楦涣蛩崽腔�，淚液黏液層中的黏蛋白MUC5AC與眼表上皮細(xì)胞膜跨膜黏蛋白MUCI, MUC4 和MUC16 的結(jié)合障礙，導(dǎo)致淚膜不穩(wěn)，出現(xiàn)干眼癥狀。但這些改變的具體機(jī)制還需進(jìn)一步的研究。
    試驗(yàn)和流行病學(xué)顯示隨著抗青光眼藥物的應(yīng)用，青光眼濾過(guò)手術(shù)的有效性逐漸降低。這與藥物治療引起的結(jié)膜炎癥和結(jié)膜纖維化有關(guān)。Souchier 等的研究中提示：TFFI和MUC5AC 的分泌可能是對(duì)長(zhǎng)期局部藥物治療的一個(gè)緩和的反應(yīng)，它們表達(dá)的增加可能是青光眼手術(shù)成功的一個(gè)有利因素；而HLA-DR 的表達(dá)則可能是危險(xiǎn)因素。
    結(jié)語(yǔ)
    抗青光眼藥物不斷更新，在關(guān)注其療效的同時(shí)也應(yīng)盡量避免其毒副反應(yīng)。從而更大程度地提高患者的滿意度，提高患者的生活質(zhì)量。

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