青光眼治療現(xiàn)狀及干細(xì)胞在治療中的研究進(jìn)展

張雪劼

摘 要：青光眼是嚴(yán)重威脅人類視覺(jué)健康的疾病。目前已經(jīng)清楚的認(rèn)識(shí)到，青光眼是一種神經(jīng)變性性疾病。因此，目前青光眼的治療大致包括降低眼壓和保護(hù)視神經(jīng)兩個(gè)方面。但現(xiàn)有的神經(jīng)保護(hù)治療手段不能從根本上逆轉(zhuǎn)視神經(jīng)損害。近年來(lái)干細(xì)胞治療在器官組織損傷的治療中發(fā)揮了重要作用，同樣可用于青光眼中視神經(jīng)損傷的治療。據(jù)此，主要討論青光眼的特征、治療現(xiàn)狀、干細(xì)胞的分類、特征及其在青光眼治療中的應(yīng)用現(xiàn)狀和前景。

關(guān)鍵詞：青光眼;干細(xì)胞;視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞;視神經(jīng)保護(hù)

中圖分類號(hào)：F24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.25.045

青光眼是人類第二大致盲眼病，是威脅人類視覺(jué)健康的重要疾病。其病理特征是視神經(jīng)萎縮、視野缺損，最終會(huì)導(dǎo)致視覺(jué)功能損害、視力下降甚至失明。病理性眼壓增高、視神經(jīng)供血不足是其發(fā)病的重要危險(xiǎn)因素。因此，如何控制眼壓以及保護(hù)視神經(jīng)是青光眼治療所面臨的重要臨床問(wèn)題。目前其臨床治療方法主要是通過(guò)藥物或手術(shù)降低眼壓及進(jìn)行視神經(jīng)保護(hù)治療，但都不能從根本上阻止視神經(jīng)損傷。而干細(xì)胞是具有高度增殖、自我更新以及多向分化潛能的原始細(xì)胞，在一定條件下可分化成特定的細(xì)胞，生理?xiàng)l件下維持組織結(jié)構(gòu)和功能，病理?xiàng)l件下修復(fù)病變?nèi)睋p的組織。因此，有望對(duì)損傷的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞進(jìn)行修復(fù)和替代治療。同時(shí)，干細(xì)胞可分泌多種神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子，減少視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的凋亡。因此，干細(xì)胞治療在青光眼的治療中具有較好的應(yīng)用價(jià)值和前景，有望成為青光眼治療的新手段。

1 青光眼的特征及目前的臨床治療現(xiàn)狀

青光眼的主要特征是視神經(jīng)萎縮及其導(dǎo)致的視野缺損及視力下降。其危險(xiǎn)因素主要是病理性眼壓增高，除此以外，任何可導(dǎo)致視神經(jīng)供血不足的因素，如糖尿病、高血壓、動(dòng)脈硬化等疾病，都可能是青光眼的重要危險(xiǎn)因素。因此，從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，青光眼是一種神經(jīng)變性性疾病。

青光眼分為原發(fā)性、繼發(fā)性及先天性三大類。各型青光眼的核心發(fā)病機(jī)制類似，都會(huì)導(dǎo)致房水外流受阻或眼壓增高，從而引發(fā)視神經(jīng)損害。

綜上所述，青光眼是一種神經(jīng)變性性疾病，同時(shí)大部分青光眼患者伴有眼壓增高。所以青光眼治療的核心原則是降低眼壓和保護(hù)視神經(jīng)。

具體治療方法包括：（1）降低眼壓：通過(guò)藥物、手術(shù)、激光等方法使其控制在視神經(jīng)損害不至于進(jìn)一步進(jìn)展的水平。（2）保護(hù)視神經(jīng)：這包括兩個(gè)方面：一是保護(hù)正常的視神經(jīng)免受損傷;二是促進(jìn)已損傷的視神經(jīng)修復(fù)或再生。前者包括補(bǔ)充神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子、清除自由基、中醫(yī)中藥治療等方法。而后者主要是干細(xì)胞治療。

2 干細(xì)胞的分類及特點(diǎn)

干細(xì)胞是體內(nèi)保存的處于未分化狀態(tài)的原始細(xì)胞群體，具有高度增殖、自我更新以及多向分化潛能的特點(diǎn)，一旦機(jī)體需要，可分化發(fā)育成組織器官。生理?xiàng)l件下維持組織結(jié)構(gòu)和功能，病理?xiàng)l件下修復(fù)病變?nèi)睋p的組織。干細(xì)胞是對(duì)傳統(tǒng)治療方式的一場(chǎng)革命，具有廣闊應(yīng)用前景。

干細(xì)胞有不同的分類方法。按照分化潛能，可分為：全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞和專能干細(xì)胞;按照發(fā)育階段，可分為：胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞，成體干細(xì)胞按照其組織來(lái)源又可分為脂肪干細(xì)胞、毛囊干細(xì)胞、骨髓干細(xì)胞、胎盤干細(xì)胞及視網(wǎng)膜干細(xì)胞等類型。此外，還有人工改造而成的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS，induced Pluripotent Stem Cells）。下面就研究較多的常見干細(xì)胞類型分別進(jìn)行概述。

2.1 胚胎干細(xì)胞

胚胎干細(xì)胞是來(lái)源于早期胚胎或原始性腺中的一類高度未分化的全能干細(xì)胞，它具有無(wú)限增殖、自我更新和多向分化的潛能。胚胎干細(xì)胞是典型的全能干細(xì)胞，其在體內(nèi)外環(huán)境中均可以被誘導(dǎo)分化為機(jī)體幾乎所有的組織或細(xì)胞類型，甚至可形成一個(gè)完整的個(gè)體。因此胚胎干細(xì)胞的研究具有重要意義。但是目前也存在很多爭(zhēng)議，支持者認(rèn)為其有助于根治很多臨床疾病，對(duì)推動(dòng)再生醫(yī)學(xué)具有重要意義。而反對(duì)者則認(rèn)為，胚胎干細(xì)胞來(lái)源于發(fā)育中的胚胎，破壞胚胎就等于是“扼殺生命”，這種行為是違反倫理的。如何擺脫其倫理學(xué)爭(zhēng)議，以便充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，有待于今后進(jìn)一步研究。

2.2 iPS

采用導(dǎo)入外源基因的方法使體細(xì)胞重編程去分化為多能干細(xì)胞，我們把這類干細(xì)胞稱為iPS。iPS是日本學(xué)者Shinya Yamanaka于2006年發(fā)明的。iPS具有胚胎干細(xì)胞的全能性，可分化為體內(nèi)的多種組織和細(xì)胞。其優(yōu)點(diǎn)為回避了胚胎干細(xì)胞的倫理學(xué)困擾，避免了免疫排除的問(wèn)題，同時(shí)，iPS細(xì)胞由患者自身成體細(xì)胞生成，無(wú)疾病傳播的風(fēng)險(xiǎn)，也更適用于疾病的個(gè)體化和精準(zhǔn)化治療。

2.3 間充質(zhì)干細(xì)胞

間充質(zhì)干細(xì)胞（MSC：mesenchymal stem cell）是來(lái)源于中胚層的一類干細(xì)胞，其主要位于結(jié)締組織和各個(gè)器官的間質(zhì)中，其中以骨髓組織中的含量最為豐富，骨髓中的MSC就稱為骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞，其具有分化形成骨、軟骨、脂肪、神經(jīng)等多種組織的能力。由于其取材方便，分化的組織類型十分廣泛，因此MSC已經(jīng)成為目前研究和應(yīng)用最多的干細(xì)胞類型，也可能成為損傷修復(fù)治療的最佳干細(xì)胞種類。

2.4 脂肪干細(xì)胞

近年來(lái)從脂肪組織中分離得到的一種具有多向分化潛能的干細(xì)胞，稱之為脂肪干細(xì)胞。其在體外能夠穩(wěn)定增殖，同時(shí)它來(lái)源廣泛、體內(nèi)存儲(chǔ)量大、取材容易、培養(yǎng)方便、適宜自體移植。因此逐漸成為近年來(lái)研究的新熱點(diǎn)。

3 干細(xì)胞在青光眼中的應(yīng)用

如前所述，青光眼的發(fā)病核心是視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的不可逆損傷，臨床上目前的治療方法并不能從根本上解決該問(wèn)題。而干細(xì)胞可以保護(hù)并修復(fù)受損的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞。因此，其在青光眼的治療中具有重要意義。下面對(duì)目前在青光眼治療中研究較多的干細(xì)胞類型進(jìn)行簡(jiǎn)要的總結(jié)。

3.1 MSC

如前所述，MSC來(lái)源廣泛，取材方便，在組織損傷修復(fù)方面應(yīng)用廣泛。在視網(wǎng)膜神經(jīng)損傷修復(fù)中，科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)其同樣具有巨大的應(yīng)用潛力。Chung等用MSC移植治療動(dòng)物視神經(jīng)損傷模型，并觀察治療效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，移植入損傷部位的MSC可通過(guò)分泌神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子來(lái)促進(jìn)損傷視神經(jīng)的修復(fù)和存活。其他科學(xué)家也同樣通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了在動(dòng)物模型中，MSC可以抑制視神經(jīng)細(xì)胞凋亡，促進(jìn)其修復(fù)和再生。

3.2 視網(wǎng)膜干細(xì)胞

近年科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，視網(wǎng)膜中同樣有干細(xì)胞的存在，并把這類干細(xì)胞稱為視網(wǎng)膜干細(xì)胞。它是一種特殊的神經(jīng)干細(xì)胞，可能來(lái)自于睫狀肌邊緣帶、視網(wǎng)膜色素上皮和視網(wǎng)膜Müller細(xì)胞，其中前兩處是否真正存在視網(wǎng)膜干細(xì)胞及其能否分化成神經(jīng)細(xì)胞還存在爭(zhēng)議。而視網(wǎng)膜Müller細(xì)胞對(duì)視網(wǎng)膜修復(fù)的作用已經(jīng)得到了初步的證實(shí)。視網(wǎng)膜Müller細(xì)胞是能夠產(chǎn)生視網(wǎng)膜干細(xì)胞的唯一膠質(zhì)細(xì)胞。通常情況下，Müller細(xì)胞處于靜止?fàn)顟B(tài)，但當(dāng)發(fā)生視網(wǎng)膜損傷時(shí)，其便會(huì)去分化成為視網(wǎng)膜神經(jīng)干細(xì)胞，從而對(duì)損傷的視網(wǎng)膜進(jìn)行修復(fù)。但是，Müller細(xì)胞去分化為視網(wǎng)膜神經(jīng)干細(xì)胞的具體機(jī)制仍有待于進(jìn)一步研究。

3.3 iPS

如前所述，iPS是指通過(guò)重編程將體細(xì)胞誘導(dǎo)為的多能干細(xì)胞。iPS的研究和應(yīng)用很廣泛，目前，人們已經(jīng)試圖將其應(yīng)用于視神經(jīng)損傷修復(fù)。Satarian等科學(xué)家通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明iPS在特定培養(yǎng)環(huán)境下能夠誘導(dǎo)分化為有生理活性的神經(jīng)前體細(xì)胞，其可以和原有的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞融合為一種細(xì)胞。

3.4 小梁網(wǎng)干細(xì)胞

小梁網(wǎng)主要功能是維持房水的正常排出。在部分青光眼患者中，存在小梁網(wǎng)功能障礙，而小梁網(wǎng)發(fā)生障礙后是無(wú)法再生的。這就需要干細(xì)胞的參與，小梁網(wǎng)干細(xì)胞主要存在于小梁網(wǎng)內(nèi)，同時(shí)也可來(lái)源于脂肪干細(xì)胞、MSC、iPS等干細(xì)胞。DU從人小梁網(wǎng)中分離得到小梁網(wǎng)干細(xì)胞，將其注射到小鼠的前房，發(fā)現(xiàn)注射的小梁網(wǎng)干細(xì)胞會(huì)定位到受體小鼠小梁網(wǎng)中，并表達(dá)小梁網(wǎng)細(xì)胞標(biāo)記物，表明其可以分化為小梁網(wǎng)細(xì)胞。

3.5 脂肪干細(xì)胞

目前，脂肪干細(xì)胞在視神經(jīng)損傷方面的研究受到的關(guān)注越來(lái)越多。繼發(fā)性青光眼的一個(gè)重要病因是糖尿病引起的視神經(jīng)病變。有研究表明，脂肪干細(xì)胞具有抑制內(nèi)皮細(xì)胞凋亡、穩(wěn)定血管的視神經(jīng)血管保護(hù)作用而有利于糖尿病視網(wǎng)膜病變的治療。

4 干細(xì)胞的移植方法及臨床應(yīng)用

目前，干細(xì)胞眼內(nèi)移植主要包括：前房注射、玻璃體內(nèi)注射和視網(wǎng)膜下腔注射。其中，視網(wǎng)膜下腔注射效果較好。同時(shí)，科學(xué)家還發(fā)明了一些新的移植方法，如經(jīng)過(guò)鞏膜切口注射、通過(guò)基因載體移植及配合納米材料的移植方法，提高了移植效率和治療效果。

5 總結(jié)與展望

綜上，干細(xì)胞的種類很多且各有特點(diǎn)，在青光眼的治療中，干細(xì)胞同樣具有良好的研究前景和應(yīng)用價(jià)值。如何充分利用各型干細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)，發(fā)揮其治療視神經(jīng)損傷的作用，是今后研究的重點(diǎn)。如何激活體內(nèi)存在的干細(xì)胞并對(duì)其增殖和分化進(jìn)行控制尚需要進(jìn)一步研究。另外，在外源性干細(xì)胞的移植治療中，移植干細(xì)胞存在存活率、分化率低的問(wèn)題，如何促進(jìn)其存活和分化是目前研究面臨的突出問(wèn)題。同時(shí)，干細(xì)胞發(fā)揮保護(hù)及修復(fù)神經(jīng)損傷的具體分子機(jī)制還有待于進(jìn)一步明確。

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