miRNA 在病理性近視視功能保護(hù)機(jī)制中的理論探討

何沐霖，莫亞

（1.成都中醫(yī)藥大學(xué)，四川 成都；2.成都中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院，四川 成都 ）

0 引言

病理性近視 (pathologic myopia，PM) 是導(dǎo)致最佳矯正視力喪失的主要原因[1]。統(tǒng)計(jì)表明,目前中國19歲以下青少年和兒童的近視患病率約37%，高度近視的患病率約3%[2]。而最佳矯正視力下降及喪失的主要原因是PM特有的并發(fā)癥，主要包括后鞏膜葡萄腫、黃斑病變、脈絡(luò)膜新生血管的形成,PM是存在彌散性萎縮或者更嚴(yán)重的脈絡(luò)膜視網(wǎng)膜萎縮[3]。隨著人們的生活方式不斷改變以及外界自然環(huán)境因素的影響，近視及其并發(fā)癥帶來的視功能障礙和視力損害日趨嚴(yán)重[4]。近年來，相關(guān)研究人員對PM的發(fā)病機(jī)制研究從組織、細(xì)胞深入到蛋白、基因?qū)用?，發(fā)現(xiàn)miRNA在病理性近視相關(guān)組織、細(xì)胞的生長發(fā)育、凋亡過程中及基因的表達(dá)方面起著很重要的調(diào)控和干預(yù)作用，但miRNA在PM視功能保護(hù)機(jī)制中的作用還需進(jìn)一步深入研究和探討。

1 病理性近視并發(fā)癥導(dǎo)致視功能障礙

后鞏膜葡萄腫是PM的特征性標(biāo)志，是指眼球壁局部曲率小于周邊眼球的局限性向外膨出，患眼因屈光異常所產(chǎn)生的后極部膨突樣的病理性改變，導(dǎo)致視網(wǎng)膜脈絡(luò)膜萎縮眼底病變[5,6]。有相關(guān)研究表明，后鞏膜葡萄腫將導(dǎo)致脈絡(luò)膜變薄，脈絡(luò)膜含有豐富的血管組織，介于鞏膜和視網(wǎng)膜之間，不僅營養(yǎng)外層視網(wǎng)膜，還分泌生長因子，對鞏膜的生長起著抑制和刺激的雙向作用，同時(shí)，信號從視網(wǎng)膜向鞏膜的傳遞也受脈絡(luò)膜厚度的影響，脈絡(luò)膜起到信號通路上的屏障作用，對鞏膜生長及眼軸長度起著調(diào)控作用[7,8,9]。OHNO- MATSUI K[10]等研究發(fā)現(xiàn)，外層視網(wǎng)膜提供的氧分和營養(yǎng)物質(zhì)依賴于脈絡(luò)膜的循環(huán)，因此，后鞏膜葡萄腫引發(fā)的脈絡(luò)膜受損是影響視功能的重要原因之一。

病理性近視脈絡(luò)膜新生血管（pathologic myopia choroidal neovascularization，PM-CNV）的形成是導(dǎo)致患者中心視功能喪失的最常見并發(fā)癥之一。 高度近視眼中脈絡(luò)膜嚴(yán)重變薄，導(dǎo)致后鞏膜葡萄腫內(nèi)的組織擴(kuò)張，組織牽拉很可能導(dǎo)致脈絡(luò)膜的局部缺血、缺氧、視網(wǎng)膜色素上皮( retinal pigment epithelium，RPE)及視網(wǎng)膜萎縮和生長因子釋放，組織牽拉到極限時(shí)將會導(dǎo)致 Bruch膜破裂形成漆裂紋[11]。漆裂紋是PM-CNV形成的主要危險(xiǎn)因素，PMCNV的形成還與會導(dǎo)致脈絡(luò)膜循環(huán)血流動力學(xué)改變，血流速度減慢導(dǎo)致眼底微循環(huán)障礙，導(dǎo)致后極部血和氧的缺乏，使脈絡(luò)膜毛細(xì)血管萎縮變硬甚至消失。脈絡(luò)膜基質(zhì)受損、組織變薄，進(jìn)而導(dǎo)致脈絡(luò)膜大血管無法充盈，RPE層得不到脈絡(luò)膜血管的供也會變薄、萎縮，光感受器及視網(wǎng)膜的外層紊亂，嚴(yán)重影響視功能。

病理性近視性黃斑病變也是視功能損害和喪失的重要原因之一。研究表明[12]，黃斑病變與很多因素有關(guān)，其中年齡的增長、眼軸的延長、屈光度的關(guān)系最為密切，并且隨著患者年齡增長，屈光度增加以及眼軸的不斷增長，其眼底黃斑部萎縮則進(jìn)一步加重,視功能的損傷也進(jìn)一步加重。

2 病理性近視光感受器凋亡導(dǎo)致視功能障礙

病理性近視后極部視網(wǎng)膜萎縮目前尚無有效解決辦法，該病理改變與光感受器凋亡關(guān)系密切；凋亡，是病理性近視中光感受器退變的重要途徑之一[13]。研究表明，視網(wǎng)膜色素上皮、脈絡(luò)膜血管內(nèi)皮細(xì)胞及鞏膜成纖維細(xì)胞都與光感受器的凋亡密切相關(guān)，而病理性近視光感受器凋亡最終會導(dǎo)致視網(wǎng)膜萎縮繼而引起視功能障礙。

視網(wǎng)膜色素上皮層位于視網(wǎng)膜光感受器細(xì)胞層和脈絡(luò)膜的Bruch’s膜之間， RPE細(xì)胞與一層高度分化的光感受器細(xì)胞緊挨著，用其向光感受器細(xì)胞伸出的絨毛將光感受器細(xì)胞外節(jié)包裹于黏多糖間質(zhì)中，與光感受器細(xì)胞外節(jié)的相互作用更加便捷，由于光感受器一直暴露于光和氧的外界環(huán)境，氧自由基導(dǎo)致膜損傷，為了維持光感受器的正常功能，RPE會在24小時(shí)內(nèi)吞噬光感受器末端的約近百個(gè)受損的膜盤，同時(shí)RPE還參與生成新的膜盤[14]。Okubo A[15]等研究指出，RPE還參與光感受器脂肪酸的循環(huán)利用，起到了“清道夫”的作用，這使得有用的脂肪酸重新進(jìn)入光感受器脂肪酸循環(huán)系統(tǒng)，脂肪酸代謝物及部分碎片會排泄到 RPE基底膜，從而導(dǎo)致脂褐質(zhì)形成，這也是導(dǎo)致 PPE老化損傷的重要原因之一。綜上，RPE的形態(tài)及其功能的正常維持對光感受器細(xì)胞來說至關(guān)重要。

脈絡(luò)膜毛細(xì)血管生理結(jié)構(gòu)的完整性，是光感受器細(xì)胞高代謝需求的必要條件，同時(shí)也有助于視網(wǎng)膜與脈絡(luò)膜毛細(xì)血管之間營養(yǎng)物質(zhì)、代謝產(chǎn)物以及細(xì)胞因子的交流。RPE基底膜通過自身復(fù)雜內(nèi)折狀結(jié)構(gòu)與脈絡(luò)膜的Bruch’s膜緊密連接，維持著脈絡(luò)膜毛細(xì)血管的穩(wěn)定[16]。脈絡(luò)膜內(nèi)皮細(xì)胞的死亡或功能障礙會導(dǎo)致相鄰的 RPE缺氧，使 RPE細(xì)胞基底面異常分泌 VEGF、 Bruch’s膜損傷，最終導(dǎo)致脈絡(luò)膜新生血管形成，這使得無法營養(yǎng)視網(wǎng)膜光感受器細(xì)胞繼而導(dǎo)致其死亡[25]。

鞏膜主動重塑是導(dǎo)致病理性近視形成的原因之一。研究表明，病理性近視后鞏膜內(nèi)核層變薄，這使得鞏膜成纖維細(xì)胞大量減少，繼而引發(fā) RPE丟失或變性導(dǎo)致光感受器視錐視桿細(xì)胞凋亡，故推測鞏膜成纖維細(xì)胞與光感受器凋亡密切相關(guān)[17,18]。

3 miRNA 在病理性近視視功能保護(hù)中起關(guān)鍵作用

miRNA能調(diào)控細(xì)胞生長，分化和凋亡，許多疾病的發(fā)病與miRNA的調(diào)控失調(diào)有關(guān)，miRNA功能異常將導(dǎo)致人類疾病[19]。microRNAs（miRNAs）是內(nèi)源性非編碼單鏈RNA，是近年來研究發(fā)現(xiàn)的一種新的基因調(diào)控元件，長約21-23個(gè)核苷酸[20]，在動物中，成熟的miRNA通過與mRNA的3′-UTR完全或者部分堿基互補(bǔ)配對，抑制mRNA的轉(zhuǎn)錄，從而在轉(zhuǎn)錄后實(shí)現(xiàn)對靶基因表達(dá)的調(diào)控[21]，由于其表達(dá)直接影響靶基因的功能，故被認(rèn)為是調(diào)節(jié)基因表達(dá)機(jī)制的重要的一部分。

研究表明，miRNA的改變與近視防控密切相關(guān)，miRNA對眼球生長有調(diào)節(jié)作用。Metlapally R[22]等研究首次發(fā)現(xiàn)人類鞏膜中有miRNAs的表達(dá)，且新生兒鞏膜中miRNA表達(dá)譜高于成人鞏膜。miRNAs為調(diào)節(jié)眼球生長及鞏膜膨隆的潛在靶點(diǎn)，鞏膜細(xì)胞外基質(zhì)重塑被認(rèn)為是調(diào)控近視可能的新的治療靶點(diǎn)。miRNA為后轉(zhuǎn)錄水平基因表達(dá)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑，除了在鞏膜中有表達(dá)外，miRNA轉(zhuǎn)錄還在包括視網(wǎng)膜，晶體和角膜的眼球組織中有表達(dá)。目前已在轉(zhuǎn)基因視網(wǎng)膜色素變性小鼠模型中有發(fā)現(xiàn)四種 miRNAs(mir-96, mir-183, mir-1 and mir-133) 的表達(dá)[23]。值得特別關(guān)注的是，在病理性近視或高度近視相關(guān)脈絡(luò)膜新生血管中同樣發(fā)現(xiàn)有 miRNAs (mir-31, mir-150 and mir-184) 表達(dá)[24]。Chen KC[19]等通過體外實(shí)驗(yàn)探索miR-328和PAX6對近視性RPE和鞏膜細(xì)胞的作用，確定小鼠眼球組織中存在miR-328，實(shí)驗(yàn)表明下調(diào)miRNA-328是防控視功能的潛在方法。同時(shí)，miRNA還可通過結(jié)合并調(diào)控視功能相關(guān)目標(biāo)基因來增加病理性近視的患病風(fēng)險(xiǎn)；研究同時(shí)也發(fā)現(xiàn)低水平基因PAX6是高度近視的風(fēng)險(xiǎn)因素，miR-328的目標(biāo)基因?yàn)镻AX6，miR-328與PAX6結(jié)合，并調(diào)控PAX6基因，這使得PAX嚴(yán)重下調(diào)繼而增加病理性近視形成的易感性。通過上述研究我們不難發(fā)現(xiàn)，miRNA與病理性近視關(guān)系十分密切，miRNA或在病理性近視視功能保護(hù)中發(fā)揮著重要的作用。

4 小結(jié)及展望

綜上，由于miRNA能夠參與細(xì)胞生長、分化及凋亡的調(diào)控，因此，miRNA在細(xì)胞生長發(fā)育過程中起著重要的調(diào)節(jié)作用。同時(shí)，miRNA具有高度的保守性、時(shí)序性以及組織特異性，研究表明它在病理性近視相關(guān)的鞏膜、視網(wǎng)膜組織、脈絡(luò)膜新生血管等中均有表達(dá)，它的改變與病理性近視有著密不可分的關(guān)系；在國外的相關(guān)研究中指出miRNA參與病理性近視視網(wǎng)膜上皮細(xì)胞凋亡過程，而國內(nèi)相關(guān)研究稀少。同時(shí)，光感受器凋亡最終也會導(dǎo)致視網(wǎng)膜萎縮繼而引起視功能障礙， miRNA是否參與光感受器凋亡過程也值得深入研究，miRNA或許是深入研究病理性近視視功能保護(hù)機(jī)制中的重要治療靶點(diǎn)，同時(shí)，基于miRNA的相關(guān)基礎(chǔ)研究或許在今后指導(dǎo)病理性近視臨床早期防治或延緩病理性近視視網(wǎng)膜萎縮中具備臨床轉(zhuǎn)化價(jià)值。