开角型青光眼筛板缺血与视神经损伤机制的基础与临床研究

原发性开角型青光眼(primary open angle glaucoma,POAG)是世界上占首位、我国第二位的不可逆性致盲性眼病,它永久性地损害视神经和视网膜神经节细胞。目前仍无药物或手术方法可以将其根治。近年来,随着光学相干断层扫描血管成像的出现,血管因素成为POAG研究的热点。筛板是视神经节细胞损伤的关键部位,既往大多是关于筛板结构变化的研究,认为POAG的筛板变薄,并且有局限性损伤,但是关于筛板血管密度的研究较少。本论文主要通过建立恒河猴筛板缺血模型,比较不同时期POAG患者的筛板血管密度,建立青光眼体外细胞模型来对POAG的发病机理进行研究。研究方法和结果如下:1.恒河猴筛板缺血与青光眼性视神经病变的形态学研究。通过中度机械性阻断恒河猴鼻侧睫状后短动脉分支,干扰Zinn-Hallar环的循环,诱导筛板缺血。比较术前与术后眼压、筛板血管密度变化、视神经纤维层(retinal nerve fiber layer,RNFL)厚度的变化,并对筛板血管密度与RNFL厚度进行相关性分析。术后第3个月摘取猴眼球,做病理切片行免疫组化染色。结果:(1)术前、术后试验组和对INCB28060价格照组眼压比较,眼压值均在12~20mm Hg范围,差异均无统计学意义(P>0.05)。(2)筛板区出现了节段性缺血,试验组术后与术前、对照组比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。对照组术前、术后比较,差异无统计学意义(P>0.05)。(3)术后试验组视盘上方、下方及颞侧RNFL厚度无明显变化,术前及术后1周两组鼻侧RNFL厚度比较,差异无统计学意义(P>0.05);在术后1个月、2个月、3个月比较,差异有统计学意义(P<0.05)。(4)Person’s相关性分析,术前、术后1个月、术后3个月筛板血管密度与视盘鼻侧RNFL厚度具有显著相关性(P<0.05),在术后1周和术后2个月,无显著相关性(P>0.05)。(5)免疫组化染色结果:对照组几乎完全磷酸化,试验组颞侧的神经丝中度磷酸化,而鼻侧大部分去磷酸化。与颞侧相比,鼻侧轴突的损伤显著。2.原发性开角型青光眼患者筛板血管密度与视神经损害的相关性研究。比较正常人、疑似POAG、早期POAG、中期POAG、晚期POAG患者的性别、年龄、体重指数、矫正视力、C/D比、眼压、视野、黄斑血管密度、黄斑视神经节细胞复合体厚度、视盘血管密度、视盘RNFL厚度、筛板厚度、筛板血管密度,并对筛板血管密度与这些参数之间的相关性进行分析,结果:(1)各组性别、年龄、体重指数比较,差异无统计学意义(P>0.05)。最佳矫正视力和C/D值,在各组比较差异有统计学意义(P<0.05)。(2)对照组IOP在正常值范围内,疑似POAG组平均眼压处于眼压正常范围的上限值,POAG组平均眼压均高于对照组,并且在早、中、晚期中表现出逐渐增高趋势。(3)对照组与疑似POAG组的视野指数、平均视野缺损比较,POAG患者的视野指数和平均视野缺损的绝对值随病程的进展分别降低和增加,结果提示随着青光眼病程的进展,视野缺损范围逐渐增加。(4)各组间黄斑RNFL、视神经节细胞复合体厚度采用方差分析,差异具有统计学意义(P<0.05)(5)POAG患者的黄斑血管密度和视盘血管密度均随着病程进展,逐渐下降,与视盘RNFL厚度显著正相关。(6)疑似POAG和早、中、晚期POAG患者的筛板血管密度比正常人低,差异有统计学意义(P<0.05),并且随青光眼病程进展,逐渐降低。Person’s相关性分析在POAG的晚期,筛板血管密度与视野和视盘RNFL呈显著相关。3.YAP和TAZ调控地塞米松(dexamethasone,DEX)诱导小梁网细胞骨架的改变。使用不同浓度的DEX处理人小梁细胞,然后对小梁细胞进行转染,对Yes-相关蛋白(YAP)和带有PDZ结合序列的转录辅激活因子(TAZ)进行敲除和过表达,探讨其在DEX诱导的青光眼调控中的作用,确定YAP和TAZ对人小梁细胞增殖和细胞骨架结构的调节作用。结果:(1)DEX以浓度依赖的方式改变了F-肌动蛋白的结构,并促进了人JQ1分子量小梁细胞中交联肌动蛋白网的形成。DEX可诱导人小梁细胞YAP和TAZ表达升高,并且与YAP和TAZ的转录和表达水平存在剂量依赖关系;(2)DEX可诱导培养人小梁细胞中β-catenin的表达,与DEX对照相比,经YAP和/或TAZ si RNA转染的DEX处理的细胞β-catenin表达降低;(3)同时敲除YAP和TAZ基因的细胞增殖能力明显下降,提示YAP和TAZ诱导人小梁细胞增殖;(4)转染YAP si RNA和TAZ si RNA的人小梁细胞的交联肌动蛋白网形成减弱,提示YAP和TAZ调节人小梁细胞交联肌动蛋白网的形成;(5)经DEXHLA-mediated immunity mutations处理的单层人小梁细胞表现出渗透性受损,YAP和TAZ表达质粒组合转染的细胞通透性显著降低,提示YAP和TAZ调节人小梁细胞的房水流出。综上所述,本研究成功建立缺血性青光眼动物模型,恒河猴筛板血管密度减少,对应区域的视神经轴突受损,筛板血管密度与RNFL厚度变小有显著相关性。青光眼患者的视盘、黄斑及筛板血管密度均随病情进展降低。YAP和TAZ参与人小梁细胞骨架的改变,这些结果提高了对POd AG发病机理的认识,为临床治疗提供了思路。