眼科醫(yī)學論文匯總優(yōu)秀醫(yī)學論文范文.doc

莀一氧化氮與白內(nèi)障的研究進展螅來源：醫(yī)學論文發(fā)表創(chuàng)新醫(yī)學網(wǎng)薃作者：鄭茜 作者單位：遼寧醫(yī)學院附屬第一醫(yī)院眼科芁【關鍵詞】 一氧化氮 白內(nèi)障 研究進展蒁1980年Furchgott等1發(fā)現(xiàn)血管內(nèi)皮細胞能生成并釋放內(nèi)皮衍生舒張因子(EDRF)稍后又證明其中含有NO。而后，又于1986年，根據(jù)EDRF作用性質與一氧化氮(NO)十分相似，提出并證實EDRF就是NO，具有生理學作用與病理生理學作用的獨特生理學效應。一氧化氮(nitric oxide，NO)是一種內(nèi)源性血管擴張劑、炎癥介質、細胞信使及神經(jīng)遞質。NO在眼科中的應用越來越受到重視。它的主要作用：(1)作為內(nèi)皮細胞依賴性的血管調節(jié)物質。(2)充當神經(jīng)遞質。(3)增強機體非特異性免疫防御功能。(4)細胞保護作用(低濃度)和細胞毒作用(高濃度)。NO主要是由L-精氨酸和分子氧在NO合成酶(nitric oxide synthase，NOS)催化下轉化為L-羥基一精氨酸，然后進一步氧化成穩(wěn)定的NO和NO終產(chǎn)物而失去活性。膇NOS在眼組織中分布甚廣，在眼球的許多組織中都有NOS的分布。 NO在視覺系統(tǒng)的生理及病理作用己受到日益關注并開始從各個角度進行探討，現(xiàn)就NO與白內(nèi)障研究的進展情況作一綜述。芆1 NO的分布、生物學特征與調節(jié)肁1.1 NO的分布羋NO在體內(nèi)的各種組織中廣泛存在，NO與眼病的研究國外始于1993年，比其它學科起步晚。Kurenni 1995年報道用NADPH2硫辛酰胺脫氫酶及一氧化氮合酶(NOS)的組化和細胞免疫法，發(fā)現(xiàn)眼內(nèi)組織存在NOS。如視網(wǎng)膜外層、錐、桿細胞內(nèi)節(jié)的橢圓體、外核層的光感受器附近、Mller 細胞遠突、雙極細胞等處NADPH2硫辛酰胺脫氫酶活性較高;光感受器內(nèi)節(jié)、少數(shù)內(nèi)核層細胞、神經(jīng)節(jié)細胞次之;而內(nèi)外叢狀層、色素上皮層和視神經(jīng)等處活性較低。又發(fā)現(xiàn)脊椎動物的小梁網(wǎng)、睫狀體、脈絡膜、視網(wǎng)膜都有NOS的分布，并證實人的視網(wǎng)膜、葡萄膜、睫狀肌和房水通道中同樣有NOS的分布2。芆1.2 NO及NOS的特性螅NO是微溶于水的無色氣體，其化學性質活潑，可提供一個未配對電子，極不穩(wěn)定。它在水溶液中半衰期短(10 s)，在生物系統(tǒng)中半衰期小于5 s，能很快被氧化成硝酸鹽或亞硝酸鹽。當NO與超氧化離子、血紅蛋白及其他含血紅素的蛋白結合就會失去其生物活性。NO是在NOS的催化下利用L-精氨酸、還原型尼克酰胺腺嘌呤二核苷磷酸黃遞(NADPH)和O2產(chǎn)生的。NOS是NO生物合成的關鍵酶,現(xiàn)已克隆出了三種NOS基因，即NOS、III其中兩種亞型經(jīng)常存在,稱為結構型NOS(cNOS)，第一種為NOS主要存在于神經(jīng)元和某些上皮中, 第二種為NOSIII多見于內(nèi)皮細胞,這兩種亞型依賴于Ca2+/CaM激活, 激活后僅生成少量的NO。NOS或誘導型NOS( iNOS)不依賴Ca2+/CaM,在炎癥或免疫刺激的條件下能在多種細胞中表達，活化后長期保持活性，并生成大量的NO。NO可由氧自由基、血紅蛋白、氫醌等滅活，最終生成硝酸鹽或亞硝酸鹽。它是一種兼具細胞間和細胞內(nèi)的重要氣體信息分子和神經(jīng)遞質，具有廣泛的生理功能，其作用是通過鳥苷酸環(huán)化酶激活，激發(fā)CAMP 水平升高來實現(xiàn)的。而體內(nèi)NO 生成不足或過量均可產(chǎn)生毒性作用。病理情況下，各類刺激因素可激活iNOS 引起NO大量產(chǎn)生。螁1.3 一氧化氮合成的生物調節(jié)芀(1)底物的調節(jié)：多種細胞中都發(fā)現(xiàn)精氨酸瓜氨酸 精氨酸循環(huán)的存在， 因而L-Arg可不斷得到補充，不是反應的主要限速物質。但L-Arg類似物可與其競爭一氧化氮合酶，從而抑制NO的合成。分子氧對不同組織中的NOS有不同作用，陰莖神經(jīng)中NOS在血氧分壓低時活性降低，生成NO減少3，而心肌細胞缺氧時卻產(chǎn)生更多的NO4。(2)產(chǎn)物的調節(jié)：生成的NO可反饋抑制NO的產(chǎn)生，但是NO存在時間短暫，不可能大量生成，因此可以忽略此抑制。然而，NO也能直接抑制NOS，從而影響NO的產(chǎn)生5。(3)一氧化氮合酶的調節(jié)：內(nèi)源性NO的合成離不開NOS，因此NOS才是合成NO的主要限速物質。固有型一氧化氮合酶(cNOS)主要由與鈣離子升高有關的因素來調節(jié)其活性，而誘導型一氧化氮合酶(iNOS)則須經(jīng)脂多糖(LPS)、細胞因子及腫瘤細胞等誘導數(shù)小時才產(chǎn)生，進而影響NO的產(chǎn)量。薈2 NO在白內(nèi)障發(fā)病機制中的作用膅白內(nèi)障是當今世界主要致盲眼病之一，目前認為其形成機制是多種因素綜合影響的結果。自由基氧化損傷晶狀體是白內(nèi)障形成的重要因素之一。其機制是自由基(NO)與晶狀體內(nèi)谷氨酸氧化還原調節(jié)部位的巰基結合，使之亞硝?；纬啥蜴I6，大多數(shù)白內(nèi)障晶狀體核的不溶化部分都有明顯的二硫鍵增多。NO 還可以引起細胞核酸亞硝?；茐腄NA的螺旋結構，導致細胞損害。蒂3 NO與老年性白內(nèi)障莁老年性白內(nèi)障是老年人視力下降的主要原因7。白內(nèi)障患者血中NO含量變化，提示老年性白內(nèi)障發(fā)病與氧自由基水平有一定關系，符合氧化損傷學說。Lee等在動物實驗中注意到高濃度NO可導致白內(nèi)障8。王冬蘭等的研究也揭示老年性白內(nèi)障晶狀體NO含量明顯高于正常9。韓瑤等則用美國Waters公司的高效液相色譜分析儀檢測白內(nèi)障組血漿、房水中NO 量，發(fā)現(xiàn)其平均含量明顯高于對照組10。最新的動物研究發(fā)現(xiàn)氧化損傷先于晶狀體混濁，表明氧化損傷是其形成的最初因素。晶狀體細胞膜最易受到外界的損害。當晶狀體受到自由基NO的攻擊，NO 與O2-結合產(chǎn)生毒性很強的ONOO-，氧化蛋白質的巰基,使多種酶失活,影響生物膜的功能11。高濃度的NO對晶狀體產(chǎn)生很強的氧化損害,晶狀體上皮細胞DNA 直接被損傷，而不能正常復制和轉錄，造成晶狀體結構和成分改變，最終形成白內(nèi)障。白內(nèi)障患者血中NO含量明顯增高，證實了NO與老年性白內(nèi)障發(fā)病機制有關。老年性白內(nèi)障形成機制是多種因素綜合影響的結果，但NO對晶狀體的損害不應忽視。某些原因造成的體內(nèi)NO含量增高，晶狀體賴以維持的正常代謝內(nèi)環(huán)境改變，都能造成晶狀體混濁。螆4 NO與糖尿病性白內(nèi)障薄NO是一種結構簡單的活性物質，也是一種自由基，作為重要的細胞信使和效應分子介導調節(jié)多種生理功能。晶狀體在產(chǎn)生維持其透明性和內(nèi)外離子平衡所需的能量糖代謝中，能產(chǎn)生大量的自由基。生理條件下主要是還原型單糖D-葡萄糖、D-甘油酸自氧化產(chǎn)生大量的自由基活性氧、ROO-等。代謝異常時，自由基生成劇增、堆積并損害周圍組織。晶狀體上皮細胞質膜中含有很多不飽和脂肪酸，易發(fā)生脂質過氧化反應形成脂質過氧化物，并在反應過程中形成多種自由基中間產(chǎn)物，最終導致白內(nèi)障形成。節(jié)5 NO與輻射性白內(nèi)障膈長期紫外線(包括陽光、工作環(huán)境中的電焊光、水銀蒸汽弧光、鎢弧光等)的照射通過作用于對紫外線敏感的成分，產(chǎn)生活性氧自由基，引發(fā)對晶狀體的氧化損傷而導致白內(nèi)障的發(fā)生12。紫外線，波長320400 nm(UVA)則絕大部分被晶狀體吸收。UVA的放射能量到達晶狀體上皮細胞，使其產(chǎn)生光化學反應，光解晶狀體細胞內(nèi)的色氨酸，產(chǎn)生N甲酰犬尿氨酸，后者作為內(nèi)源性光敏劑，可多途徑產(chǎn)生活性氧自由基?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)老年人晶狀體的可溶性蛋白中含有光敏劑，在紫外線照射下可產(chǎn)生活性氧。除紫外線外，還有、等射線和其他微波均可在組織內(nèi)產(chǎn)生自由基，它們引發(fā)白內(nèi)障的機制與紫外線相似可以通過產(chǎn)生的自由基對晶體造成氧化損傷或者直接對DNA 造成損傷13。聿6 房水中NO與白內(nèi)障羄Jurowski P 等14通過一系列研究發(fā)現(xiàn)超乳術后放或不放IOL，房水中NO水平均高于對照組，超乳+IOL植入術后第1天，及超乳不放IOL術后第3天NO水平最高。但是明顯低于以前囊外摘除術組。從而得出結論: 晶體摘除后高水平NO會破壞血房水屏障。羃同年，Er H等15通過估計Nd:YAG激光后囊切開術后房水中NO，細胞因子如IL- 1， IL-2 R,IL- 6，TNF-的出現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)NO和細胞因子在Nd:YAG后囊切開術后早期炎癥的發(fā)生中是強大的炎癥介質。膀Kao CL16等通過確定NO在不同年齡、不同病因白內(nèi)障臨床表現(xiàn)中的作用，得到結果：外傷障病人房水中 NO 水平最高，幼年白內(nèi)障病人房水中 NO 平最低(47.5912.18) micromol/L，(7.662.62)micromol/L;P0.001。房水NO水平與年齡相關，80歲以上及成熟白內(nèi)障病人最高分別為(38.786.29) mM/L,(40.156.1 5) mM/L, P0.05。從而得出結論：房水中NO水平隨年齡及外傷而升高，NO可能是白內(nèi)障形成的危險因素。膇7 NO臨床應用前景蒃綜上所述，NO作為一種功能復雜的內(nèi)源性小分子反應氣體，對組織既有保護作用，如擴張血管并充當神經(jīng)遞質等，也有損害作用，如作為自由基有很強的氧化作用，造成細胞的損傷。目前人們正從各個方面將N0、NOS促進劑及抑制劑進行臨床研究，并己取得了一些成績，這些研究在將來可能為青光眼、白內(nèi)障17、葡萄膜18炎等的藥物治療提供新的方法。螃【參考文獻】芁1Furchgott RF, Zawadski JF. 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Arch Ophthalmol，1994,112: 544-546.襖視網(wǎng)膜光損傷凋亡機制研究進展膁來源：醫(yī)學論文發(fā)表創(chuàng)新醫(yī)學網(wǎng) 肀作者：劉凱，劉丹 作者單位：遼寧醫(yī)學院附屬第一醫(yī)院眼科，遼寧 錦州 121000蒞【關鍵詞】 視網(wǎng)膜光損傷 凋亡機制 研究進展芃光對視網(wǎng)膜的損傷包括熱灼傷、光化學損傷和機械損傷三種方式。因為眼內(nèi)組織色素分布的差異，藍光主要在神經(jīng)上皮層吸收，主要引起視網(wǎng)膜光化學損傷;綠光在神經(jīng)上皮和色素上皮的吸收相近;黃光主要在色素上皮和脈絡膜淺層被吸收;紅光則作用得更深，主要引起熱效應;而高能量的激光可以引起機械損傷。凋亡是視網(wǎng)膜細胞光損傷的主要結果之一，氧化損傷、鈣穩(wěn)態(tài)失衡和線粒體損傷在凋亡過程中起著不同的作用。羈1 氧化損傷導致的視網(wǎng)膜細胞凋亡肁視網(wǎng)膜光損傷的主要損傷部位通常是在光感受器1，但也有研究認為主要損傷在視網(wǎng)膜色素上皮細胞、Muller細胞及視網(wǎng)膜全層的線粒體2。視網(wǎng)膜細胞尤其是光感受器細胞和色素上皮細胞代謝活躍，又處于富氧環(huán)境中，適當頻率的光子和氧分子在視網(wǎng)膜外層可發(fā)生光化學反應，生成活性氧產(chǎn)物?；ㄉ南┧崾羌毎ぶ械囊环N不飽和脂肪酸，在活性氧作用下可不經(jīng)環(huán)氧化酶作用而生成過氧化產(chǎn)物isoprostane， Tzvete Dentchev等3在對Balb/c小鼠視網(wǎng)膜提取物的檢測結果顯示，伴隨光損傷程度加重相應的isoprostane 異構體F2-VI含量的明顯升高，這與以往對其它氧化指標的研究結果相符。細胞膜構成物質的破壞可導致其通透性的上升，使膜兩側各種物質如鈣離子，鈉鉀離子的平衡狀態(tài)發(fā)生改變，觸發(fā)凋亡，嚴重的可以直接引起細胞死亡。螈鹿慶等4利用次黃嘌呤和黃嘌呤氧化酶反應產(chǎn)生氧自由基來處理牛RPE細胞，證實氧化損傷后出現(xiàn)了細胞DNA的破壞。一般認為，基因發(fā)生異常后由野生型P53基因編碼的P53蛋白在細胞周期的G1期發(fā)揮檢查點功能，一旦發(fā)現(xiàn)有缺陷的DNA，它就啟動DNA修復機制，如果修復失敗，則通過直接激活bax凋亡基因或下調bcl-2抗凋亡基因的表達而誘導凋亡。但是，Marti A與Hafezi F5等通過對P53基因缺失的c57小鼠的研究發(fā)現(xiàn),P53缺失與P53不缺失小鼠的光感受器細胞在細胞凋亡,結構改變及功能損傷等方面都無顯著性差異。推測可能與光感受器細胞的細胞周期停滯特性有關，在凋亡過程中可能由其它基因起著作用。蚃NF-B是一種廣泛存在于真核細胞胞漿中的轉錄因子，它可被氧化劑和紫外線等多種細胞外刺激激活。激活后的NF-B與其抑制蛋白IB解離，然后自胞漿進入胞核與靶序列結合，調節(jié)基因的表達。將培養(yǎng)的鼠感光細胞暴露于4.5 mw/mm的可見光后，細胞可出現(xiàn)凋亡及時間依賴的NF- B水平降低。光感受器細胞經(jīng)顯性負突變型IB a 轉染后，伴隨NF- B水平的明顯下調光感受器細胞凋亡也加速6。提示NF-B Rel 亞單位在核內(nèi)的存在，對于保護光感受器細胞免受光誘導的凋亡具有重要的作用。螞另外，氧化應激可改變細胞膜的通透性使Ca2+內(nèi)流增加， Ballinger等7的研究表明，慢性的、低水平的ROI(reactive oxygen intermediates)持續(xù)存在將通過線粒體DNA的損傷啟動視網(wǎng)膜色素上皮細胞的功能障礙。衿2 鈣穩(wěn)態(tài)失衡與視網(wǎng)膜細胞凋亡袆以往的研究發(fā)現(xiàn)，在大多數(shù)細胞凋亡過程中，胞內(nèi)Ca2+濃度有所增加，而鈣釋放通道是細胞內(nèi)鈣增加的主要來源。Edward DP8和Li9等分別使用氟桂利嗪(flunarizine)和尼莫地平(Nimodipine)治療實驗性大鼠視網(wǎng)膜光損傷，結果證明前者損傷減輕而后者無效，提示內(nèi)鈣的釋放才是胞內(nèi)Ca2+濃度升高的主要原因。1，4，5-三磷酸肌醇受體(IP3R)主要分布于內(nèi)質網(wǎng)(ER)，外界的刺激作用于細胞，通過G蛋白偶聯(lián)受體激活PLC，水解PIP2產(chǎn)生IP3和DG，IP3與受體結合觸發(fā)內(nèi)鈣釋放。胞膜鈣通道受刺激可引起Ca2+內(nèi)流，Ca2+是IP3對IP3R的共同激動劑，又可通過鈣調素(CaM)而抑制IP3R介導的Ca2+釋放。也有研究認為維拉帕米(Verapamil)能誘導人RPE細胞的凋亡，可能是通過caspase-3途徑起作用10。一般認為，細胞內(nèi)Ca2+的釋放是觸發(fā)環(huán)節(jié)，而細胞內(nèi)Ca2+濃度在高水平維持需要細胞膜鈣通道的持續(xù)作用。莆Ca2+濃度升高引起的其他改變：AP-1 因子如c-fos、jun兩大類核磷酸蛋白，與感光細胞的許多生理周期的調節(jié)有關：如感光細胞膜盤的脫落，感光細胞特異性基因的表達(如視紫質、轉導蛋白)。在Ca2+濃度升高能夠刺激fos 和jun 蛋白形成復合體，這些復合體與特異性的DNA 序列結合而發(fā)揮作用。張躍紅等11的實驗顯示在光照后6 h,外核層可觀察到大量c-fos陽性表達,且該時段陽性細胞數(shù)最多，光照后12 h和36 h,仍可見陽性表達,但呈現(xiàn)出逐漸遞減的趨勢。Hafezi等12的研究表明 c-fos 缺乏能抑制光誘導的感光細胞凋亡。Calpains是一類特異性依鈣激活的中性半胱氨酸酶，在細胞骨架的重建、細胞分化、細胞凋亡和信號傳導中起著重要作用。當細胞內(nèi)Ca2+濃度超過一定的值時, Calpain激活成活性形式,使底物發(fā)生降解，發(fā)生凋亡13。劉凱,等：視網(wǎng)膜光損傷凋亡機制研究進展遼寧醫(yī)學院學報 2008年4月，29(2)蒂另外,Ca2+可激活一氧化氮合酶(NOS)，使黃嘌呤脫氫酶轉變成黃嘌呤氧化酶,導致氧自由基的形成,氧自由基引起的脂質過氧化又可造成大量的Ca2+內(nèi)流,進一步加重光損傷的程度。羀3 線粒體損傷與視網(wǎng)膜細胞凋亡艿線粒體是細胞的能量工廠，在細胞凋亡期間盡管線粒體仍能維持其超微結構的基本正常，但事實上其功能已發(fā)生顯著改變，如：線粒體內(nèi)膜通透性增大，線粒體內(nèi)膜的跨膜電位下降，能量合成水平顯著降低等。ATP的代謝異常會引發(fā)一系列的離子泵功能障礙，且線粒體的三羧酸循環(huán)或呼吸鏈功能受抑制即可引起細胞凋亡。線粒體膜的通透性一般認為與內(nèi)外膜之間的線粒體通透性轉換孔(mitochondrial permeability transition pore, MPTP)有關。線粒體膜通透性轉運(mitochondrial permeability transition, MPT) 和MPTP的開放可能是引起細胞凋亡的原因14。線粒體膜通透性增大，使細胞凋亡的啟動因子如：細胞色素C，凋亡蛋白酶激活因子Apaf和凋亡誘導因子AIF等從線粒體內(nèi)釋放出來。細胞色素C 再進一步與Apaf-1 結合后,經(jīng)一系列凋亡蛋白酶參與的反應最終作用于底物導致細胞凋亡15。已經(jīng)在體外培養(yǎng)的人RPE細胞經(jīng)藍光損傷后觀察到與線粒體膜電位降低、細胞色素C釋放相關的凋亡現(xiàn)象16。而在凋亡的細胞色素C途徑上，可能存在著“分子制動器”類的核甘酸17，即線粒體受刺激釋放的細胞色素C是微不足道的，必須持續(xù)釋放大量的細胞色素C才能克服分子制動器的作用才能引起凋亡。然而在視網(wǎng)膜細胞光損傷中，這類核甘酸的存在是否有意義仍然未知。螅4 目前光損傷理論在臨床上的研究及應用膂關于白內(nèi)障手術和老年性黃斑變性(AMD) 的相關性研究已有很多。Taylor18的研究發(fā)現(xiàn),藍光與AMD發(fā)展到視覺缺失的過程有明顯的相關性。白內(nèi)障摘除后藍光對視網(wǎng)膜的損傷,可能是加速AMD 發(fā)展的原因之一19。白內(nèi)障術后人工晶體眼將過多的暴露在藍光下，可濾過藍光的人工晶體能對視網(wǎng)膜起到更多的保護作用。近年來也有采用視網(wǎng)膜移植的方法來治療光性損傷導致的視網(wǎng)膜光感受器的退行性變性的研究，但其操作難度較大，而且長期效果也有待觀察。螈經(jīng)瞳孔溫熱療法(TTT) 采用的紅外激光將熱能通過瞳孔輸送到脈絡膜和色素上皮,以達到溫熱治療眼底病變的目的。目前已逐漸應用于治療老年黃斑變性( age-related macular degeneration,AMD) 等眼底疾病，隨著TTT 激光能量增加, 視網(wǎng)膜組織出現(xiàn)腫脹、變性甚至壞死。細胞凋亡逐漸累及內(nèi)顆粒層和神經(jīng)節(jié)細胞層20。過量的 TTT治療可以顯著地誘導凋亡的產(chǎn)生,閾能級TTT照射不引起神經(jīng)節(jié)細胞嚴重損傷，較安全，其作用機制以細胞凋亡為主21。莇小結 在視網(wǎng)膜光損傷的凋亡過程中，氧化損傷、鈣穩(wěn)態(tài)失衡、線粒體損傷三方面在凋亡的發(fā)生上即可單獨啟動，又表現(xiàn)出復雜的交互作用，這三種機制互相聯(lián)系，互為因果。借助于基礎理論研究的深入，對控制光損傷視網(wǎng)膜細胞凋亡的研究取得了一定進展，但是臨床上針對存在視網(wǎng)膜細胞凋亡疾病如AMD，缺血再灌注損傷等的基本治療方法仍以維生素類及抗氧化劑為主，但對光誘導視網(wǎng)膜細胞凋亡的根本機制仍不清楚，能否最大程度的對某一環(huán)節(jié)進行針對性的研究，如進一步控制氧化水平，鈣通道的狀態(tài)和線粒體相關的凋亡途徑，有望在光損傷視網(wǎng)膜細胞凋亡的防治中起到更大作用。芅【參考文獻】袃1Szczesny P J， Walther P， Muller M. 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