视网膜色素上皮细胞研究进展

RPE 细 胞 凋 亡 的 拮 抗 剂
⒈神经营养因子 多种神经营养因子具有延长视网膜细胞 凋亡能力：
脑源性神经营养因子（BDNF） 碱性成纤维细胞生长因子（bFGF ） 神经营养因子-3（NTF-3） 睫状神经营养因子（CNTF）
神经营养因子
RPE细胞能表达bFGF,具有bFGF相应受体 bFGF能促进离体的RPE细胞分化
视黄醇
＋视蛋白 RPE
感光细胞外节 视黄醛还原酶 视黄醛
氧 化
视紫质（感光细胞的色素）
⒌制造多种神经营养因子
碱性成纤维细胞生长因子（bFGF ） 肝细胞生长因子（HGF） 血管内皮细胞生长因子（VEGF） 转移生长因子（TGF-ß） 色素上皮生长因子（PEDF） 脑源性生长因子（BDNF）等
保护神经细胞 、 促进眼球生长发育 、 维持眼内免疫状态
阻断CNV形成的生化屏障： 产生抑制尿激酶活性的物质，尿激 酶在Bruch’s膜侵蚀过程中有重大作用 分泌能抑制新生血管的物质，可使 新生血管退缩，抑制内皮细胞的生长
RPE 的 主 要 功 能
⒈吞噬功能 吞噬脱落的视网膜光感受器外节盘膜 每个RPE细胞吞噬约3000个/天 吞噬作用是视色素降解和再生周期中的一环
锌与RPE细胞的凋亡
★锌对RPE细胞的作用依赖于锌离子浓度，在一
定浓度下锌可诱发RPE细胞的凋亡
★锌诱导RPE细胞凋亡的途径，可能有：
⑴ 锌可调控细胞内早期基因产物如c- fas,c-jun 的表达和活动，此等基因和细胞凋亡有关
⑵蛋白激酶C具有锌的高亲和力结合位点， 结合的锌离子对蛋白激酶C有双面影响： 当浓度高于10mol/L起促进作用，当浓度 低于此时起抑制作用 蛋白激酶C的抑制可导致人RPE细胞凋亡 ⑶锌离子浓度过低，可引起RPE细胞内 DNA分子结构改变，在光线照射下更易 造成DNA损伤，导致RPE凋亡
★细胞体两侧壁平直，由封闭小带与
相邻细胞紧密连接，胞浆内除细胞核、 脂褐质外尚有溶酶体、吞噬体
RPE 的 重 要 功 能
★血-眼屏障的主要组成之一
相邻细胞之间有紧密联接复合体将细胞锁定， 与Bruch膜紧密相贴
★兼具
吞噬细胞 上皮细胞 色素细胞
三种细胞之功能
RPE 的 屏 障 功 能
组成RPE- Bruch’s -脉络膜毛细血管 复合体（血-视网膜外屏障）
视网膜色素上皮细胞研究进展
浙 益 Biblioteka Baidu 科 中 心 王 竞
前 言
视 网 膜色素上皮细胞 （retina pigment epithelium RPE)
★起源于神经外胚层
★位于视网膜感觉细胞层和Bruch膜之间 ★由一层排列整齐的六面柱状单层细胞组成
★因其在视觉功能及视网膜疾病中的重要作
用而倍受重视
RPE 的 组 织 结 构
★形态、大小因时因地而异，
★后极板部、黄斑区的RPE细胞细而高，
色素含量多，单核
★周边部、锯齿缘部大而不规则，核多，
排列紊乱，色素少
★胞浆内有色素，即脂褐质，多集中于细
胞内侧，为棕色，易为光所漂白
RPE 亚 细 微 结 构
★顶部微绒毛与感光细胞外节 ★底部紧邻Bruch’s膜，其基底膜构成
Bruch’s膜内层，宽广而多皱折
★
兰色区（480nm)波段的光可导致含有 A2-E的RPE死亡
★RPE细胞中A2-E的含量是决定RPE细
胞死亡的方式
★A2-E引起RPE细胞功能障碍的机制：
损伤溶酶体的功能 光毒性反应
RPE 细 胞 凋 亡 的 机 制
⒉氧自由基的产生导致RPE细胞 凋亡
氧自由基（ROS）是一类不稳定的小分子氧片 段，可由呼吸细胞持续产生 ROS可通过引起DNA裂解、脂质过氧化和蛋白 变性导致细胞死亡 ROS存在自身的抗氧化防御机制，清除过多的 ROS
⒊锌元素
★锌在RPE细胞凋亡中发挥一定作用
★
锌参与RPE细胞抗氧化状态的维持、调 控 致凋亡酶Caspase-3的激活，缺锌可 增加RPE细胞的氧应激状态
锌元素
★
锌调控凋亡的主要方式是通过核内切酶。 核内切酶参与细胞核内DNA的降解过程
较低。眼部补充
★ARMD病黄斑部锌含量
锌可缓解ARMD的症状 ARMD所累及的主要细胞为RPE
其它神经营养因子是通过bFGF起作用
⒉抗氧化剂
抗氧化剂能防止RPE细胞凋亡： 消除氧自由基 减少氧自由基生成 褪黑激素（melatonin)可影响RPE中原瘤 基因蛋白Bcl-2,ICH-1L和TLAR的量，影 响这些基因在RPE细胞中的表达，发挥 抑制凋亡作用
抗氧化剂 ★ Melatonin可吞噬· OH和ROO· 等氧自由 基，刺激谷胱甘肽过氧化物，增加铜-锌 过氧化物歧化酶的RNA的表达 ★ Melatonin由光感受器合成，RPE细胞顶 端的绒毛与光感受器外节密切相关，光 感受器合成的melatonin以较高浓度到达 RPE 细胞，保护RPE细胞免受氧自由基 损害
兰色光的作用
光损伤诱导的RPE细胞凋亡
★“
兰光损害”可能通过RPE细胞中的脂褐质执
行
☆脂褐质
多种荧光色团的混合体 其中主要疏水性基团是A2-E—四价吡啶盐 （N-retinylidene-N-retinylethanol-amine) A2-E对人RPE细胞有光毒性作用 A2-E是脂褐质中的感光促发剂
氧自由基的产生导致RPE细胞凋亡 体内主要的抗氧化酶有： 锰超氧化物歧化酶 铜-锌超氧化物歧化酶 过氧化氢酶 谷胱甘肽过氧化物酶
氧自由基的产生导致RPE细胞凋亡 ROS可能通过以下途径导致RPE细胞的凋亡：
★抑制体内多种组织细胞的离子通道的活性，导致细
胞极化状态的紊乱 ★ ROS的形成将影响某些致凋亡基因在RPE细胞膜上 的表达 ★ 神经鞘磷脂途径：由于细胞膜上的神经鞘磷脂产生 了第二信使神经鞘氨醇，后者可调节凋亡细胞对肿 瘤坏死因子、Fas ligand、H2O2的反应
★锌通过作用于过氧化氢，铜-锌过氧化物歧化酶、
辅酶Ⅰ和辅酶Ⅱ参与细胞抗氧化状态的维持 ★缺锌可引起夜盲，暗适应能力下降，视力下降， 补锌可得到缓解 ★锌可作为核内切酶的抑制剂，防止凋亡细胞的 DNA降解 ★锌是蛋白激酶Caspase-3的强抑制剂，蛋白激 酶在哺乳动物细胞凋亡过程中被激活后，可引 起细胞蛋白分解，导致细胞凋亡
⒉保护功能
吸收光线，减少光散射 保护眼内组织免受氧化损伤
⒊转运功能
RPE内的碳酸酐酶离子载体和离子通 道有助于维持神经网膜层的酸碱平衡和 电解质平衡 泵细作用 RPE的抽吸功能促进网膜下 积液的吸收
⒋参与维生素A的代谢过程
储集、转运视黄醇（即维生素A）以利视 紫红质合成，提供视网膜感光细胞必要的物 质基础
RPE 细 胞 凋 亡 的 机 制 ⒊锌与RPE细胞的凋亡
★
锌是神经组织中含量最丰富的微量元素之一
★人眼视网膜神经上皮乘和色素上皮层中含有丰富的锌
★锌离子和体内400多中金属蛋白相结合，在核酸、蛋
白质合成，能量代谢和细胞间的信号传递中发挥作用
★
锌在细胞凋亡的诱发、维持和抑制中扮演一矛盾角色
锌与RPE细胞的凋亡
RPE 细 胞 的 凋 亡
凋亡
受基因调控的程序性细胞死亡 是维持多细胞生物体内平衡的关键机制 不引起炎症反应的单个细胞的消亡过程 细胞膜始终完整，防止细胞内毒性成分进入 组织引起炎症反应 凋亡细胞最终被临近细胞吞噬
凋亡
RPE 细 胞 凋 亡 的 机 制
⒈光损伤诱导的RPE细胞凋亡
可见光引起视网膜神经上皮层和色素上皮层的损伤 RPE对兰光波段（480nm)的光刺激特别敏感 RPE细胞形态损伤 血-视网膜屏障功能障碍 亮氨酸、氯化物等物质转运障碍