【摘要】 RPE对多种生长因子敏感，本文主要介绍几种常见的生长因子对RPE细胞及其相关疾病所起的作用，以期从该角度研究治疗疾病的相关方法。
【关键词】 视网膜色素上皮；生长因子
Effect of growth factors on RPE
Yan Zhang, Guan-Fang Su, Hong Wu
Eye Hospital of Second Hospital, Jilin University, Changchun 130021, China
Abstract RPE is sensitive to many growth factors. We mainly introduce several common growth factors which have effect on RPE cells and correlated diseases, so as to find certain treatment in this way.
· KEYWORDS: RPE; growth factor
0引言
生长因子是指体内和体外对细胞生长具有促进或抑制作用,介导和调节免疫应答及炎症反应的一类高分子多肽。细胞的增生受多种分子的调控,现已发现一些生长因子在视网膜色素上皮（RPE）细胞的增长和调控中起重要作用。它们可能在某些视网膜增生病变的发生发展过程中起着非常重要的作用。细胞生长因子中涉及影响RPE细胞的有：血小板源性生长因子、转化生长因子、成纤维细胞生长因子、胰岛素样生长因子、血管内皮生长因子和肝细胞生长因子等。
1血小板源性生长因子
血小板源性生长因子(platelet-derived growth factor,PDGF)是一种重要的促细胞生长和分化的生长因子,是潜在的上皮细胞、间质来源细胞、神经胶质细胞的有丝分裂原和化学趋化剂，而且参与创面愈合的全过程[1]。
在增生性玻璃体视网膜病变（PVR）患者的玻璃体和视网膜下液中一些体外实验表明,培养的RPE细胞能够自分泌或旁分泌PDGF并表达其受体[2]。 PDGF能够刺激停滞于G0、G1期的细胞进入分裂增生周期,也是体外RPE细胞的强力趋化剂[3]。PDGF还可以促进人RPE细胞的α平滑肌肌动蛋白的表达,促进RPE细胞的转型, 增加RPE堆积胶原束的能力[4],促进细胞性纤维膜的收缩，对PVR的发生和发展起重要作用。
有研究认为：PVR是在病理条件下RPE细胞离开原位,由静止状态移行到玻璃体腔或脱离的视网膜表面,随后发生增殖并形成牵拉膜的一种过度损伤修复反应[5,6]。在这一变化过程中,有多种细胞和细胞因子的参与,其中RPE和PDGF的分泌和调节失衡占有重要作用。所以,如果能够在PVR发病早期,局部应用阻断PDGF生物学作用的药物,有可能延缓PVR发展、减轻其病变程度[7]，就可能为临床上防治PVR提供一种新的途径。
2转化生长因子
转化生长因子(transforming growth factor,TGF)可在表皮生长因子(EGF)存在的条件下刺激正常肾成纤维细胞在琼脂中的生长,并失去密度依赖的抑制作用,即接触性抑制效应,使之具有转化细胞的特征,故称之为转化生长因子,包括TGFα和TGFβ两大类。TGFβ包括五种异构体, 其中TGFβ2主要存在于眼内,其他组织中几乎不含TGFβ2。应用分子和免疫组织化学方法可以确定TGFβ2是眼后节中的主要存在形式[8]。
TGFβ2在正常情况下,主要以无活性的形式存在, 眼内一些眼组织如虹膜、睫状体、RPE等,体外培养均可产生TGFβ2。Thoreson等[9]研究指出:TGFβ2是一种双功能细胞分裂调节剂, 对胶原纤维,成纤维细胞有促进其分裂增殖的作用,对RPE细胞有抑制其增殖的作用。在PVR及白内障患者的房水中有高TGFβ2存在,表明无活性的TGFβ2已被激活,激活后的TGFβ2才能发挥其相应的作用。其变化和RPE细胞增殖可能在PVR过程中起重要作用。PVR发生过程中RPE等靶细胞上TGFβ受体显著上调，进一步证实了TGFβ参与增生膜的形成[10]。
在TGFβ等细胞因子的作用下，RPE细胞还可以发生表型变化，转化为成肌纤维细胞，分泌胶原等多种细胞外间质，参与膜的发生和收缩[11]。有实验证实PVR增生膜的收缩和大量出现的纤维连结蛋白及胶原均与TGFβ1和TGFβ2刺激有关[12]。TGFβ的中和性抗体的应用可减轻RPE细胞介导的视网膜的牵拉作用,在视网膜修复损伤过程中,TGFβ可阻止由有丝分裂原等引起的细胞增殖,成为玻璃体视网膜界面上抑制细胞增生的新手段[13]。
3成纤维细胞生长因子
成纤维细胞生长因子(fiboulast growth factor,FGF)是一类多肽生长因子,至少有七种多肽因子组成,目前研究和应用较多的是碱性成纤维细胞生长因子(bFGF),具有促有丝分裂和无丝分裂的作用,诱导胚胎外胚层与神经外胚层的发育和分化,促进神经元的存活和轴突的再生[14]。
bFGF广泛表达于多种细胞,人RPE细胞上bFGF的受体主要为成纤维细胞生长因子受体1(FGFR1)。bFGF可与之结合,表现其强大的生物学功能。Leschey等[15]应用3H胸腺嘧啶结合试验证实了bFGF对人RPE的DNA合成有刺激作用,在培养的人RPE细胞中加入bFGF后,RPE增殖作用增加6倍,并在体外存活了100d[16]。有研究发现，bFGF通过多个途径来抑制可见光诱导的RPE细胞凋亡,其可能机制为：外源性bFGF通过增加RPE细胞中内源性bFGF及其受体FGFR1的表达;内源性和外源性bFGF均经过FGFR1介导的途径,调控bcl-2及其家族其它成员的表达;最后经过依赖特定途径抑制细胞凋亡[17]。
bFGF治疗眼损伤后能修复和再生成为单层的RPE细胞,并且能保持正常的形态。Schwegler等[18]的实验结果亦提示bFGF对修复和置换单层RPE细胞、保持RPE在视网膜中的正常形态起特殊的调控作用。有实验证明,在体内外源性bFGF能促进RPE的再生和修复，并且不具有种属特异性[19]。
应用重组bFGF腺病毒、pBK-人巨细胞病毒等作为载体的bFGF基因转染入RPE细胞中,对视网膜光损伤、老年性黄斑变性及其它视网膜变性疾病进行基因治疗是今后可努力的方向。bFGF与其它一些神经营养和(或)生长因子联合应用治疗视网膜变性疾病,可能会更有效[20]。
4胰岛素样生长因子
1976年，Rinderknecht和Humbel[21] 在人血清中分离出了胰岛素样生长因子(insulin-like growth factor,IGF)，经过研究发现它们的结构与胰岛素原相似，所以命名为IGF-1和IGF-2。
IGF-1是一种多功能活性肽,具有促进生长发育,促进物质代谢等作用。在眼部IGF-1主要分布于神经网膜中,巩膜、脉络膜、RPE中非常微量。Takagi等[22]发现,培养的人眼RPE细胞具有IGF-1的受体,而且可以合成和分泌IGF-1。视黄酯合成酶(RES)是存在于RPE细胞中的一种酶,它是视分子循环过程中重要的酶体。培养的人RPE细胞中RES水平需IGF-1维持。视细胞间质(IPM)是位于视细胞与RPE细胞之间的空间基质。IPM中含有免疫反应活性的IGF-1,实验证明IPM的IGF-1,主要来源于RPE细胞[23]。IGF-1可明显促进人眼RPE细胞DNA合成增加,这可能是通过自分泌和旁分泌来调节细胞的增殖[24]。
5血管内皮生长因子
血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)又称血管通透性因子,是一种具有自分泌和旁分泌机制的生长因子。VEGF对血管内皮细胞具有特异性,其作用主要表现为促进细胞有丝分裂和增强血管通透性, 且其表达受局部氧浓度调节[25]。
Blaaungeers等[26]发现RPE细胞分泌VEGF具有极性化, 分化成熟的人RPE在体内和体外均产生VEGF，体外培养的PRE细胞在缺氧、高糖等条件下VEGF表达增高。而且RPE细胞膜表面至少存在两种VEGF受体KDR和flt-1,RPE细胞向基底膜方向分泌VEGFII，而其受体KDR位于相邻的脉络膜毛细血管内皮细胞，表明VEGF旁分泌的关系。缺氧状态下VEGF由RPE向基底膜的高表达或VEGF产生的极性化可能在脉络膜新生血管生成过程中起重要作用。VEGF可能通过这两种受体形成自分泌环,影响RPE细胞增殖[27]。已证明VEGF有促进RPE细胞DNA合成的作用,而且发现阻断RPE细胞产生VEGF可明显抑制RPE细胞生长,并诱导RPE细胞转分化成为视网膜神经元样细胞[28],说明VEGF信号传导通路在调控RPE细胞生长、诱导RPE细胞转分化方面起重要作用,为揭示视网膜细胞生长、分化的调控机制提供了新的实验证据;而且为研究视网膜神经细胞的来源开辟新的途径,有助于解决视网膜损伤、变性等疾病治疗的难题,具有重要的理论意义和实用价值。
6肝细胞生长因子
已发现RPE细胞存在肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor,HGF)受体cMet[29],HGF可促进RPE细胞增生和移行,是RPE细胞的有丝分裂原和强力的促移行因子。在PVR患者中,玻璃体内HGF水平升高,RPE是其靶细胞, 因此,HGF很可能参与了PVR病理过程的形成和发 展[30,31]。而且HGF被认为是一个重要的血管生成因子。HGF还可能与眼色素层的黑素瘤的肿瘤细胞的转移及肿瘤血管形成有关[32]。
以上这些肽类生长因子在增生性视网膜病变的病理学发生中占有重要地位,而RPE细胞是形成PVR和增生性糖尿病视网膜病变（PDR）增生性前膜的重要细胞之一。目前认为生长因子的释放对RPE细胞的作用是这些疾病发生的一个重要因素。前面已阐述了常见的几种单个生长因子对RPE细胞的作用。事实上,在体内则为多种生长因子共同发挥作用,某些生长因子之间还可以互相影响。病理情况下,不同生长因子间含量和分布不平衡可导致细胞内部活动改变。如Kaven等[33]证实在RPE细胞培养基中加入IGF-1和PDGF可协同促进RPE细胞移行。同时还发现TGFβ2不仅能抑制RPE细胞生长,如果和其他因子协同作用,还能削弱其他因子促RPE细胞增生的作用。Slomiany等[34]在体外研究实验表明IGF-1能够促进RPE细胞中VEGF及低氧诱导因子-1α的表达。生长因子间相互作用机制非常复杂、多样，有待进一步研究与探讨。
RPE细胞在视网膜细胞增生中占重要地位。国内外研究表明多种生长因子均参与调节RPE细胞增生,RPE细胞本身也可合成和分泌多种生长因子。RPE细胞与生长因子的相互关系在PVR和RPE变性疾病的发生和进展中起了关键作用。因此生长因子及其相关抑制/激动剂可望成为治疗相关疾病的新药物。国外已经在体外和动物实验上进行尝试,但其临床应用的给药方式、剂量及其疗效观察等仍有待于进一步研究,其前景是令人鼓舞的。
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