本文來源：楊萱，魏文斌．年齡相關性黃斑變性發病機制的研究進展[J]．中國醫學前沿雜誌（電子版），2014，6（ 8）：5-9．

作者及其單位：楊萱，魏文斌（首都醫科大學附屬北京同仁醫院　北京同仁眼科中心　北京市眼科學與眼視光學重點實驗室，北京　100730）

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年齡相關性黃斑變性（AMD）是一種進行性退化的黃斑疾病，它是導致歐美國家老年人視力喪失的首要原因，在我國該病的發病率也逐年增加，該病大多始於 50 歲左右，患病率隨年齡的增長而增加 [1]。依據臨床和病理特徵，AMD可分為乾性和濕性 AMD。乾性 AMD（非滲出性、非新生血管性、萎縮性 AMD）的特徵表現為黃斑區視網膜色素上皮（RPE）與 Bruch 膜之間形成玻璃膜疣，並伴視網膜地圖狀萎縮（GA）和異體視網膜色素上皮（RPE）改變。濕性 AMD（滲出性、新生血管性 AMD）的特徵表現為脈絡膜新生血管（CNV）形成，這可能會導致 RPE 與視網膜脫離以及視網膜滲出、出血、炎症和瘢痕組織形成，最終導致中心視力喪失。

AMD 的危險因素包括年齡、性別、種族、家族史、遺傳、吸煙、體質指數（BMI）超標、過多日光暴露、高血壓以及自身營養狀況等[2]。既往研究顯示其可能的發病機制有氧化損傷、炎性反應、炎症免疫、血管生成與抑制生成因子失調等因素，目前多數學者認為 AMD 的發生是由遺傳因素與環境因素相互作用開啟的。氧化應激反應引起了AMD的早期改變，免疫引起的炎症則使視網膜發展為不可逆的病理性損傷，血管生成與抑制生成因子失調導致CNV形成，意味著AMD已發展至晚期。發病過程中這些機制互相作用，共同促進了病變的進展。

1　氧化應激

相關研究表明每天服用高劑量的抗氧化劑，其中包括 β- 胡蘿蔔素、維生素 C、維生素 E 以及鋅，可在 5 年內減少 25% 的 AMD 患者進展為晚期AMD[3]。因此減少氧化應激是 AMD 預防和治療的目標之一。氧化應激是指機體在遭受各種有害刺激時，體內高活性分子如活性氧自由基（ROS）和活性氮自由基（RNS）產生過多，氧化程度超出氧化物的清除，氧化系統和抗氧化系統失衡，從而導致組織損傷。視網膜為 ROS 的產生提供了一個理想的環境，這是由於其特定的解剖和代謝特徵：視網膜對氧的消耗量遠高於其他組織；視網膜神經上皮層和視網膜色素上皮含有豐富的光敏劑；光感受器細胞外節富含多聚不飽和脂肪酸，因此，長期暴露在光線的輻射之下，視網膜更易受到氧化刺激的破壞。

ROS 損害也可以使轉化生長因子（TGF）表達升高、纖溶酶原激活物抑制劑 1、Ⅳ型膠原以及纖連蛋白含量升高，可引起 RPE 層細胞外基質聚集，可能導致 AMD 時 Bruch 膜增厚 [4]。多項研究表明隨著年齡增長，氧化應激對視網膜的損傷加重，是因為相關物質在 RPE 中累積，包括：光誘導下產生大量活性氧的脂褐質 [5]，損傷的線粒體DNA[6]，鄰苯二酚蛋白復合物 [7]，脂質過氧化及糖化終產物等，脂褐質作為光敏劑產生反應性氧，可引起氧化損傷，誘導光感受器凋亡。Hahn 等 [8] 研究表明在 AMD 患者眼部黃斑區病理改變嚴重的區域，RPE 和 Bruch 膜總鐵含量增加，產生高活性的羥基自由基，可能誘導黃斑部的氧化應激並最終導致 AMD。Nrf2 是調控氧化應激和幾種抗氧化酶表達的重要轉錄因子，敲除 Nrf2 基因小鼠的視網膜表現為與人類 AMD 相似的病理改變，如過度的自噬、氧化損傷和炎症 [9]。

2　遺傳與基因

基因突變已被眾多研究證實參與 AMD 發病。AMD 是多基因變異，可能為易感基因和抑制基因共同作用的結果。家族聚集性、雙胞胎研究以及分離分析證實了基因對於 AMD 發病發揮了重要作用 [10]。相比於異卵雙胞胎，同卵雙胞胎可患有高度一致的AMD。分離分析則表明 AMD 患者的一級親屬與一般人群相比有更高的患病風險 [11]。

全基因組關聯分析（GWAS）是一種用來尋找與人類複雜疾病或性狀相關的遺傳變異方法。這裡的遺傳變異主要是指單核甘酸多態性（SNP）。GWAS 將人類基因組中數以百萬計的 SNPs 作為標記位點，從目標人群中隨機抽取一個較大規模的病例和對照樣本進行測序，以期篩選出與複雜疾病有顯著關聯的遺傳位點，為多發性複雜疾病的診斷、預防和安全有效的治療提供理論依據。

補體因子 H（CFH）位於染色體 1q 上，其密碼子 402 位的組氨酸替換為酪氨酸後形成變異體Y402H，它是 GWAS 確定的第一個與 AMD 有顯著相關性的等位基因 [12]，它是補體替代激活途徑的重要活性調節因子，該基因可以通過補體旁路途徑引起局部炎性反應，CFHY402H 雜合子等位基因使患 AMD 的風險增加 4.6 倍，而純合子則使風險增加 7.4 倍 [13]，它受感染、氧化應激、肥胖和吸煙的影響 [14,15]，並促進了 CNV 及玻璃膜疣的發生 [16]。在染色體 10q26 上有兩個緊密連鎖的基因 [ 年齡相關性黃斑病變易感因子 2（ARMS2）或LOC387715 和高溫條件因子 H（HTRA1）] 也被認為是與 AMD 有顯著相關性的基因位點。純合型LOC387715 ／ HTRA1 基因多態性使 AMD 的發病風險增加 7.6 倍 [17]，ARMS2 蛋白參與形成細胞骨架微管及線粒體外膜，而 HTRA1 基因與 CNV 密切相關，高水平的 HTRA1 蛋白表達影響了 Bruch膜的完整性，利於 CNV 的生長 [18]。Zhou 等 [19] 發現 TLR3 基因多態性具有保護作用，能減少乾性AMD 發病風險；可降低 TLR3 與雙鏈 RNA 的結合能力約（50%），從而減少 RPE 細胞的凋亡，降低乾性 AMD 的發病風險。

近年來，一些以大量病例和對照研究為基礎的GWAS 研究均證實了 CFH 和 ARMS2/HTRA1 位點的發現，18 個研究中心合作的 AMD-GWAS 的薈萃分析 [20] 揭示了 AMD 的 19 個基因位點，其中 7個新基因位點：COL8A1/FILIP1L，IER3/DDR1，SLC16A8，TGFB1，RAD51B，ADAMTS9 和B3GALTL[21]。多個基因位點已經被證實與幾種重要的生物學途徑相關，如：補體途徑，膽固醇和脂類代謝途徑，細胞外 / 膠原基質途徑，氧化應激途徑，並參與 AMD 的發病機制的血管生成信號轉導途徑 [22,23]，為 AMD 發病機制的深入研究提供依據。

3　炎症與免疫

AMD 的兩種病變結局地圖樣萎縮（乾性 AMD）和 CNV（濕性 AMD）均有玻璃膜疣形成。玻璃膜疣被認為是早期 AMD 的臨床特徵，它是 RPE 和Bruch 膜之間的蛋白質和脂質的細胞沉積物。在玻璃膜疣和黃斑區視網膜組織中發現多種炎性物質，如 C 反應蛋白、補體成分、補體調節蛋白、脂褐素、糖基化終末產物、免疫球蛋白、免疫復合物、玻璃體結合蛋白和纖維蛋白原等，CNV 組織中也發現有巨噬細胞、淋巴細胞和漿細胞等炎性細胞浸潤 [24]。Augustin[25]認為玻璃膜疣是引起免疫失調、慢性炎症的原始刺激物，它可以促進炎性反應發生和 AMD 形成。

補體系統是機體固有免疫的重要組成部分，補體系統失調導致的炎性反應與免疫失衡參與 AMD發病，C3 與 C5 分子是補體系統中的關鍵分子。實驗發現玻璃膜疣中的補體 C3a 和 C5a 可明顯刺激血管內皮細胞生長因子（VEGF）表達，提示局部異常炎性反應參與了玻璃膜疣的形成和 AMD 的發生。Bora 等 [27] 研究表明雷射誘導的小鼠 CNV 模型 VEGF 顯著增高，而用眼鏡蛇毒因子處理過的小鼠或 C3 基因敲除（C3-/-）的小鼠體內，雷射誘導產生的 VEGF 和 CNV 顯著下降。隨後使用 C5基因敲除（C5-/-）小鼠也得到類似結果。

Ambati 等 [28] 在基因敲除小鼠模擬人 AMD 的建模研究中發現，缺陷的巨噬細胞可使 C5a 異常沉積並導致 CNV 形成。多項研究認為巨噬細胞在AMD 纖維血管組織增生中扮演了重要角色，它通過炎性因子誘導血管內皮細胞活化及遷徙，加速了血管生成及 CNV 的形成 [29]。Wang 等 [30] 研究表明玻璃膜疣中的脂類物質對巨噬細胞有趨化作用，活化的巨噬細胞可分泌炎性細胞因子和生長因子，促進血管內皮細胞增生移行，導致 CNV 形成和 AMD 的發生。Cao 等 [31] 認為巨噬細胞可以分為 M1 和 M2 兩種細胞，M1 主要表現為炎性細胞，M2 主要用於清除細胞碎片，增加 M1 細胞功能和降低 M2 細胞功能，易導致 AMD 的發生。

除巨噬細胞外，視網膜小膠質細胞可作為抗原提呈細胞在 AMD 發病中發揮重要作用。在神經元內，小膠質細胞可以穩定內環境，並發揮免疫監視作用。Ma 等 [32] 通過將視網膜小膠質細胞與原代RPE 細胞一起培養的體外實驗及將視網膜小膠質細胞注入小鼠視網膜下腔的體內實驗，發現 RPE結構及分布類似於 AMD 的病理改變，同時由於促炎性因子、趨化因子等表達的增加，局部炎性反應加重並為進一步 CNV 的形成創造了局部微環境。

此外，還有多種炎性細胞因子與 AMD 的炎性反應相關，白細胞介素 -6（IL-6）就是其中之一，Nussenblatt 等 [33] 研究表明 AMD 患者外周血中的IL-6 增多，並與 AMD 的嚴重程度相關。Morohoshi等 [34] 發現 AMD 患者血清中抗環核苷酸磷酸酯酶、磷脂醯絲氨酸和細胞核抗原自身抗體明顯升高。Cho 等 [35] 發現組織因子在 AMD 患者的黃斑組織、視網膜組織和培養的 RPE 細胞中高表達，並且慢性炎症或光氧作用可使組織因子的表達上調，並與AMD 的發病相關聯。

4　VEGF

CNV 是滲出性 AMD 致盲的主要原因，VEGF被認為是最重要的新生血管生成刺激因子，在血管生成的調節中發揮核心作用。人類 VEGF 基因位於染色體 6p21.3 上，VEGF 基因 SNP 可以影響該基因的表達 [36]，VEGF 屬於血小板源性生長因子（PDGF）超家族中的成員，而 VEGF 家族中又包括 VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D 及胎盤樣生長因子（PLGF），其中以 VEGF-A 研究最為廣泛。VEGF-A 是一種同型二聚體糖蛋白，選擇性地mRNA 剪接會形成不同胺基酸長度的 VEGF 異構體，VEGF121，VEGF165 和 VEGF189 是三種主要的異構體。VEGF-A 與其受體 VEGFR-1、VEGFR-2結合後促使大量蛋白活化，使血管內皮細胞生長、分化和增生，增加血管的通透性 [37]。Pilsbury 等 [38]在大鼠視網膜下腔注射可表達 VEGF164 的腺病毒載體，注射後可發現 RPE 細胞內 VEGF 的 mRNA高表達且血管通透性增高，隨後可見 CNV 的形成，並最終致光感受器死亡。該研究結果與濕性 AMD的自然病程類似。抗 VEGF 藥物可減輕 VEGF 升高導致的血管通透性增加，減輕組織水腫，同時也可減輕炎性反應，減少新生血管的生成。因此 VEGF被認為是治療脈絡膜與視網膜新生血管最重要的靶點。目前，已有多種抗新生血管藥物應用於臨床，如貝伐單抗、雷珠單抗、哌加他尼鈉及 VEFG 誘餌受體，其中貝伐單抗和雷珠單抗較常用，並已取得可觀的臨床效果 [39]。

5　小結

隨著全球人口老齡化的到來，AMD 患者的發病率不斷上升，因此，進一步探索 AMD 發病機制及開發 AMD 治療藥物仍是未來研究工作的焦點。雖然近年來已有大量針對不同人群的觀察性研究和臨床隨機對照試驗，但對 AMD 的發病機制尚不十分清楚。發病機制的研究是臨床治療的理論基石，因而進一步探究 AMD 的發病機制是早期診斷及治療 AMD 的關鍵內容。本文總結了 AMD 的相關發病機制，該病是一種多因素疾病，是環境及遺傳因素共同作用的結果，與氧化應激，脂褐素沉積，炎性反應及免疫補體系統密切相關。為更深入地了解AMD 及其他眼科疾病的發生提供了新的觀點，同時為進一步治療奠定了基礎。

參考文獻（略）