屈如意 周夢賢 畢宏生 郭大東

人的眼睛由于存在血-眼屏障并缺乏淋巴引流系統(tǒng)，所以一般認(rèn)為眼睛是免疫赦免器官。但是，眼部仍可發(fā)生多種免疫介導(dǎo)性眼病，并且病理機(jī)制復(fù)雜，臨床治療效果欠佳，是威脅患者視力的主要原因，因此，急需研究新的臨床診斷思路和治療策略。巨噬細(xì)胞幾乎分布在全身的各個組織器官，在體內(nèi)平衡和外來防御中起著舉足輕重的作用。巨噬細(xì)胞極化是一個動態(tài)可逆的過程，并且參與了眾多免疫性眼病的發(fā)生、發(fā)展與轉(zhuǎn)歸，因此，巨噬細(xì)胞極化狀態(tài)被認(rèn)為是有前景的眼科診療策略。本文就巨噬細(xì)胞極化在眼科疾病中的研究進(jìn)展予以綜述。

1 巨噬細(xì)胞與巨噬細(xì)胞極化

巨噬細(xì)胞作為炎癥微環(huán)境的重要組成部分，是機(jī)體免疫系統(tǒng)的主要作用細(xì)胞，正常情況下在監(jiān)測感染、調(diào)節(jié)細(xì)胞更新、創(chuàng)面修復(fù)和組織重塑等方面發(fā)揮作用。有研究表明，可塑性和多功能性是巨噬細(xì)胞的基本特征[1],在組織中巨噬細(xì)胞對環(huán)境信號(如微生物代謝產(chǎn)物、受損細(xì)胞、活化淋巴細(xì)胞)做出反應(yīng)，以獲得不同的功能表型來響應(yīng)機(jī)體的各種信號。巨噬細(xì)胞可能經(jīng)歷經(jīng)典活化的巨噬細(xì)胞(M1型)激活或選擇性通路活化的巨噬細(xì)胞(M2型)激活；這些狀態(tài)反映了巨噬細(xì)胞的M1-M2極化[2]，代表了巨噬細(xì)胞激活動態(tài)變化狀態(tài)的兩個極端。但同時，巨噬細(xì)胞極化是動態(tài)可逆的，即當(dāng)微環(huán)境條件變化時M1型可以轉(zhuǎn)向M2型,反之亦然[3]。影響巨噬細(xì)胞極化的因素很多，粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(GM-CSF)、脂多糖(LPS)、C反應(yīng)蛋白(CRP)以及Th1型細(xì)胞因子可促進(jìn)巨噬細(xì)胞向M1型巨噬細(xì)胞極化，而巨噬細(xì)胞集落刺激因子(M-CSF)、Th2型細(xì)胞因子等可促進(jìn)巨噬細(xì)胞向M2型巨噬細(xì)胞極化[4]。研究表明，巨噬細(xì)胞M1-M2極化的不平衡通常與各種免疫介導(dǎo)性眼病和炎癥狀況有關(guān)[5]。當(dāng)感染或炎癥嚴(yán)重到足以影響器官時，巨噬細(xì)胞首先表現(xiàn)出M1表型，以釋放腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)、白細(xì)胞介素-12(IL-12)和白細(xì)胞介素-23(IL-23)對抗刺激。但是，如果M1期繼續(xù)，它可能會導(dǎo)致組織損傷。因此，M2型巨噬細(xì)胞分泌大量的白細(xì)胞介素-10(IL-10)和轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)來抑制炎癥，促進(jìn)組織修復(fù)、重塑、血管生成和保持體內(nèi)平衡[6]?？傊?，識別與巨噬細(xì)胞極化平衡相關(guān)的分子機(jī)制對臨床設(shè)計(jì)新的巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的診療策略至關(guān)重要。

2 巨噬細(xì)胞極化與自身免疫性葡萄膜炎

據(jù)報道，全球約有5%～10%的視力受損由葡萄膜炎導(dǎo)致，其中高達(dá)35%的葡萄膜炎患者視功能嚴(yán)重受損甚至失明[7]。MicroRNAs是許多生物學(xué)過程的重要調(diào)節(jié)因子，最近研究發(fā)現(xiàn)，MiR-155抑制黑素皮質(zhì)激素5受體依賴性地抑制巨噬細(xì)胞，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)性自身免疫性葡萄膜炎(EAU)發(fā)生，并且靶組織產(chǎn)生的miR-155對EAU的啟動是必要的，并且在建立保護(hù)性調(diào)節(jié)免疫中發(fā)揮作用[8]，提示巨噬細(xì)胞在EAU中發(fā)揮重要作用。

M1型和M2型巨噬細(xì)胞的比例變化也會影響自身免疫性葡萄膜炎的病理進(jìn)程，而巨噬細(xì)胞極化表型與其所處微環(huán)境中多種因素的變化有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，IL-33可以促進(jìn)巨噬細(xì)胞向M2型轉(zhuǎn)化，由于M2型巨噬細(xì)胞在炎癥組織中具有潛在的保護(hù)作用，因此，這可能是IL-33介導(dǎo)的EAU中視網(wǎng)膜炎癥減少的另一個原因[9]。此外，葡萄膜炎大鼠眼、脾和淋巴結(jié)組織中M1型巨噬細(xì)胞水平升高，M2型巨噬細(xì)胞水平降低，M1/M2型細(xì)胞比例失衡，龍膽瀉肝湯(LXD)可明顯降低M1型巨噬細(xì)胞極化水平以及相關(guān)因子iNOS表達(dá)水平，提高M(jìn)2型巨噬細(xì)胞極化水平以及相關(guān)因子Arg-1表達(dá)水平，從而發(fā)揮對EAU大鼠M1/M2極化平衡的調(diào)控作用，達(dá)到治療葡萄膜炎的效果，為臨床應(yīng)用LXD治療葡萄膜炎提供了新的理論依據(jù)[10]。

3 巨噬細(xì)胞極化與視網(wǎng)膜病變

3.1 巨噬細(xì)胞極化與年齡相關(guān)性黃斑變性年齡相關(guān)性黃斑變性(AMD)是一種與年齡相關(guān)的致盲性、退行性眼底病變。AMD占全球致盲性眼病的8.7%,是發(fā)達(dá)國家最常見的失明原因，尤其是60歲以上的老年人,由于人口老齡化，其發(fā)病率可能會進(jìn)一步增加[11]。AMD可表現(xiàn)為干性和濕性兩種形式，干性AMD涉及由萎縮引起的黃斑損傷，而濕性AMD的特征主要為視網(wǎng)膜色素上皮(RPE)層的功能退化及脈絡(luò)膜新生血管(CNV)[12]。AMD的病理過程不僅與退化有關(guān)，還與免疫反應(yīng)和炎癥有關(guān)。作為炎癥不可或缺的組成部分，巨噬細(xì)胞也參與其中，巨噬細(xì)胞的浸潤作用主要與濕性AMD有關(guān)。一方面，通過減少促血管生成的M2型巨噬細(xì)胞來抑制血管生成從而減輕CNV。最近發(fā)現(xiàn)褪黑素可能對AMD有治療作用，給藥褪黑素可以通過抑制CNV中的RhoA/ROCK信號通路，將巨噬細(xì)胞/小膠質(zhì)細(xì)胞從促血管生成的M2型轉(zhuǎn)變?yōu)榭寡苌傻腗1型，從而抑制血管增生，降低CNV[13]。此外，雷公藤甲素可通過降低小鼠M2型巨噬細(xì)胞的比例來發(fā)揮抗血管生成作用從而治療CNV[14]。另一方面，血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)及其受體VEGFR2也參與了CNV的發(fā)病機(jī)制，可以通過下調(diào)與此相關(guān)的通路來減輕CNV的形成。研究發(fā)現(xiàn)，呋喹替尼(HMPL-013)通過抑制脈絡(luò)膜內(nèi)皮細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中VEGF/VEGFR2的結(jié)合，破壞脈絡(luò)膜內(nèi)皮細(xì)胞和巨噬細(xì)胞之間的作用來減輕CNV的形成[15]。

非編碼RNA功能強(qiáng)大，在多種細(xì)胞中發(fā)揮作用，部分非編碼RNA還可通過調(diào)控巨噬細(xì)胞極化參與CNV的病理進(jìn)程。LncRNA是新近發(fā)現(xiàn)的元件，有研究發(fā)現(xiàn)，LncRNA NEAT1通過miRNA-148a-3p靶向PTEN在M2型巨噬細(xì)胞極化中發(fā)揮重要作用，而抑制LncRNA NEAT1可以通過抑制M2型巨噬細(xì)胞極化來抑制CNV形成[16]。Zhao等[17]發(fā)現(xiàn)，MiR-505可以通過靶向跨膜蛋白229B(TMEM229B)促進(jìn)CNV模型小鼠M2極化，而抑制miR-505可抑制激光誘導(dǎo)CNV小鼠的VEGF表達(dá)和CNV形成。因此，非編碼RNA對巨噬細(xì)胞極化的調(diào)控與CNV進(jìn)展密切相關(guān)，這為調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞極化狀態(tài)治療AMD提供了有力的證據(jù)。

3.2 巨噬細(xì)胞極化與糖尿病視網(wǎng)膜病變糖尿病視網(wǎng)膜病變(DR)是糖尿病最常見的微血管并發(fā)癥之一，也是年輕人失明的主要原因。氧化應(yīng)激被認(rèn)為是DR的關(guān)鍵原因[18]。臨床上根據(jù)是否出現(xiàn)視網(wǎng)膜新生血管(RNV)為標(biāo)志，分為增生型糖尿病視網(wǎng)膜病變(PDR)和非增生型糖尿病視網(wǎng)膜病變(NPDR)(或稱單純型或背景型)。氧誘導(dǎo)視網(wǎng)膜病變(OIR)是研究RNV的常用小鼠模型，它包含兩種類型的視網(wǎng)膜血管生成：病理性新生血管生成和生理性血運(yùn)重建[19]。之前的研究證明M2型巨噬細(xì)胞，而不是M1型巨噬細(xì)胞，通過產(chǎn)生分泌細(xì)胞因子來促進(jìn)病理性新生血管形成并減少OIR視網(wǎng)膜的生理性血運(yùn)重建[20]。但最近研究發(fā)現(xiàn)，M1型和M2型巨噬細(xì)胞都具有促進(jìn)視網(wǎng)膜病理性新生血管形成的潛在能力[21]，只是通過促進(jìn)新生血管生成的不同步驟發(fā)揮作用[22]，因此，可以通過調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞極化介導(dǎo)病理性新生血管的生成。研究證明在OIR小鼠模型中色素上皮衍生因子(PEDF)通過調(diào)節(jié)MAPK和Notch1通路的激活，通過脂肪甘油三酯脂肪酶(ATGL)抑制巨噬細(xì)胞極化，而抑制RNV的形成[21]。與此機(jī)制相似的是，Sui等[23]發(fā)現(xiàn)吡咯烷二硫代氨基甲酸酯(PDTC)可以抑制NF-κB信號激活，從而調(diào)節(jié)MAPK磷酸化和Notch1的增加來促進(jìn)OIR小鼠M1型巨噬細(xì)胞向M2型巨噬細(xì)胞的極化降低RNV。這些發(fā)現(xiàn)有助于我們理解RNV的病理機(jī)制，發(fā)現(xiàn)預(yù)防RNV相關(guān)眼病的潛在治療靶點(diǎn)。

3.3 巨噬細(xì)胞極化與增生性玻璃體視網(wǎng)膜病變增生性玻璃體視網(wǎng)膜病變(PVR)是孔源性視網(wǎng)膜脫離修復(fù)失敗的最常見原因，其特征是玻璃體內(nèi)和視網(wǎng)膜表面兩側(cè)的細(xì)胞膜生長和收縮以及視網(wǎng)膜內(nèi)纖維化。目前認(rèn)為，PVR是一種異常的傷口愈合反應(yīng)，主要由炎癥、視網(wǎng)膜和視網(wǎng)膜色素上皮(RPE)細(xì)胞驅(qū)動[24]。巨噬細(xì)胞遷移抑制因子(MIF)作為主要的免疫和炎癥反應(yīng)的細(xì)胞因子，在PVR的發(fā)病機(jī)制中起重要作用。PVR患者的玻璃體中MIF上調(diào)，促進(jìn)RPE細(xì)胞中IL-6、MCP-1和纖維化基因I型膠原的增殖、遷移和表達(dá)，以及p38和ERK信號通路的磷酸化，在PVR的發(fā)展中起著促炎癥和促纖維化的作用[25]。Zhang等[26]在玻璃體內(nèi)注射RPE細(xì)胞誘導(dǎo)形成PVR小鼠模型,并在前纖維膜中發(fā)現(xiàn)了CD206陽性M2型巨噬細(xì)胞，可以通過Notch信號通路調(diào)節(jié)M2型巨噬細(xì)胞的極化來調(diào)節(jié)PVR的形成，因此，可以通過Notch特異性分泌酶抑制劑DAPT抑制RPE細(xì)胞和M2型巨噬細(xì)胞浸潤來減弱PVR的形成，這為PVR的治療提供了新的思路。

4 巨噬細(xì)胞極化與角膜疾病

4.1 巨噬細(xì)胞極化與角膜炎角膜炎是我國主要的致盲性眼病之一，感染是引起角膜炎的最主要原因，常見為細(xì)菌、真菌、病毒、煙熏蟲等感染。巨噬細(xì)胞在不同病因的角膜炎中發(fā)揮了作用。有研究利用銅綠假單胞菌角膜炎小鼠模型發(fā)現(xiàn)M1極化或細(xì)菌感染可誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞中信號淋巴細(xì)胞激活分子家族7(SLAMF7)的表達(dá)，并通過促進(jìn)M2極化減輕角膜炎的發(fā)病程度和緩解角膜炎病情進(jìn)展[27]，這一發(fā)現(xiàn)可能為銅綠假單胞菌誘發(fā)的角膜炎治療提供一個潛在的策略；有研究發(fā)現(xiàn)IDO可能通過MAPK/ERK依賴途徑催化巨噬細(xì)胞極化為M1表型，從而形成促炎細(xì)胞，有助于消除入侵的微生物；另一方面IDO通過抑制巨噬細(xì)胞募集和吞噬作用，防止過度有害的炎癥反應(yīng)[28]；一種命名為TTHX1114的新型工程成纖維細(xì)胞生長因子-1 (FGF-1)通過降低浸潤角膜的M1型巨噬細(xì)胞的頻率，使M1型巨噬細(xì)胞表達(dá)的促炎細(xì)胞因子和趨化因子水平顯著降低，發(fā)揮對感染單純皰疹病毒1(HSV-1)角膜炎的治療作用[29]；Zhu等[30]發(fā)現(xiàn)FCN-A可以通過激活MAPK信號通路促進(jìn)巨噬細(xì)胞向M1型極化，從而介導(dǎo)小鼠煙熏蟲眼角膜感染的炎癥反應(yīng)。上述研究表明，不同類型的角膜炎的炎癥反應(yīng)與巨噬細(xì)胞極化密切相關(guān)。

4.2 巨噬細(xì)胞極化與角膜移植角膜炎嚴(yán)重者可繼發(fā)角膜穿孔、眼內(nèi)感染甚至失明，角膜移植手術(shù)是治療角膜盲的有效方法。角膜移植是實(shí)體組織移植中最普遍和最成功的形式之一,但免疫介導(dǎo)的移植排斥反應(yīng)仍然是角膜移植失敗的主要原因[31]。傳統(tǒng)的免疫抑制劑仍存在許多副作用，研究新的藥物和確定新的治療靶點(diǎn)已成為當(dāng)務(wù)之急。Dai等[32]發(fā)現(xiàn)氯化血紅素治療可以顯著延長角膜移植存活時間，減少角膜水腫和巨噬細(xì)胞，并且氯化血紅素治療可降低角膜移植物中促炎性M1型巨噬細(xì)胞的比例，增加抗炎性M2型巨噬細(xì)胞的比例，減輕角膜移植物的炎癥反應(yīng)，從而促進(jìn)角膜移植存活。另有研究發(fā)現(xiàn)，山奈酚(一種天然的類黃酮)可以通過誘導(dǎo)自噬來抑制NLRP3炎性小體的激活并抑制巨噬細(xì)胞的極化，最終減輕角膜移植排斥反應(yīng)[33]。以上發(fā)現(xiàn)也證實(shí)了巨噬細(xì)胞極化在角膜移植排斥反應(yīng)中的作用。此外，巨噬細(xì)胞誘導(dǎo)的角膜淋巴管生成也在角膜移植排斥反應(yīng)中起重要作用。富馬酸二甲酯(DMF)被證明可明顯抑制角膜淋巴管的生成和角膜移植排斥反應(yīng)，減少角膜巨噬細(xì)胞浸潤。該研究還發(fā)現(xiàn)DMF可通過抑制NF-κB的激活，降低移植角膜和RAW264.7巨噬細(xì)胞中單核細(xì)胞趨化蛋白1(MCP-1)、TNF-α、白細(xì)胞介素-6(IL-6)、白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)和VEGF-C的表達(dá)[34]。因此，DMF可能是潛在的治療角膜移植排斥反應(yīng)的藥物。

5 巨噬細(xì)胞極化與干燥綜合征

Sj?gren綜合征(SS)是一種全身性自身免疫性疾病，女性患者居多，影響外分泌腺包括淚腺和唾液腺的正常生理功能。由于淚腺功能喪失，干眼是最常見的癥狀[35]。高滲透應(yīng)激(HS)是干眼發(fā)展的一個關(guān)鍵病理因素，煙酰胺單核苷酸(NMN)對HS造成的角膜損傷具有保護(hù)作用。具體機(jī)制為:NMN通過減輕HS誘導(dǎo)的MMP、細(xì)胞內(nèi)ROS和LDH的釋放，以及改善角膜上皮細(xì)胞中的SIRT1功能，降低HS相關(guān)IL-17a的表達(dá)，進(jìn)而降低巨噬細(xì)胞的吞噬能力和M1極化，從而發(fā)揮對HS造成的角膜損傷的保護(hù)作用。因此，NMN將來有望成為治療免疫性干眼的有效方法[36]。此外，調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞極化狀態(tài)，使促炎性巨噬細(xì)胞向抗炎性巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)化也是治療干眼行之有效的方法。Lu等[37]通過SS型干眼動物模型兔證實(shí)人臍帶血間充質(zhì)干細(xì)胞(hUC-MSCs)可以通過影響AKT通路使巨噬細(xì)胞向M2型轉(zhuǎn)化，誘導(dǎo)M2型巨噬細(xì)胞相關(guān)分子Arg-1等表達(dá)上調(diào)，從而發(fā)揮治療作用。這為hUC-MSCs在SS干眼治療中的作用機(jī)制提供新的認(rèn)識。

6 巨噬細(xì)胞極化與葡萄膜黑色素瘤

葡萄膜黑色素瘤(UM)是一種高度惡性的眼內(nèi)腫瘤，UM中不僅存在T細(xì)胞，而且還存在巨噬細(xì)胞，被稱為腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞[38]。Bronkhorst等[39]利用抗CD68和CD163的單克隆抗體測出UM中浸潤的巨噬細(xì)胞主要是M2型巨噬細(xì)胞，并且低CD68+和CD68+CD163+的患者的生存率顯著提高，因此，可以通過調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的極化改善患者的預(yù)后。除此之外，增加抗瘤性M1型巨噬細(xì)胞也是治療UM的可能途徑之一。Liu等[40]在小鼠異種移植模型玻璃體內(nèi)用重組溶瘤性HSV-1-EGFP (oHSV-EGFP)治療后，通過體內(nèi)分析顯示，外周血中抗致瘤性M1型巨噬細(xì)胞增加，致瘤性M2型巨噬細(xì)胞減少，并且治療后主要臟器未檢測到病毒，提示oHSV-EGFP是安全、有效的，這為臨床治療UM提供了新選擇。

7 巨噬細(xì)胞極化和近視

近視是一個全球性的公共衛(wèi)生問題，在6歲以下的兒童中，20%的兒童出現(xiàn)異常[41]，隨著近視和嚴(yán)重近視的全球發(fā)病率不斷上升，控制近視的發(fā)生和發(fā)展至關(guān)重要。研究表明，C57BL/6小鼠形覺剝奪性近視的形成伴隨后部鞏膜F4/80+/CD206+巨噬細(xì)胞(M2型巨噬細(xì)胞)的增加和動態(tài)變化，F(xiàn)4/80+/CD206+巨噬細(xì)胞的數(shù)量和屈光度存在顯著負(fù)相關(guān)，同時和眼軸長度呈顯著正相關(guān)，說明F4/80+/CD206+巨噬細(xì)胞參與小鼠形覺剝奪性近視形成的發(fā)展過程，并且CD206+巨噬細(xì)胞起關(guān)鍵作用[42]。這為近視的防控提供了新的思路。

8 小結(jié)

綜上所述，巨噬細(xì)胞極化在免疫介導(dǎo)性眼病的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮了重要的作用。雖然以調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞極化平衡為中心的治療策略越來越受到國內(nèi)外學(xué)者的重視，也取得了一定的成果，但仍有些方面需要深入研究。比如雖然小鼠作為實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ途哂薪?jīng)濟(jì)、易操控的優(yōu)點(diǎn)，但和人類的巨噬細(xì)胞相比仍然存在很大差異，如何減少甚至消除這種差異是人們未來的研究課題。