点击显示 收起
【摘要】 后发性白内障是白内障囊外摘出联合人工晶状体植入术后最常见的并发症，术后残留的晶状体上皮细胞是其发生的关键因素。近年来，国内外学者从药理学方面研究防治后发性白内障，取得了不少的进展。本文就药物预防后发性白内障的作用机制和进展作一综述。
【关键词】 药物；后发性白内障；作用机制
1 抗代谢药物
这类药物主要是通过作用于细胞增殖周期中的不同环节影响DNA、RNA 和蛋白的合成从而抑制LEC的增殖。
1.1 5-氟尿嘧啶
5-氟尿嘧啶(5-FU)为周期特异性药物,主要是通过对胸腺嘧啶核苷酸合成酶的抑制作用而干扰细胞DNA的合成，对DNA合成活跃的S期和G2期细胞最敏感，抑制作用最强。由于白内障术后第1d，绝大多数晶状体上皮细胞已进入DNA合成的S期，且其此时的增殖高峰对后囊混浊的发生发展影响最大。故据5-FU的作用特点，在术中或术后早期应用，应该能有效抑制其生长，减少后发障的发生。Pandey等［1］在实验组的兔眼超声乳化术后植入能连续9d自动释放浓度为0.25 microg/h的5-FU的囊袋环，空白组没植入这种装置，差异，但和对照组没有统计学差异，而且5-FU对眼内组织如角膜、晶体囊袋、视网膜等没有毒性作用。
1.2 8-氯腺苷
8-氯腺苷(8-chloroadenosine , 8-CL-A) 可以使细胞阻止在G1期，从而使细胞增殖受到抑制，8-CL-A还可以通过cAMP依赖机制诱导PKAⅠ下调，起抑制细胞增殖的作用。而且临床药效学表明其急性毒性较小，反复应用在眼内无明显的蓄积作用，对眼内各组织可能是相对安全的。王智等［2］用8-CL-A对体外培养的人LEC做抑制试验，实验结果显示4～8μmol/L的浓度下能抑制LEC增殖并且其抑制程度呈时间、剂量依赖性。
1.3 全反式维甲酸
全反式维甲酸（all-trans retinoic acid,ATRA）通过降低层粘连蛋白受体（laminin receptor，LN-R）的表达而抑制LEC的黏附性和移行性。戴南平等［3］的研究表明ATRA对兔LEC移行和黏附有抑制作用且其作用呈时间依赖性和剂量依赖性，ATRA能调节兔晶状体上皮细胞的网络骨架分布且明显降低其内源性LN-R的表达。
1.4 三氧化二砷
三氧化二砷(As2O3 )对细胞增殖有抑制作用，其作用机制主要是诱导细胞分化、抑制细胞生长、诱导细胞凋亡。关立南等［4］三氧化二砷抑制兔后发性白内障的实验研究表明在活体兔中三氧化二砷有效地抑制LEC的增殖且在囊袋内应用2～8μmol/L的三氧化二砷对角膜内皮细胞没有明显的毒性作用。
2 天然草药成分
2.1 儿茶素类物质
儿茶素类物质是茶叶的有效成分，表没食子儿茶素没食子酸酯((-)-epigallocate-chin-3-gallate，EGCG)是儿茶素类物质主要的有效成分，大量的流行病学研究、体外实验及动物实验证实，EGCG具有抗氧化、抗脂质过氧化、清除自由基、抗突变和抗肿瘤形成等生物学活性和药理效应。Huang等［5］发现EGCG有效地抑制兔LEC的增殖，EGCG可能通过调控P38激酶的磷酸化水平及通过调控MAPK的其他两个成c-jun氨基末端激酶(c-Jun NH2-terminal protein kinase，JNK)、ERK(extracellular signal-regulated kinase，ERK)来抑制LEC的增殖，还可以通过调控细胞内磷脂酰肌醇-3(羟基)激酶/蛋白激酶B(PI3K/PKB)信号转导系统而抑制LEC的增殖。
2.2 莪术
莪术(rhizoma curcumae ，RC) 可能通过诱导［Ca2+］i升高，激活细胞内Ca2+ 信号转导途径；上调细胞cAMP水平，下调细胞内cGMP水平，使cAMP/ cGMP 比值升高，激活细胞内cAMP-PKA、cGMP-PKG信号转导途径来抑制LEC增殖［6］。
2.3 姜黄素
姜黄素(Curcumin，Cur) 是从姜科植物的根茎姜黄中提取的一种酚性天然色素，是姜黄的主要成分，具有抗氧化、抗增殖、诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤生长等作用。研究发现Cur对LEC增殖有抑制作用，主要作用机制是诱导LEC凋亡，Cur通过使LEC细胞核的DNA含量降低和细胞质内线粒体膜电位下降而诱导LEC凋亡［7］。
2.4 榄香烯
榄香烯(elemene，Ele) )是从姜科植物莪术中提取的挥发油，是一种倍半萜类衍生物，化学名为1-甲基-1-乙烯基-2，4-二异丙基环己烷。Ele对LEC增殖有抑制作用，它使晶状体上皮细胞超微结构发生典型的凋亡改变、使LEC细胞核DNA含量下降从而诱导细胞凋亡、使线粒体跨膜电位下降导致细胞进入不可逆性凋亡的过程［8］。
2.5 木黄酮
木黄酮（Genistein）是存在于大豆中的一种天然成分，属于异黄酮类物质。Genistein可以诱导LEC凋亡而抑制LEC增殖，作用机制为Genistein作为一种酪氨酸蛋白激酶的特异性抑制剂，一方面通过某种方式直接作用于受体酪氨酸蛋白激酶，使其无法活化，从而阻断了上述的受体酪氨酸蛋白激酶-RAS信号通路，另一方面使EGF-R等细胞因子受体的表达下调，从而使得EGF等生长因子介导的细胞增殖不能有效进行［9］。
3 基因治疗
基因治疗是将DNA分子在体外进行人工“剪切”、“拼接”和“组合”，使遗传物质重新构建，然后通过载体转入受体细胞进行无性繁殖，并使所需要的基因在受体细胞内表达，产生所需要的产物。随着基因治疗研究的逐步深入，其涉及的范围越来越广，后囊混浊的基因治疗也逐步展开。
3.1 “自杀基因”治疗
将某些细菌、病毒和真菌中特异性的基因转导入晶体上皮细胞，此基因编码的特异性酶类能将原先对细胞无毒或毒性极低的前体药物在晶体上皮细胞内代谢成毒性产物，抑制DNA合成，从而导致细胞死亡，这类前体药物转换酶基因称为“自杀基因”。 Yang等［10］使用单纯疱疹病毒胸苷激酶(Herpes simplex virus thymidine kinase ,HSV-tk) 基因/丙氧鸟苷(Ganciclovir，GCV)系统来预防PCO。HSV-tk是一种自杀基因，它的表达产物胸苷激酶不仅能催化脱氧胸苷成为脱氧胸苷酸，而且能对哺乳动物细胞无毒或低毒的核苷类似物如丙氧鸟苷等磷酸化，并进一步磷酸化为三磷酸核苷，抑制细胞内DNA聚合酶的作用，从而阻断DNA的合成导致细胞死亡。因此，将HSV-tk基因导入靶细胞后，再给予GCV，则表达HSV-tk的细胞因获得对GCV的敏感性而死亡。Malecaze等［11］证明了由腺病毒介导的Bax基因或半胱天冬酶前体-3的过分表达能够使残留的晶体上皮细胞凋亡，在体外细胞培养可以有效抑制LEC增殖，在活体兔实验中也可以预防后发性白内障的发生。
3.2 反义技术治疗
反义技术，即是根据碱基互补原理，用人工合成或生物体的特定互补DNA或RNA 片段(或其化学修饰产物)来抑制或封闭基因表达的技术。主要有反义DNA、反义RNA、核酶、三股螺旋、肽核酸等。Kampmeier等［12］通过逆转录病毒载体将aG1和aMAT1分别导入体外培养的人类胚胎晶状体上皮细胞，均能抑制人胚胎晶状体上皮细胞的增殖，并可观察到细胞凋亡现象。柯治生等［13］研究了兔白内障囊外摘除术中加入IL-1β反义寡核苷酸脂质体(Antisense oligodeoxynucleotide liposomes，ASODN)，能抑制LEC的增殖，并检测到IL-1β的表达下降，由此推测其作用机制为通过阻止IL-1β蛋白的翻译而降低IL-1β的表达。
4 免疫导向药物
免疫导向药物一般由晶状体上皮细胞单克隆抗体与一种对抗细胞有丝分裂毒素偶连组成，单抗可选择性地识别晶状体上皮细胞并与其结合，毒素则进入细胞，破坏重要的生物学过程而导致细胞死亡。
4.1 抗Ⅳ型胶原抗体-金雀异黄素偶联物
抗Ⅳ型胶原抗体- 金雀异黄素偶联物（McAb- Gen immunoconjugate）偶联物的弹头金雀异黄素(Genistein)作为强效的酪氨酸蛋白激酶抑制剂，通过抑制bFGF、EGF等生长因子来抑制生长因子引发的DNA合成，从而抑制细胞增殖。以抗晶状体后囊膜主要成分之一的Ⅳ胶原抗体为载体，目的是将导弹运送到特定晶状体囊袋内，有针对性的抑制晶状体上皮细胞增殖［14］。
4.2 白喉毒素类免疫毒素
白喉毒素（Diphtheria toxin,DT）类免疫毒素是将缺失结合区DT片段与抗体或细胞因子偶联而得到的一类新型导向药物，可高效、特效地杀伤特定靶细胞。LEC不仅可分泌碱性成纤维细胞生长因子（Basic fibroblast growth factor，bFGF）还可高表达具有高度亲和力的成纤维细胞生长因子受体（Fibroblast growth factor Receptor，FGFR），bFGF终生在晶状体赤道部诱导上皮细胞分行为晶状体纤维，促进LEC增殖。以bFGF作为重组免疫毒素的导向因子不仅能够通过与眼内bFGF竞争FGFR而抑制其对LEC的促增殖作用，更重要的是通过与LEC表面的FGFR结合将DT导入细胞中，促进细胞凋亡［15］。
5 其他
5.1 咪拉地尔
咪拉地尔是T型钙通道拮抗剂，Nebe等［16］使用咪拉地尔来抑制体外培养的人LEC的增殖，实验结果表明咪拉地尔能抑制LEC的增殖，其作用机制为通过引起LEC膜电位的去极化而引起LEC的凋亡，还可以抑制整联蛋白的表达导致细胞间的粘附丧失而引起凋亡。
5.2 维生素E琥珀酸酯
维生素E琥珀酸酯(Vitamin E succinate，VES)是维生素E的天然衍生物，它是由琥珀酸与a-生育酚的6位羟基成酯而形成的化合物。研究发现VES可以抑制成纤维细胞及多种肿瘤细胞生长，而对正常细胞相对无毒性。王智等［17］研究发现VES对体外培养的人LEC的增殖具有抑制作用，其作用机制可能是抑制细胞DNA合成；调控Fas/FasL系统诱导细胞凋亡，阻断细胞周期；诱导细胞分化，促进具有生物活性的转化生长因子(TGF-β)的分泌及TGF-βⅡ型受体的表达；以及影响细胞内的第二信使系统，抑制蛋白激酶PKC活性等多条信号传导途径而诱导细胞凋亡。
6 展望
后发性白内障的形成是一个相当复杂的机体损伤的修复反应。目前，传统的手术及激光后囊切开价格昂贵且有多种并发症，因此寻找一种有效、特异且无毒副作用的药物是今后研究的一个热点。随着分子生物学技术的不断发展，单克隆抗体、生长因子抗体、生长因子抗体受体的研究将不断深入，随着基因治疗灵活性与安全性的不断提高与精确，靶向及基因治疗将成为今后研究的新方向。
【参考文献】
［1］Pandey SK, Cochener B, Apple DJ， et al.Intracapsular ring sustained 5-fluorouracil delivery system for the prevention of posterior capsule opacification in rabbits: a histological study ［J］.J Cataract Refract Surg, 2002 Jan，28(1):139～148.
［2］王智，杨静，张明昌.8-氯腺苷对抑制人晶状体上皮细胞增生的体外研究［J］.临床眼科杂志,2006，14(1)：75～77.
［3］戴南平，阎洪禄，王传富,等.全反式维甲酸对兔晶状体上皮细胞移行性和黏附性的影响［J］.眼科研究,2002，20(3)：218～221.
［4］关立南，刘平，李志坚.三氧化二砷抑制兔后发性白内障的实验研究［J］.哈尔滨医科大学学报,2007，41(1)：32～35.
［5］Huang WY, Li S, Zeng JW, et a1．Growth inhibition, induction of apoptosis by green tea constituent(-)-epigallocatechin-3-gallate in cultured rabbit lens epithelial cells［J］. Eye Sci, 2000, 16(3): 194～198.
［6］吴正正，黄秀榕，祁明信,等.莪术抑制晶状体上皮细胞增殖的信号转导机制［J］.中国中医眼科杂志,2006，16(4)：205～208.
［7］黄秀榕，祁明信，康可人.姜黄素诱导牛晶状体上皮细胞凋亡的机制［J］.中华眼科杂志,2006，42(7)：649～653.
［8］黄秀榕，祁明信，胡艳红,等.榄香烯对晶状体上皮细胞增殖的抑制作用［J］.中国临床药理学与治疗学,2006，11(9)：1048～1051.
［9］林思勇，丁正平，吕源.Genistein对兔晶状体上皮细胞增殖的影响［J］.眼科新进展,2004，24(06)：438～440.
［10］Yang J, Liu TJ, Lu Y. Effects of bicistronic lentiviral vector-mediated herpes simplex virus thymidine kinase/ganciclovir system on human lens epithelial cells［J］. Curr Eye Res,2007，32(1):33～42.
［11］Malecaze F, Couderc B, de Neuville S, et al . Adenovirus-mediated suicide gene transduction : feasibility in lens epithelium and in prevention of posterior capsule opacification in rabbits［J］. Hum Gene Ther ,1999 ,10 (14) : 2365～2372.
［12］Kampmeier J, Behrens A, Wang Y, et al. Inhibition of rabbit keratocyte and human fetal lens epithelial cell proliferation by retrovirus-mediated transfer of antisense cyclin G1 and anti-sense MAT1 constructs［J］. Hum Gene Ther, 2000， 11 (1) :128.
［13］柯治生，蔡小军，邓小艳.白细胞介素-1β反义寡核苷酸脂质体抑制后发性白内障的实验研究［J］.武汉大学学报·医学版,2006，27(2)：240～243.
［14］刘芳，孔玮，孔王君，等.抗Ⅳ型胶原抗体—金雀异黄素偶联物体外抑制晶状体上皮细胞增殖［J］.国际眼科杂志,2007，17(03)：651～653.
［15］尹连荣，郝燕生，袁佳琴,等.白喉毒素氨基端389个氨基酸-人碱性成纤维细胞生长因子靶向毒素的克隆表达及对人晶状体上皮细胞毒性研究［J］.中华眼科杂志,2006，42(8)：744～750.
［16］Nebe B, Kunz F, Peters A, et al. Induction of apoptosis by the calcium antagonist mibefradil correlates with depolarization of the membrane potential and decreased integrin expression in human lens epithelial cells［J］. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol,2004，242(7):597～604.
［17］王智，范可顺.维生素E琥珀酸酯对人晶状体上皮细胞增殖的影响［J］.临床眼科杂志,2007；15(01)：73～75.
作者单位：广东医学院，广东 湛江 524023.