王红教授:浅谈DME中Müller细胞的作用

  • 2024-12-01 12:06:00
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编者按:糖尿病视网膜病变(DR)是糖尿病患者主要的眼部并发症,而在DR的进展中,糖尿病黄斑水肿(DME)是患者视力下降的主要原因。Müller细胞是哺乳动物视网膜中主要的神经胶质细胞之一,在维持内环境稳态和神经元结构完整性、稳定性以及信号转导等方面具有重要作用。人类视网膜中的Müller细胞是直接参与DME发病过程的关键结构之一。在2024年海峡两岸医药卫生交流协会眼科学专委会第十二届PCV论坛暨黄斑病年会上,山东大学齐鲁医院的王红教授基于研究数据和自身丰富的临床经验,就“DME中Müller细胞的作用”这一话题进行了详细阐述,为眼科医师更好地治疗DME拓宽了诊疗思路。


DME积液平稳控制的重要性

2018年以后,眼科医师越来越关注DME积液的吸收,抗血管内皮生长因子(VEGF)药物在DME积液吸收中大显身手,如何尽早、尽量、稳定地将DME积液控制在可控范围内,是眼科医师一直关注的重要课题。

■ 尽早消除积液可快速改善患者的视力:

Protocol T事后分析显示[1],中心凹1mm的视网膜内液(IRF)每降低10nl,最佳矫正视力(BCVA)平均提高0.15个字母数;中心凹1mm的视网膜下液(SRF)每降低10nl,BCVA平均提高0.34个字母数(图1);


图1. 中心凹1mm内积液每减少10nl,BCVA的变化情况


■ 尽早消除积液有利于恢复椭圆体带(IS/OS)的完整性:

一项回顾性研究显示[2],DME消退后,DME持续时间较短的患者更有可能拥有完整(恢复)的IS/OS(图2);

图2. IS/OS始终破坏组,DME持续时间更长


■ 尽量消除积液,可改善患者的视力预后:

一项真实世界研究显示[3],积液完全消退患者,第1年视力改善比积液残余患者多12个字母(图3);

图3. 积液完全消退患者,第1年视力改善比积液残余患者多12个字母


■ 黄斑中心凹厚度(CST)平稳,控制患者2年视力获益高2.35个字母:

Protocol V事后分析显示[4],CST的大幅波动预示着DME患者在2年终点时的视力结局更差(图4)。

图4. CST的大幅波动预示着DME患者在2年终点时的视力结局更差

尽管眼科医师已经非常重视DME积液的吸收,但是真实世界临床研究发现,仍有相当一部分患者存在治疗不足的情况,抗VEGF单药无法完全解决水肿问题。在水肿消退不彻底、残余水肿持续存在的情况下,患者的外层视网膜会遭到严重破坏,进而导致患者的视力出现不可逆性损伤。由此也引发一个思考,除了血-视网膜屏障破坏、血管内皮细胞紧密连接破坏以外,可能还有其他因素参与DME积液形成,造成水肿波动。


Müller细胞受损与DME积液

DME的实质是血管渗漏导致的黄斑积液(图5),分为IRF和SRF。IRF除了与血-视网膜屏障有直接关系以外,与Müller细胞的引流功能也存在密切联系,Müller细胞的引流功能出现障碍后就会导致积液出现,因此眼科医师对于IRF的关注度提升之后,也会引入对Müller细胞的关注。IRF除了会造成视力下降,造成光传输衍射或受阻,还会造成神经感觉层光传输障碍,并造成双极细胞或光感受器细胞的轴突出现拉伸变化,阻止光感受器向神经节细胞的信号传递。1999年,DME被分型为海绵状弥漫性视网膜增厚(DRT/SDRT)、黄斑囊样水肿(CME)和浆液性视网膜脱离(SRD)。CME中包含许多与Müller细胞相关的生物标志物,例如DRIL、桥状连接、视网膜囊内高反射物质(ICHRM)等。

图5. DME的实质是血管渗漏导致的黄斑积液

王红教授随即分享了一位长达9年应用抗VEGF治疗的DME患者的治疗过程(图6、图7),该患者于2015年~2024年持续治疗,总计给予抗VEGF治疗34针(雷珠单抗、康柏西普、阿柏西普)。在治疗过程中,IRF起起伏伏,不停复发,但是随着规范治疗进程的推进,患者的水肿囊腔慢慢消退,并呈现出不同的表现,除了形态、直径大小有变化以外,水肿囊腔内容物有清亮液体、高反射物质和高反射点(图8),这种情况与Müller细胞密切相关。

图6. 患者基本情况

图7. 患者初诊时眼底检查

图8. 患者不同时期水肿囊腔的不同表现


1851年,德国解剖学家Heinrich Müller在视网膜上发现了一种新的大胶质细胞——Müller细胞。每个Müller细胞与一个视锥细胞、大约十个视杆细胞以及几个视网膜内神经元相连,这些神经元被称为视网膜神经元的柱状微孔,是视觉“前向信息处理”所需的最小功能单元。Müller细胞的主要功能是调节细胞膜内外离子和水的平衡、调节代谢、恢复神经递质和抗氧化。在无明显血管造影血管渗漏的情况下,Müller细胞肿胀也会导致CME的发展。非人类灵长类动物黄斑组织学切片可见,当IRF和SRF存在时,会直接造成Müller细胞的形态发生异常。

胶质反应性是DR的早期特征。高血糖早期,三种神经胶质细胞的反应性表现为Müller细胞增生、星形胶质细胞密度降低和小胶质细胞活化。胶质反应性变化早于血-视网膜屏障的破坏,高血糖刺激会造成Müller细胞的细胞膜中钠钾ATP酶异常,以及VEGF和Kir4.1表达异常,最终造成细胞内水肿(图9)。胶质纤维酸性蛋白(GFAP)是一种常见于星形胶质细胞中的蛋白质,Müller细胞中GFAP的表达被认为是视网膜损伤的标志物。在糖尿病大鼠动物模型中[5],可见Müller细胞中GFAP的表达明显增加(图10)。

图9. Müller细胞中VEGF和Kir4.1表达异常的发生机制

图10. 糖尿病大鼠动物模型可见Müller细胞中GFAP的表达明显增加


临床中也有很多和Müller细胞相关的生物标志物:

■ DRIL:

其与Müller细胞和GFAP水平的降低存在相关性。研究可见,基线时存在大片DRIL,是累及中心凹的DME(CI-DME)视力下降的预测因子(图11)。当DRIL出现面积和直径增加时,往往提示患者的Müller细胞已经出现严重的损害,患者抗VEGF治疗的视力预后较差[6-7];

图11. DRIL是CI-DME视力的预测因子


■ Müller细胞锥:

Müller细胞锥是Gass提出的概念,认为黄斑中心凹存在2种类型的Müller细胞:中心凹的Müller细胞、“Z型”的位于中心凹壁的Müller细胞,中心凹的Müller细胞也称Müller细胞锥。三位DME患者的OCT图像可见(图12),左图中心凹Müller细胞锥完整 (黄色星号);中图严重DME患者的旁中心凹Z型结构变垂直,难以分辨Henle’s 纤维层和外核层;右图中心凹Müller细胞锥完全破坏(红色箭头)。Müller细胞锥的存在往往提示患者Müller细胞的功能尚可,当Müller细胞锥严重损坏以后,会影响Müller细胞的液体吸收功能以及外丛状层中光感受器的突触形成能力,导致抗VEGF治疗后较差的视力及CST应答;

图12. 三位DME患者中心凹Müller细胞锥图像


■ ICHRM:

ICHRM是DME患者OCT上视网膜内囊腔存在的高反射物质团(图13),且区隔于高反射点或硬性渗出,一般在DME发生7个月后出现,是DME眼OCT的另一项发现,有可能成为一种预测DME预后的新生物标志物,存在ICHRM预示视力结局不佳[8]。在DME患者眼OCT上ICHRM非常多的情况下,可以考虑在基线时联合激素治疗。

图13. ICHRM的OCT特征


小结:王红教授最后总结道,DME的实质为黄斑积液,积液存在会影响视网膜组织/结构,导致视力损伤。持久、平稳控制积液可带来更大视力获益,积液完全消退,视力预后更佳。胶质细胞和炎症因子在DME的发生发展中发挥了重要作用,眼科医师关注Müller细胞和胶质反应性,有助于平稳控制DME,希望未来有更多数据支持Müller细胞的相关研究。


参考文献

[1]Roberts PK, et al. JAMA Ophthalmol. 2020 Sep 1;138(9):945-953.

[2]Muftuoglu IK, et al. Eur J Ophthalmol. 2017 Aug 30;27(5):585-590.

[3]Penaud B, et al. J Fr Ophtalmol. 2017;40:839-843. 

[4]Starr MR, et al. Am J Ophthalmol. 2021 Dec;232:90-97.

[5]Mat Nor MN, et al. J Anat. 2023;243(4):697-705.

[6]Sun JK,et al. JAMA Ophthalmol. 2014 Nov;132(11):1309-16. 

[7]Sun JK, et al. Diabetes. 2015 Jul;64(7):2560-70. 

[8]Venkatesh R et al. Intracystic hyperreflective material in centre-involving diabetic macular oedema. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 2021 Sep;259(9):2533-2544. 


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条评论

  • Linda Gareth
    2015年3月6日, 下午2:51

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