文摘

特发性外层膜的发病机制(iERMs),一个共同的病理发现视网膜诊所,研究人员还是忘记了。超微结构的研究iERMs过去未能确定起源的细胞由于细胞通过分化转移涉及的引人注目的形态学变化。因此,免疫组织化学技术,细胞染色cytostructural组件已经证实神经胶质细胞的重要性和hyalocytes iERM形成。的细胞成分iERMs被认为包括胶质细胞,成纤维细胞,hyalocytes,等等,与细胞因子和生长因子存在于玻璃,导致iERM形成。最近,研究关注后透明iERM形成的作用,收缩,特别是异常PVD的过程,因为它与iERM形成。蛋白质组学技术的最新进展也阐明生长因子和细胞因子参与iERM形成,尤其是神经生长因子,神经胶质细胞line-derived生长因子,转化生长因子β1。

1。介绍

外层膜(erm)分为特发性当他们不与任何其他眼部疾病过程,如视网膜脱离、眼内炎症、创伤、视网膜血管疾病。特发性外层膜(iERMs),其确切的发病机制仍然未知,特点是fibrocellular组织内的增长限制膜(ILM)。他们可以从细微cellophane-like电影没有视觉后果明显收缩膜,可引起视物变形症和视力下降1]。负责的几个理论pathologenic机制已经提出,包括胶质细胞的作用,成纤维细胞,hyalocytes,等等辅助细胞因子和生长因子存在于玻璃液;然而,争论关于类型的细胞,产生iERMs和他们如何到达视网膜表面已经持续了几十年。与最近的改善成像技术结合免疫细胞化学和蛋白质组学技术,iERMs的发展演化的理解。本文总结了之前和最新发展理解特发性erm的炎症机制。

2。细胞成分iERM形成

在过去的几十年里,已经取得了重大的进展阐明iERM形成的致病机制;然而,许多基本问题仍悬而未决。的一个重大障碍更大的理解如何以及为什么iERMs发生的准确识别细胞参与。形态学分析手术切除ILM iERM标本展示了各种各样的细胞,包括胶质细胞(Muller细胞,纤维性星形胶质细胞和小胶质细胞),hyalocytes,视网膜色素上皮(RPE)细胞,成纤维细胞,myofibroblasts [2]。然而,由于玻璃的细胞通过分化转移通常发生显著的形态学变化,形态学识别标准单独证明不足的起源细胞(3]。事实上,Vinores等人证实,当神经胶质细胞,成纤维细胞,在玻璃和RPE细胞培养,他们接受时间的变化形态和超微结构本质上是相互区别标准(4]。因此,最近的研究关注于使用免疫组织化学标记的结构蛋白中间丝蛋白等协助程控的决心。

常用的结构蛋白抗体和表列出各自的靶细胞1。与小胶质细胞通常占主导地位在iERMs牵引而myofibroblasts膜的主要细胞类型有重要的牵引(4]。在一项由赵et al ., Muller细胞和hyalocytes被发现黄斑标本的主要细胞类型。所有手术切除iERM标本被发现有积极的疣状胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)、CD45、CD68、CD163,波形蛋白,与细胞视黄醛结合蛋白(CRALBP)的神经胶质细胞和hyalocytes5]。iERMs Kir4.1还发现,据报道,被发现Muller细胞end-feet膜(6]。疣状pan-cytokeratin是负的,预测如果任何iERMs RPE细胞的作用。Muller细胞突出显示的重要性,所有immunomarkers Muller细胞是积极的在这个研究包括GFAP、CRALBP,波形蛋白和Kir4.1。所有hyalocyte标记也immunopositive。有趣的是,这项研究还发现colocalizations GFAP和hyalocyte CD45标记CD163 20%的标本。这些double-labeled细胞可能代表hyalocytes hyalocytes以来积极GFAP表达已经被描述在其他物种7,8]。Hyalocytes被认为是巨噬细胞谱系,所以他们可以吞噬GFAP阳性碎片或凋亡细胞,这就可以解释他们的immunopositivity GFAP [9]。Colocalization CD163和 sma也见过在单一的情况下,最有可能hyalocytes暗示可能transdifferentiated成myofibroblast-like细胞。这些结果支持假设hyalocytes Muller细胞构成iERM的主要细胞类型。

表1
抗体用于采用免疫染色。

舒曼等人的研究也证实了Muller细胞的存在和重要性的一个组成部分iERM [2]。他们测试了手术切除flat-mounted ERM GFAP标本,hyalocyte标记(CD45和CD64)、波形蛋白,CRALBP, sma。他们还发现colocalization GFAP和hyalocyte标记,这是假定是hyalocytes可以吞噬GFAP阳性碎片或凋亡细胞。此外,细胞与GFAP /波形蛋白和GFAP / CRALBP还发现,被认为代表Muller细胞,细胞,最后,GFAP阳性但不是hyalocyte标记可以想象所指Muller细胞。因此,这些发现还强调在ERM Muller细胞增殖的重要性。

iERM形成胶质细胞的重要性是不可否认的。然而,有分歧时决定哪些类型的神经胶质细胞,Muller细胞与星形神经胶质,是主要的细胞类型。根据foo,汇率机制不太可能来自Muller细胞因为它们是固定在外层视网膜和附加到感光细胞(10]。另一方面,凯斯等人声称Muller细胞和他们的流程是主要的组成细胞在iERMs [11]。他们用免疫组织化学染色对谷氨酰胺合成酶(GS)(尤其是Muller细胞和表达过程而不是星形胶质细胞)在手术切除iERMs。所有iERMs演示了一个连续、GS等免疫反应性的模式,表明Muller细胞是主要的细胞类型负责iERM形成,不是星形胶质细胞。然而,由于连续出现的GS在erm的胶原组织免疫反应性,这些最有可能代表扩展通过ILM Muller细胞的过程,而不是实际Muller细胞作为一个整体。也有一小部分的ERM显示GS没有免疫反应性,这可能代表hyalocytes, myofibrocytes等等。Rentsch还认为,Muller细胞过程,而不是整个细胞,延伸到玻璃腔通过ILM和作为支架使用其他细胞的迁移和增殖12]。

Hyalocytes名叫后其位置的透明,被认为是一个巨噬细胞谱系,越来越多的证据也强调他们的重要性在iERM形成中的作用。在一项由Kohno et al。9),免疫组织化学进行手术切除iERMs GFAP和演示 光滑的肌肉肌动蛋白( 在所有erm sma) immunopositive细胞。GFAP的中间丝蛋白存在于神经胶质细胞 sma被认为是一个中间丝蛋白被认为是重要的细胞外基质收缩成纤维细胞(13]。有趣的是在这项研究中, sma阳性细胞主要分布在简约ERM的重点,而GFAP阳性细胞出现在外围,ERM noncontracted地区的所有样品。为了弄清楚这些 sma阳性细胞transdifferentiated hyalocytes或神经胶质细胞,胶原凝胶收缩试验使用培养的牛hyalocytes或执行正常的人类星形胶质细胞的收缩房地产评估细胞转化生长因子的存在 2 (TGF 2)。TGF 2被认为刺激细胞分化转化成myofibroblasts。牛hyalocytes显示胶原凝胶和超表达强烈的收缩活动 sma在TGF的存在 2虽然人类星形胶质细胞没有。可以推断出从这个,hyalocytes transdifferentiate进入myofibroblasts TGF的存在 2,可能在ERM收缩起着重要的作用。作者还声称GFAP阳性细胞在外围发现星形胶质细胞不Muller细胞。当他们为Muller细胞染色标记(antiglutamine合成酶),他们只是偶尔发现immunopositive细胞过程和穆勒没有明显的细胞聚集被认为。因此,我们可以推测,尽管Muller细胞过程可能在ERM形成中发挥作用,大多数GFAP积极性在iERMs代表辅助神经胶质(9]。

潜在的分化转移myofibroblasts不是hyalocytes独有。在一项研究由古伯伯14),评估Muller细胞收缩细胞增生性糖尿病性视网膜病变的潜在来源,Muller细胞失去GFAP和GS表达式显示并发增加 sma免疫反应性,从而证明分化转化成myofibroblast-like细胞收缩特性的能力。

一个有趣的发现研究Lesnik Oberstein等人提出的可能作用在iERM视网膜神经节细胞的形成。他们的研究表明神经节细胞神经丝过程的所有32 iERMs通过免疫组织化学检查。erm被标记为神经丝蛋白抗体,推测来自视网膜神经节细胞。之前的猫视网膜的研究表明,从神经节细胞和神经突水平细胞后可以找到实验下Muller细胞(视网膜脱离15]。然而,在这些情况下,这些被认为是由于神经突的生长对视网膜损伤反应。这个研究显示神经突生长成iERMs历史创伤的患者。有趣的是,这些只是神经突Muller细胞中发现的地区存在,表明某种类型的信号从Muller细胞刺激神经节细胞神经突生长的。然而,这种类型的神经突生长的原因尚不清楚。事实上,在一系列Parolini et al ., erm在特发性患者从层状孔,antineurofilament染色并不是证明(13]。

3所示。病理生理学的特发性erm

结构上来说,有两种类型的iERMs有不同的临床表现:简单、拖引erm。简单erm与精致cellophane-like电影膜内部限制膜(ILM)有轻微没有视觉症状。这些膜通常主要由神经胶质细胞组成。另一方面,拖引iERMs厚与收缩性质导致视网膜表面起皱,通常伴有视力下降,视物变形症。他们是由神经胶质细胞+收缩细胞(16]。ERM的两个主要组件是细胞外基质结构如纤连蛋白和胶原蛋白和细胞起源于extraretinal和视网膜神经胶质细胞等,成纤维细胞,hyalocytes [17]。

完整的iERM发病机理尚不清楚,但许多理论被提出。最被广泛接受的理论是,iERM是表面断裂形成的结果在ILM后玻璃体脱离(PVD),允许从底层视网膜神经胶质细胞和其他通过缺陷迁移和增殖ILM (1]。的一些原始研究iERMs由foo,他进行了超微结构研究的8例简单erm使用电子显微镜。在他的研究中,他发现简单的erm只包含胶质细胞。他还推测,一个初始事件损害视网膜表面并导致神经胶质细胞增殖和迁移的缺陷。由于视网膜表面的缺陷,胶质细胞反应通过扩展和肥大的过程为了修复缺陷。与此同时,一些其他的细胞分裂和促进欧洲汇率机制的实质。他继续说,休息在ILM, ERM的形成后,可以治愈和以后很难找到他们10]。

最近几年,注意力一直放在试图理解iERM形成玻璃的作用,因为大多数情况下iERM似乎发生在周围性血管疾病患者。事实上,foo [18]报道浓缩胶原原纤维的存在和玻璃在premacular纤维化胶原蛋白。Bellhorn和他的同事们(19)还发现了玻璃在变量的汇率机制内病变他们用电子显微镜研究了。玻璃的作用进一步阐明当岸和清水20.]报道椭圆或圆形缺陷分离后透明膜的特发性前膜纤维化患者。他们假定premacular椭圆形缺陷在分离后透明膜中扮演着重要角色在特发性前黄斑纤维化的发展。在他们的研究中,他们发现31(65%)的48眼睛周围性血管疾病和特发性前黄斑纤维化有一个椭圆或圆形缺陷和12(25%)48的眼睛在premacular休息区域。这意味着大多数的眼睛周围性血管疾病和缺陷premacular皮质玻璃开发特发性前黄斑纤维化。该理论认为,在某些情况下视网膜玻璃体后皮质可能会附加到在周围性血管疾病的发展过程中,导致的缺陷premacular分离玻璃体皮质。但更重要的是,它是大脑皮层的残余玻璃premacular ILM,然后作为结构部件,并提供一个媒介的神经胶质细胞和hyalocytes可以增殖形成一个iERM。组织学的研究支持这一理论,表明玻璃体后皮质的一部分并保持连接到premacular ILM PVD(后21]。Hikichi et al。22)进行体内研究之间的关系,进一步阐明premacular皮质玻璃缺陷和特发性premacular纤维化的关系。他们还发现缺陷的发生率在分离premacular皮质玻璃与特发性premacular纤维化的眼睛明显高于在眼睛。然而,27(75%)的36眼premacular纤维化并未表现出缺陷的premacular玻璃体皮质。

•塞巴格•后来统一这一概念,创造了它异常周围性血管疾病。根据•塞巴格•,对于一个简单的周围性血管疾病发生,两个进程必须同时发生:削弱施行视网膜粘连和玻璃体液化23]。发生异常PVD当玻璃体液化的程度超过的程度减弱施行视网膜粘连,导致后vitreoschisis。这是分裂的玻璃体后皮质发生时和转发位移的玻璃体的外层叶子后玻璃体皮质(包含hyalocytes)仍然附着在视网膜,可能导致黄斑的形成。如何这些hyalocytes引起ERM是未知的,但是,根据Kampik,这些hyalocytes刺激Muller细胞通过一个完整的发送流程ILM形成了脚手架,允许其他细胞然后被成膜(24]。•塞巴格•提出了药理学vitreolysis来削弱适应症粘连安全分离后玻璃体皮质和防止异常PVD (23]。

为了验证理论的异常PVD的启动事件iERM的形成,•塞巴格•等人研究了44眼睛黄斑使用结合光学相干断层扫描和扫描激光检眼镜vitreoschisis。Vitreoschisis 19中发现了与黄斑44眼(43.2%)。作者认为vitreoschisis在场只有当他们看到两个膜层后玻璃体皮质的加入到一个,形成一个“Y”形配置。然而,作者指出,有很多情况下,明确“Y”形没有见过,但不同的薄膜后玻璃体皮质可见视网膜前表面(25]。未来的研究需要与高分辨率10月调查的发病率是否vitreoschisis甚至大于本研究观察。

赞同这一理论,Kampik也相信vitreoschisis的作用可能是负责iERM形成。在许多标本检查,他很少遇到在ILM休息,因此它是不太可能iERM形成机制。根据他的发现,有两种类型的iERM膜:类型我是当有玻璃体胶原蛋白夹在ILM和ERM,和II型ILM表面直接当细胞增殖与稀疏或没有胶原蛋白层间24]。因为玻璃体后皮质由许多薄的薄片,精致的片晶会很少出现在ILM如果vitreoschisis发生在大脑皮层的后部分。这可以解释为什么在II型iERMs,稀疏,没有玻璃看到在一些地区。

我们可以推测,药理学vitreolysis可能在I型iERMs有治疗作用,即酶血纤维蛋白溶酶可以和ERM分离。然而,这是不可能的在II型膜。手术来说,这可以解释为什么一些膜比其他人更容易剥。此外,一个必须剥两个膜,防止复发和消除导致I型膜牵引来源,然而,在II型膜,一个只会剥膜同时ILM之一。事实上,在一项由Gandorfer et al .,简单ERM移除叶子背后总细胞数的20%在ILM iERM患者2 3 (26]。这些最有可能代表I型膜和剥落的ERM这些病人将残余细胞增殖并引起ERM复发。因此,ILM染色与后续去除对复发的预防很重要。根据Kampik,细胞需要的脚手架ILM或本机玻璃体增殖,通过剥ILM都带走(24]。复述等人报道的困难移除ILM的ERM由于ILM的更深层次的解理面剥落(27]。有趣的是,他们发现erm患者往往有胶质和/或神经细胞在视网膜表面以及ILM的玻璃表面。这些细胞上发现的视网膜表面ILM占ILM的更深层次的解理面剥落。这项研究还表明,iERM形成,此前被认为是主要外层,可能会有重大的intraretinal组件。

4所示。细胞因子和生长因子

蛋白质组学的数据非常有限iERMs孤单。然而,根据一项由Mandal et al。1)、高丰富蛋白质中发现未稀释的玻璃样本iERMs包括患者 载脂蛋白a - 1抗胰蛋白酶,转体基因和血清白蛋白。他们还比较这些结果患者特发性黄斑孔的玻璃样本,发现两者之间无显著差异。这导致一个推测iERM和黄斑孔涉及类似的炎症过程。

因为众所周知,胶质细胞iERM细胞最重要的组件之一,了解参与神经胶质分子信号转导的作用是很重要的。碱性纤维母细胞生长因子(bFGF)是这样的一个分子。它支持两个神经元和神经胶质细胞的生存和成熟,可能发挥重要作用在神经损伤后的再生28]。在一项由Harada et al。29日),聚合酶链反应(PCR)分析显示bFGF mRNA表达在10 15 (67%)iERMs和13 19 erm的增生性糖尿病视网膜病变(PDR)患者。陈等人。30.]发现bFGF免疫反应性在五7 (71%)iERMs和四个8 (50%)PDR膜。

神经生长因子(神经生长因子)和胶质细胞line-derived神经营养因子(GDNF)也可能参与汇率机制的形成。在同一研究Harada et al。29日),他们检查的表达神经营养因子受体(trkA, trkB trkC, p )和GDNF(肾小球滤过率(GFR) 肾小球滤过率(GFR) 1, 2,随著在erm获得PDR和iERM患者。表达式生成受体mrna在两组相似。一项由Iannetti et al。31日)也在iERMs研究神经生长因子的作用,发现水平明显高于iERM样本与对照组没有erm(病人接受了原发性视网膜脱离玻璃体切除术的72小时内发病)。GDNF,肾小球滤过率(GFR)的表达 1受体信使rna是惊人的高iERMs 15例(12)相比,PDR erm 19例(8)。另一方面,肾小球滤过率(GFR) 2表达水平明显高于在PDR erm 19例(17)与iERM(15例)。尽管上述发现,其他一些研究显示GDNF水平远低于灵敏度阈值在iERM样本(31日,32]。研究结果的差异可能与部分用于处理样品的方法(即。,ELISA和PCR)。进一步的研究是必要的为了阐明GDNF和神经营养因子在iERM形成中的作用。

最近,一个更先进的蛋白质组学技术使用液相色谱质谱和多路复用蛋白质化验是利用Pollreisz et al。17研究水和玻璃液体从iERMs患者。大部分的蛋白质识别参与的经典和替代途径补体的激活,蛋白水解作用,细胞粘附。大部分的蛋白质中发现了相似的房水和玻璃之间的样本数量;然而,有8个蛋白质表达水平较低,在水溶液相比,玻璃液。这些蛋白质,纤维蛋白原是最高度表达蛋白质的玻璃相比,水液。纤维蛋白原的发展已经涉及到玻璃膜形成在老鼠模型中(33]。其他7蛋白没有被报道在iERM形成中发挥作用。多元蛋白质组分析显示类似的细胞因子和生长因子的浓度水和玻璃体液,除了血小板源生长因子(A)。这个因素是表示对玻璃液在更高的级别上。卡西迪等人报道更高水平的PDGF在玻璃体液的眼睛后增生性玻璃体视网膜脱离与健康对照组相比(34]。

神经生长因子和转化生长因子(神经生长因子) 1 (TGF 1)纤维母细胞活动中起关键作用。一项研究显示,Minchiotti et al ., TGF 1和神经生长因子mRNA被发现在所有8 iERMs评估(35]。事实上,每一个iERM显示 光滑的肌肉肌动蛋白( sma)积极myofibroblasts表达神经生长因子及其受体 和p 。神经生长因子的生物效应包括成纤维细胞迁移、分化成myofibroblasts,细胞外基质收缩。因此,它是合理的假设TGF 1目标神经胶质细胞和神经生长因子能刺激他们transdifferentiate myofibroblasts,还可以刺激myofibroblasts打开他们的收缩行为。

Iannetti等人的研究也报道转化生长因子的作用 1 (TGF 1), 2,神经生长因子(神经生长因子)的发病机理iERM [31日]。他们更高的TGF报道 2水平iERMs患者相比,控制,而TGF的水平 1是类似于控制。这是在矛盾与被报道Minchiotti et al ., TGF报道 1表达所有iERM标本。根据Iannetti, TGF 2是最重要的生长因子iERM和可能的发病机制刺激特定类型的神经胶质细胞的分化或hyalocytes myofibroblasts,诱导ERM收缩。Kohno等人先前报道的研究也证明了TGF的重要性 2在iERM收缩9]。人们可以推测对TGF治疗药物的疗效 2在预防iERM形成和收缩。

血管内皮生长因子(VEGF),研究最广泛的适应症生长因子,在iERMs也被报道。在研究Mandelcorn et al ., 11(85%)的13 iERMs VEGF染色积极,但没有统计学意义的存在之间的关系VEGF和泄漏荧光素血管造影(36]。积极的iERMs VEGF免疫反应性的一项研究也发现了陈et al。30.]。然而,由于视网膜神经胶质已经知道产生VEGF,这并不奇怪37]。令人费解的是为什么没有血管iERM尽管VEGF的存在。一种可能性是,还有其他细胞iERM除了内皮细胞VEGF的目标。也可能存在内皮生长抑制因子,如TGF - ,可以防止VEGF施加其血管生成活性(38]。

5。结论

尽管先进的成像技术,免疫组织化学,蛋白质组学,iERM形成的确切机制尚不清楚。我们已经走了很长的路在理解所涉及的细胞类型,但我们的理解与相互依赖的细胞因子和生长因子参与iERM生产是不完整的。还需要进一步的研究来评估细胞、细胞因子和生长因子参与iERM形成。

利益冲突

作者声明没有竞争/利益冲突相关的任何话题。