李文珊 牛 陽
(寧夏醫科大學中醫學院,寧夏 銀川 750004)
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中醫藥治療糖尿病性白內障的優勢與思考
李文珊牛陽1,2
(寧夏醫科大學中醫學院,寧夏銀川750004)
糖尿病性白內障;中醫藥
糖尿病(DM)是一組由胰島素分泌缺陷,和(或)胰島素作用缺陷導致的以慢性血糖增高為特征的代謝性疾病〔1〕,發病率逐年上升,2013年世界范圍內約有3.82億患者罹患此病,到2030 年該數據將可能達到4.39億〔2〕。以晶狀體混濁為主要特征的DM性白內障(DC)是DM晚期的主要并發癥之一,已成為糖尿病并發癥中僅次于視網膜病變的第二大眼病〔3〕。其發生主要是由于體內半乳糖激酶活性降低或胰島素的缺乏,導致機體血糖濃度升高,眼內房水的滲透壓增高,晶狀體纖維發生滲透性腫脹、斷裂或崩解,最終使晶狀體完全混濁〔4〕。隨著DM患者人數的增加,DC的患病率也逐漸上升。研究表明DC的發生與年齡、視網膜病、血糖控制等多種因素有關〔5,6〕。DC發病機制復雜,病理過程涉及多個分子信號通路的激活,目前治療主要是針對全身的整體系統性治療和針對眼部疾患的局部治療〔7〕。中醫藥以其整體觀念和辨證論治優勢,在DC防治中發揮積極作用,能顯著改善患者癥狀及預后〔8〕。本文擬就DC的發病機制、治療進展及應用中醫藥對其干預的治療進行綜述。
1.1高糖微環境中晶狀體滲透壓的改變晶狀體正常穩定的物質代謝保證了晶狀體的透明性,其在富含葡萄糖的房水及玻璃體的包圍中通過無氧酵解通路進行代謝。葡萄糖通過簡單擴散和易化轉運等途徑進入晶狀體,因此房水濃度的變化明顯影響晶狀體內葡萄糖的濃度〔9〕。當微環境葡糖糖濃度升高,滲透壓增大,葡萄糖進入晶體組織,使組織內葡糖糖水平升高,從而打開多元醇信號通路,生成山梨醇〔10〕。而多元醇很難透過細胞膜,若未能迅速被代謝,在細胞內大量積聚可導致細胞內高滲狀態,從而引起晶體纖維水腫,最終導致晶體混濁,白內障形成〔11〕。
1.2晶狀體蛋白的氧化損傷及糖基化氧化損傷使晶狀體結構蛋白發生改變,肽鏈展開,巰基被氧化,晶狀體結構蛋白交聯、聚合,可溶性蛋白增多,濃度和光散射增強,導致晶狀體出現熒光和色素,晶狀體抗氧化防御能力下降。蛋白質的糖基化是指機體在不需要酶催化的狀態下,蛋白質和葡萄糖之間自動發生緩慢且持久的形成糖基化蛋白的過程,又稱為非酶糖化反應。非酶糖化的廣泛性對蛋白質的結構和功能至關重要,在糖尿病高血糖的作用下,半衰期較長的晶狀體蛋白更容易發生非酶糖化反應,使得蛋白質變性,糖尿病性白內障形成〔12〕。
1.3高糖微環境下晶狀體細胞周期的改變研究證實,高濃度葡萄糖可誘導晶狀體上皮細胞進入有絲分裂,后又阻礙了有絲分裂的完成,從而干擾細胞周期,使細胞更趨于老化〔13〕。
1.4晶狀體上皮細胞中“線粒體自噬”蛋白的改變線粒體決定細胞的生存和死亡。一方面,線粒體是細胞的能量工廠,通過氧化磷酸化為細胞的生存提供能量和生物合成的底物;另一方面,線粒體代謝過程中活性氧的異常積累會引起線粒體損傷,從而釋放促凋亡蛋白。為維持細胞的正常活動狀態,受損傷或不需要的線粒體需被及時清除掉,這一過程被稱為“線粒體自噬”。有學者發現,線粒體膜電位降低和線粒體通透性膜孔開放能引起線粒體自噬,并認為線粒體自噬可能在減少由衰老引起的線粒體DNA突變中起著重要的作用〔14〕。也有研究證實,在高葡萄糖刺激或高齡作用下,“線粒體自噬”蛋白的改變能夠導致晶狀體喪失對應激的抵抗或晶狀體分化,最終形成了白內障〔15~17〕。
目前,DC最主要的治療方法包括系統治療和局部治療兩部分,眼部局部治療又包括藥物、手術及藥物與手術聯合等多種方法。分述如下。
2.1藥物治療醛糖還原酶作為多元醇通路的限速酶,通過抑制其活性來阻止DC的發生和發展,臨床試驗證明,用醛糖還原酶抑制劑有較好的抗DC的療效。小分子物質牛磺酸,作為一種滲透壓調節劑,通過跨膜轉運調節達到平衡細胞內滲透壓的作用,同時其又是一種理想的抗氧化劑,研究表明,補充牛磺酸可有效減輕晶狀體蛋白質的糖基化和氧化程度,減少晶狀體細胞內小分子蛋白質和酶的滲漏,從而保護晶狀體的透明性〔18〕,因此,牛磺酸有望成為臨床上治療DC的理想藥物。
2.2手術治療最早,白內障手術方式主要是囊內、囊外摘除術,原理都是將晶狀體懸韌帶離斷后完全摘除晶狀體,以達到恢復視力的作用〔19〕。隨著科學的發展,早期的手術方法已被更新更先進的手術方法取而代之:現代白內障摘除聯合人工晶體植入術〔20〕,主要包括小切口白內障囊外摘除和人工晶體植入術和超聲乳化白內障吸出和可折疊人工晶體植入術。手術的關鍵是手術前將血糖有效控制,糖尿病患者白內障手術前理想血糖控制在3.90~6.11 mmol/L內,較好控制在6.12~7.22 mmol/L內,一般控制在7.23~8.33 mmol/L內,8.34 mmol/L以上為控制不佳,不能進行手術。
藥物治療的作用主要為晶狀體提供營養,延緩晶狀體上皮細胞的衰老,但不能使混濁的晶狀體恢復透明,只有手術能做到這一點。但手術又有其局限性,其大多在成熟期DC患者應用較廣,不適用于未成熟期DC患者。同時,手術療法作為一種創傷性治療方法,在改善患者癥狀的同時也使患者的眼部功能受到一定損害,產生眼部炎癥等一系列手術并發癥、后遺癥,這也成為限制手術治療的原因之一。
3.1中醫理論對DC的認識DC屬中醫學“圓翳內障”范疇,是指晶珠混濁,視力漸降,終至失明的慢性眼病,因最終在瞳神中間出現圓形銀白色的翳而得名。《秘傳眼科龍木論》曰:“凡眼初之時,眼前薄煙輕霧,漸漸加重,不痛不癢,漸漸失明,且不辨人物,唯睹三光”。“肝開竅于目”、“肝氣通于目,肝和則目能辨五色矣”。晶珠屬腎,肝藏血,腎藏精,肝血依賴腎精的滋養,腎精亦賴肝血才能化生。若肝腎不足,臟腑精血之氣不能上榮于目,導致晶珠失養,則易生白內障,故《靈樞·天年論》謂“五十歲,肝氣始衰,目始不明”。中醫界認為:“肝腎陰虛,腎水衰竭,精血津液不能上承于目,目絡瘀阻,晶珠失養”是糖尿病白內障發生的主要病機。因此,中醫藥治療本病多從肝、腎兩臟入手,分別給予滋補肝腎、補精益髓、活血養血化瘀以及明目除翳等治療方法,療效顯著。
3.2單味中藥對DC的影響
3.2.1金櫻子中藥金櫻子為薔薇科金櫻子的果實,含有皂甙、類黃酮、多糖等生理活性物質,具有較強抗氧化作用,能顯著清除各種自由基導致的細胞膜破壞及脂質過氧化產物的產生。劉越峰等〔21〕研究發現,金櫻子可通過上調HO-1的表達,從而抑制線粒體活性氧的過度產生以及線粒體膜電位的變化,從而預防DC的發生。
3.2.2決明子中藥決明子具有清熱明目退翳的功效,研究顯示,其能顯著降低晶狀體氧化應激,提高晶狀體抗氧化能力,防止晶狀體渾濁,減輕白內障癥狀〔22〕。正如《本草正義》中云:“決明子明目,乃滋益肝腎,以鎮潛補陰為義,是培本之正治,非如溫辛散風,寒涼降熱之止為標病立法者可比,最為有利無弊”。
3.2.3補骨脂中藥補骨脂味苦、辛,性溫,歸腎、脾經,具有補腎納氣之功效,研究證明,補骨脂提取物異補骨脂素有增強晶狀體上皮細胞的抗氧化能力,顯著減輕實驗性氧化損傷的晶狀體上皮細胞的凋亡程度〔23,24〕,為開發中醫藥防治DC提供實驗依據。
3.2.4石斛中藥石斛為名貴傳統中藥,早有古籍記載其有滋陰補腎、明目強身之功效。易燕群等〔25〕通過對石斛提取物石斛酚和丁香酸進行實驗研究發現,其具有抗高滲、抗氧化的作用;兩者聯合應用對保護晶狀體透明性具有良好協同作用,也為中醫藥防治DC提供了實驗依據。
3.2.5枸杞子中藥枸杞子味甘,性平,歸肝、腎經,始載于《神農本草經》,被列為上品。《本草綱目》載曰:“枸杞,補腎生精,養肝,明目,堅精骨,去疲勞,易顏色,變白,明目安神,令人長壽”〔26〕。黃鑫等〔27〕實驗研究證實,枸杞子提取物枸杞多糖對SD大鼠DC的形成具有一定的延緩作用。
3.3中藥復方對于DC的影響
3.3.1五子衍宗丸李廣遠等〔28,29〕對中成藥五子衍宗丸進行研究發現,五子衍宗丸可提高紅細胞超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶的活性,降低丙二醛的含量;能保持小鼠透明晶狀體的百分率達40%。說明五子衍宗丸可通過對抗氧化損傷,延緩DC病變發展的進程。
3.3.2復方水蛭滴眼液復方水蛭滴眼液是以民間驗方為基礎,以復方水蛭為主要成分組成。嚴京等〔30〕的研究顯示復方水蛭滴眼液具有較好的延緩和減輕實驗性大鼠半乳糖白內障的作用。黃秀榕等〔31〕實驗研究還發現復方水蛭滴眼液能抑制過氧化氫(H2O2)誘導的晶狀體上皮細胞(LEC)的凋亡,說明復方水蛭滴眼液能防止和延緩白內障的發生發展。
3.3.3石芍明目散中藥復方石芍明目散主要由石斛、白芍、赤芍、決明子、黃精等藥物組成,具有養陰行血,通絡明目之功效。劉青等〔32〕研究發現該方可明顯降低大鼠晶狀體中丙二醛含量,提高超氧化歧化酶活性,增強DC大鼠抗氧化能力,減輕晶狀體的氧化損傷,延緩DC的發展。
3.3.4內障丸詹敏等〔33〕用中藥復方內障丸與單味中藥菟絲子的有效成分分別培養SD大鼠晶狀體,結果顯示,兩者都能有效延緩氧化損傷所致的晶狀體混濁的發生和發展,但后者的抗氧化損傷作用優于前者,能更有效地抑制晶狀體上皮細胞凋亡,從而更好地保護晶狀體上皮細胞的結構,減緩DC的發生發展。
DC作為最主要的世界性致盲眼病,迄今為止仍然沒有特效藥物治療,目前手術仍是首選治療方法,但術后諸多并發癥、后遺癥如視網膜脫落、虹膜炎、角膜水腫等也同樣困擾著人們。且手術治療大多應用于DC成熟期,對于本病早期則療效欠佳。同時,手術治療的費用昂貴,也一定程度上限制了其臨床應用。
中醫學理論體系完整,尤其在眼部疾病的防治方面,具有獨特的理論基礎和豐富的治療經驗,具有廣闊的應用前景。多項研究已顯示,中醫藥能顯著改善DC癥狀及促進預后,發揮積極治療作用。但仍有以下不足之處:①目前大多數中醫藥對DC的治療研究集中在對療效的判定上,而其具體的作用機制研究甚少;②在已有的中醫藥防治DC研究中,對單味中藥及中藥有效成分的探討較多,中醫復方研究相對較少;③在中藥復方的研究中,主要以經驗方劑和自擬方為主,對于中醫經典成方的研究較為少見。因此,挖掘整理中醫藥治療DC對于發揮中醫藥的優勢至關重要。積極探索中醫藥對眼部功能的保護作用及其機制研究,不僅對于白內障的防治具有重要意義,而且對于傳統醫學的學術體系構建和形成具有優勢的醫藥產品開發應用具有重要意義,使其更好地服務于臨床,將成為以后努力的方向。
1Ginter E,Simko V.Global prevalence and future of diabetes mellitus〔J〕.Adv Exp Med Biol,2012;771(9):35-41.
2Nentwich MM,Ulbiq MW.Diabetic retinopathy-ocular complications of diabetes mellitus〔J〕.World J Diabetes,2015;6(3):489-99.
3袁媛,邱霞.糖尿病性白內障發病機制及治療研究進展〔J〕.轉化醫學雜志,2014;4(3):244-6.
4沈盛縣,嚴宏.糖尿病性白內障與視網膜病變聯合治療的時機和策略〔J〕.眼科新進展,2015;35(8):791-4.
5吳琛,唐紅,徐蓉娟,等.2型糖尿病中醫證候與糖尿病并發癥關系臨床研究〔J〕.遼寧中醫藥大學學報,2015;17(6):157-8.
6Obrosova IG,Chung SS,Kador PF.Diabetic cataracts:mechanisms and management〔J〕.Diabetes Metab Res Rev,2010;26(3):172-80.
7Khairallah M,Kahloun R,Bourne R,etal.Number of people blind or visually impaired by cataract worldwide and in world regions,1990 to2010〔J〕.Invest Ophthalmol Vis Sci,2015;56(11):6762-9.
8Qiangqian Y,Yong Y,Zhaodong C,etal.Differential protein expression between Type 1 diabetic cataract and age-related cataract patients〔J〕.Folia Biol(Praha),2015;61(2):74-80.
9張超,王陸飛,董宇晨,等.糖尿病性白內障發病機制、流行病學與治療的新進展〔J〕.中國老年學雜志,2012;32(5):1082-5.
10鄒陽,陳鵬,王健.醛糖還原酶的研究進展〔J〕.細胞與分子免疫學雜志,2012;28(9):1002-4.
11胡姍姍,馬筰,趙保文,等.晶狀體主要內源性蛋白MIP 的突變體致先天性白內障的發生機制〔J〕.眼科新進展,2015;35(2):218-22.
12Zurawska-Plaksej E,Kratz EM,Ferens-Sieczkowska M,etal.Changes in glycosylation of human blood plasma chitotriosidase in patients with type 2 diabetes〔J〕.Glycoconj J,2015;10(22):110-8.
13Chang ML,Chiu CJ,Shang F,etal.High glucose activates ChREBP-mediated HIF-1α and VEGF expression in human RPE cells under normoxia〔J〕.Adv Exp Med Biol,2014;801:609-21.
14Lemasters JJ.Selective mitochondrial autophagy,or mitophagy,as a targeted defense against oxidative stress,mitochondrial dysfunction,and aging〔J〕.Rejuvenation Res,2005;8(1):3-5.
15Brennan LA,Kantorow WL,Chauss D,etal.Spatial expression patterns of autophagy genes in the eye lens and induction of autophagy in lens cells〔J〕.Mol Vis,2012;18:1773-86.
16Costello MJ,Brennan LA,Basu S,etal.Autophagy and mitophagy participate in ocular lens organelle degradation〔J〕.Exp Eye Res,2013;116:141-50.
17Morishita H,Eguchi S,Kimura H,etal.Deletion of autophagy-related 5(Atg5)and Pik3c3 genes in the lens causes cataract independent of programmed organelle degradation〔J〕.J Biol Chem,2013;288(16):11436-47.
18李偉華,亢澤峰.現代醫學與傳統醫學對白內障的研究進展與思考〔J〕.國際眼科雜志,2010;10(2):288-91.
19韋茹倩,藍正榮.白內障治療的研究進展〔J〕.當代醫學,2013;19(7):14-6.
20張緒迎,張利.年齡相關性白內障手術治療的循證醫學〔J〕.中外醫療,2013;28(2):191-5.
21劉越峰,羅衛民.金櫻子誘導HO-1表達對高糖條件下LECs活性氧產生及線粒體膜電位的影響〔J〕.湖北醫藥學院學報,2013;32(5):412-5.
22鄭榮波,黃曉丹,何蓉蓉,等.決明子提取物對鏈脲佐菌素誘發糖尿病小鼠晶狀體氧化應激狀態的影響〔J〕.中國實驗方劑學雜志,2012;18(9):233-5.
23祁明信,黃秀榕,郭娜,等.異補骨脂素防護人晶狀體上皮細胞的凋亡〔J〕.中國臨床藥理學與防治學,2009;14(12):1371-4.
24馮春燕,黃秀榕,祁明信,等.異補骨脂素對H2O2誘導氧化損傷的人晶狀體上皮細胞NF-kB表達的影響〔J〕.中華中醫藥雜志,2011;26(4):835-7.
25易燕群,楊巧紅,蘇俊芳,等.抗糖性白內障候選Ⅰ類新藥石斛滴眼液臨床前治量控制、急毒及刺激實驗研究〔J〕.中國中藥雜志,2013;38(7):1061-6.
26李時珍.本草綱目(下冊)〔M〕.北京:人民衛生出版社,1982:52.
27黃鑫,張偉芳,趙凱.糖尿病模型大鼠白內障形成過程及枸杞多糖干預的實驗研究〔J〕.寧夏醫科大學學報,2013;35(6):640-3.
28李廣遠,朱向東,吳紅彥,等.五子衍宗丸對糖尿病性白內障模型小鼠氧化損傷影響的研究〔J〕.中國實驗方劑學雜志,2007;13(1):62-3.
29朱向東,王燕.五子衍宗丸對糖尿病性白內障小鼠晶狀體氧化損傷和多元醇通路的影響〔J〕.中醫研究,2013;26(2):66-9.
30嚴京,祁明信,黃秀榕.復方水蛭滴眼液對紫外線誘導的人晶狀體上皮細胞凋亡的保護作用〔J〕.世界中西醫結合雜志,2010;5(8):669-72.
31黃秀榕,祁明信,陳義,等.復方SZ滴眼液對晶狀體上皮細胞凋亡的抑制作用及其信號轉導機制〔J〕.中國病理生理學雜志,2006;22(10):2044-8.
32劉青,肖家翔.石芍明目散對糖尿病鼠白內障抗氧化損傷的影響〔J〕.中國中醫眼科雜志,2009;19(2):67-70.
33詹敏,李志英,俞楊桂.內障丸加減方對氧化損傷大鼠晶狀體上皮細胞凋亡的影響〔J〕.光明中醫,2011;26(9):1796-8.
〔2016-05-20修回〕
(編輯曲莉)
國家自然科學基金(81560749)
牛陽(1964-),男,教授,主任醫師,博士生導師,主要從事中醫內科及眼科疾病研究。
李文珊(1989-),女,碩士,主要從事中醫藥防治眼科疾病研究。
R589
A
1005-9202(2016)17-4367-03;doi:10.3969/j.issn.1005-9202.2016.17.116
1寧夏醫科大學回醫藥現代化省部共建教育部重點實驗室
2寧夏醫科大學附屬回醫中醫院