靶向炎癥通路：糖尿病視網膜病變中小膠質細胞作用機制的研究現狀

糖尿病視網膜病變（DR）已成為工作年齡人群視力損傷和失明的主要原因。研究表明，神經炎癥與視網膜神經退行性變是DR發病機制的重要因素。小膠質細胞是視網膜駐留的免疫細胞，在DR早期即轉變為促炎表型，持續釋放炎癥因子造成血管內皮細胞和神經節細胞死亡。隨著對DR發病機制的深入研究，發現了3條與小膠質細胞活化相關的信號通路，通過調節這些通路，可以減少血視網膜屏障損害和神經節細胞丟失。深入研究這些通路為開發DR早期干預策略提供了重要靶點，對改善患者預后具有重大臨床意義。本文將圍繞3條與小膠質細胞活化相關的信號通路作一綜述。

1 研究背景

糖尿病是全球范圍高發病率的疾病，DR是糖尿病的微血管并發癥之一，是導致視力喪失的重要原因。以往認為DR的主要發病機制為微血管異常，但越來越多證據表明，DR早期的對比敏感度下降、暗適應功能缺陷等還涉及到視網膜神經退行性變和神經炎癥[1]。DR的發展分為非增殖期和增殖期，早期非增殖期DR病人表現為眼底微血管瘤、視網膜出血點、硬性滲出等，隨著病情發展，血管內皮損傷逐漸加重，導致視網膜無灌注區形成，最終引起視網膜缺血缺氧，從而觸發病理性新生血管形成；進入增殖期的DR患者，若出現牽拉視網膜脫離或玻璃體積血，則會導致嚴重且不可逆的視力損害[2～3]。

小膠質細胞是視網膜駐留的免疫細胞，在生理狀態下，其分布于外叢狀層及以內的視網膜，負責監測突觸活動，吞噬凋亡的細胞和代謝碎片，維持神經元的正常活動。而在病理狀態下，小膠質細胞極化為促炎表型，遷移到視網膜外核層和光感受器層，分泌大量炎癥因子，引發炎癥級聯反應，造成神經——血管單元損害和血視網膜屏障的破壞。有研究表明[4～5]，小膠質細胞在DR早期的神經退行性變、神經炎癥發生中發揮重要的作用。在疾病晚期，小膠質細胞分泌的促血管內皮生長因子（VEGF）等細胞因子會誘發新生血管形成。

本文將圍繞小膠質細胞在DR中的作用，具體聚焦于3條關鍵炎癥相關信號通路：CD200/CD200R通路、Fractalkine/CXCR1通路和RIP1/RIP3壞死性凋亡途徑，綜述小膠質細胞在DR疾病進程中的作用。

2 CD200/CD200R通路

CD200是一種細胞表面蛋白，屬于免疫球蛋白超家族，主要在大腦和視網膜的神經元中表達。CD200R是其唯一已知受體，主要表達于視網膜小膠質細胞中。已有多項研究表明，CD200與CD200R的結合能將小膠質細胞維持在靜息態，從而在調控視網膜炎癥中發揮重要作用[6～7]。在DR早期，高糖導致的視網膜神經節細胞和血管的病理改變發生遠早于眼底照相能夠發現的局部病灶，而早期視網膜神經退行性變和小膠質細胞炎癥反應有顯著關聯。Pfeifer等人發現[8]，糖尿病視網膜小鼠早期內層視網膜中CD200表達降低，小膠質細胞CD200R的RNA水平升高，提示CD200/CD200R通路的抑制，而激活CD200R能夠使小鼠視網膜外叢狀層和內叢狀層中的小膠質細胞維持在分枝更多、胞體更小的靜息形態，同時小鼠視功能的檢查發現，在中到高強度閃光刺激（-16～5 db）后，玻腔注射CD200R激動劑，小鼠的暗適應a波和b波振幅反應顯著增加，而注射安慰劑的模型小鼠則沒有這種變化。CD200/CD200R通路還與小膠質細胞抗炎極化有關，這提示激活小膠質細胞CD200R可能不僅能夠減少其炎癥因子釋放，還能夠增加白介素-10（IL-10）、轉化生長因子-β（TGF-β）等抗炎因子表達，從而改善DR早期視網膜微環境[9]。

3 Fractalkine/CX3CR1通路

Fractalkine蛋白是屬于趨化因子家族的成員，CX3CR1是其唯一受體，在外周廣泛表達于包括單核細胞、巨噬細胞在內的免疫細胞膜表面。在視網膜，CX3CR1主要在小膠質細胞表達，而Fractalkine表達于神經節細胞和血管內皮細胞。Fractalkine/CX3CR1通路被證明與抑制神經炎癥有關，全身性敲除CX3CR1導致DR模型小鼠小膠質細胞促炎性極化，加劇血視網膜屏障功能破壞[5]。Mendiola等人的研究中[10]，全身CX3CR1基因敲除小鼠在糖尿病模型早期出現比野生型小鼠更嚴重的視網膜血管損害，在纖維蛋白原滲出區域有明顯更多的促炎型小膠質細胞聚集，而將重組Fractalkine蛋白通過玻璃體腔注射到糖尿病CX3CR1敲除小鼠中明顯減少了視網膜中的纖維蛋白原沉積和小膠質細胞的血管周圍聚集。這些數據表明，Fractalkine/CX3CR1信號通路的喪失導致小膠質細胞活化失調，從而破壞了視網膜的血管完整性。張敬法教授認為，在DR病程中，由于DR神經元凋亡增加，導致Fractalkine表達減少，而該通路對小膠質細胞的抑制作用不足最終導致小膠質細胞活化，其團隊研究發現[11～12]，在糖尿病大鼠模型中，與正常對照組相比，視網膜小膠質細胞活化和炎癥因子顯著增加，而玻璃體腔注射重組Fractalkine蛋白對此有較大抑制作用。在體外實驗，缺氧處理的小膠質細胞中，核因子κB（NF-κB）和核因子紅細胞2相關因子2（Nrf2）的表達以及細胞內活性氧水平均高于常氧對照組，加入Fractalkine顯著抑制了經典的炎癥相關轉錄因子NF-κB的激活，并且降低了細胞內活性氧水平。

4 RIP1/RIP3壞死性凋亡途徑

壞死性凋亡這一細胞死亡方式近年研究報道較多，其不同于細胞凋亡（細胞碎片被巨噬細胞吞噬而引起炎癥反應），也不同于壞死（非程序性且與炎癥高度相關的死亡方式），而是一種新型細胞程序性死亡。經典壞死性凋亡途徑是由死亡受體，如腫瘤壞死因子受體（TNFR）和Toll樣受體（TLR）觸發的，由受體相互作用蛋白激酶1（RIP1）/受體相互作用蛋白激酶3（RIP3）復合物的激活介導，并通過混合譜系激酶結構域樣蛋白（MLKL）的磷酸化和寡聚化執行[13～14]。Huang等人發現[14]，鏈脲佐菌素（STZ）誘導的糖尿病小鼠早期，視網膜炎癥因子表達較對照小鼠明顯升高，DR小鼠視網膜中壞死性凋亡標志物主要表達于小膠質細胞，這些小膠質細胞群體明顯呈現促炎型形態學改變。敲低DR小鼠中的RIP3減少了小膠質細胞的壞死性凋亡并降低了促炎細胞因子，提示針對小膠質細胞中的壞死性凋亡可能是治療DR早期階段的一種有前景的策略。隨著DR病人的視網膜缺血缺氧逐漸加重，多種促血管生成因子如VEGF、堿性成纖維細胞生長因子2（FGF2）表達增加，最終誘發新生血管形成。

氧誘導視網膜病變（OIR）模型是一種研究早產兒視網膜病變、濕性年齡相關黃斑變性以及增殖性DR的缺氧誘導新生血管模型。He等人對OIR模型小鼠視網膜小膠質細胞進行單細胞測序分析[15]，確定了一類與神經炎癥和神經退行性變相關的壞死性凋亡亞群，通過體內敲除RIP3，證明正是壞死性凋亡小膠質細胞群體在OIR中觸發了FGF2的大量釋放，同時靶向壞死性凋亡——FGF2通路和VEGF可發揮協同效應，有效減少視網膜新生血管生成。

5 小結

目前DR的臨床治療手段包括藥物治療、激光治療和手術治療，皮質類固醇眼內給藥可通過多種機制產生抗炎作用，減少血視網膜屏障破壞和滲出，有較好的視力提升效益和黃斑水腫減輕效益，然而，這些治療主要針對疾病后期表現，缺乏對早期病理機制的干預。作為視網膜駐留免疫細胞的小膠質細胞，對缺氧和血糖波動敏感，其短期激活具保護作用，而持續激活則產生大量炎癥因子，破壞神經血管單元。所以，視網膜小膠質細胞是DR在視網膜炎癥損傷機制方面的重要靶細胞。動物實驗證明，通過使用一些抑制劑、激動劑來調節小膠質細胞炎癥，能夠提升實驗動物的視功能，改善其行為活動。這些研究為DR臨床治療提供了理論依據，小膠質細胞相關通路的深入研究將為DR提供新的治療靶點，推動其從癥狀治療向機制干預的轉變。

參考文獻

[1] Wong T Y， Cheung C M， Larsen M， et al. Diabetic retinopathy[J]. Nat Rev Dis Primers，2016，2：16012.

[2] Kour V， Swain J， Singh J， et al. A Review on Diabetic Retinopathy[J]. Curr Diabetes Rev，2024，20（6）：e840240494.

[3] Antonetti D A， Klein R， Gardner T W. Diabetic retinopathy[J]. N Engl J Med，2012，366（13）：1227-1239.

[4] Kinuthia U M， Wolf A， Langmann T.Microglia and Inflammatory Responses in Diabetic Retinopathy[J]. Frontiers in Immunology，2020，11：564077.

[5] Jobling A I， Greferath U， Dixon M A， et al.Microglial regulation of the retinal vasculature in health and during the" pathology associated with diabetes[J]. Prog Retin Eye Res，2025，106：101349.

[6] Broderick C， Hoek R M， Forrester J V， et al. Constitutive retinal CD200 expression regulates resident microglia and activation" state of inflammatory cells during experimental autoimmune uveoretinitis[J]. Am J Pathol，2002，161（5）：1669-1677.

[7] 劉秋平，劉昭麟，李晶明. 糖尿病視網膜病變發病機制及潛在治療靶點研究最新進展[J]. 眼科新進展，2024，44（10）：757-768.

[8] Pfeifer C W， Walsh J T， Santeford A， et al. Dysregulated CD200-CD200R signaling in early diabetes modulates microglia-mediated retinopathy[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences，2023，120（45）：e1986753176.

[9] Sun J， Lei D. CD200-CD200R Pathway： A Regulator of Microglial Polarization in Postoperative" Cognitive Dysfunction[J]. J Inflamm Res，2024，17：8421-8427.

[10] Mendiola A S， Garza R， Cardona S M， et al. Fractalkine Signaling Attenuates Perivascular Clustering of Microglia and Fibrinogen Leakage during Systemic Inflammation in Mouse Models of Diabetic Retinopathy[J]. Frontiers in Cellular Neuroscience，2017，10.

[11] 張敬法. 炎癥在糖尿病視網膜病變中的作用：發病機制及治療策略[J]. 眼科新進展，2024，44（01）：1-12.

[12] Jiang M， Xie H， Zhang C， et al. Enhancing fractalkine/CX3CR1 signalling pathway can reduce neuroinflammation by attenuating microglia activation in experimental diabetic retinopathy[J]. Journal of Cellular and Molecular Medicine，2022，26（4）：1229-1244.

[13] 汪蒙蒙，韓嵐，劉竹青，等.細胞凋亡、細胞焦亡、壞死性凋亡異同與交互[J].生命的化學，2020，40（11）：1932-1940.

[14] Huang Z， Liang J， Chen S， et al. RIP3-mediated microglial necroptosis promotes neuroinflammation and neurodegeneration in the early stages of diabetic retinopathy[J]. Cell death amp; disease，2023，14（3）：227.

[15] He C， Liu Y， Huang Z， et al. A specific RIP3（+） subpopulation of microglia promotes retinopathy through a" hypoxia-triggered necroptotic mechanism[J]. Proc Natl Acad Sci U S A，2021，118（11）.

項目編號：ygz2023113

作者單位：重慶醫藥高等專科學校