激光眼损伤治疗药物的研究进展

激光眼损伤治疗药物的研究进展 《激光杂志)2oo6年第27卷第3期LASERJOU~AL(Vo!.27.No.3.2005)3 激光眼损伤治疗药物的研究进展 李哲,蒋铭敏 (军事医学科学院卫生勤务与医学情报研究所,北京100850) 提要:本文阐述了激光眼损伤的机理:介绍了国内外激光眼损伤治疗药物的研究进展:探讨了未来激光眼损伤治疗药物研究的发展方向. 关键词:激光;眼损伤;治疗;药物 中圈分类号:.1文献标识码:A文章编号:O253一~a3(2oo6)o3一帅03—02 PI1DIinresearchonthetreatmentdrugoflaser—inducedeyeinjuries Ue,JIANGM一Mill (In.1ute0fHealthServ/eeandMedicalIIIhmon.AcademyofMilitaryMedicadSciences.Bei jing100850.01ina) .~:Thisreviewdescribesthem曲枷 80flaser--inducedeyelesionsandintr~ceStheproeminresearch0Ilthetreatmentdm 铲.Thefuturere- searchdirectic~inthetreatmentdm萨0flaser-inducedeyeinjurie~isalsodiscussed. 聊words:laser;eyeinjuries;treatment;dmgs 激光是20世纪6o年代问世的一种新型光源,具有能量 高,发散角小,单色性强和相干性好等独特优点,已在科研, 军事,医学,工业和娱乐等许多领域得到了广泛的应用.激 光的广泛应用导致了许多意外伤害事故,其中主要的损伤部 位是眼睛[1?2J. 1激光眼损伤机理 激光眼损伤受激光波长,能量,发射方式等多种因素的 影响.大量研究明【3-4J,激光眼损伤机理主要包括3个方 面,即热效应,机械损伤和光化学损伤.热效应是眼组织损 伤的重要因素.激光能量被生物体组织吸收转化为热能,造 成局部组织的温度升高,当组织内温度上升到一定限度,即 可使组织的各种蛋白质成分(包括酶系统)发生变性凝固而 产生损伤.机械性损伤,是组织在极短的时间内接受激光照 射,使组织在光子的冲击下发生瞬间的变化而致损伤.光化 学反应是组织吸收光能后,生物分子被激发,从而产生能量 转移,在转移过程中,产生光化学反应.激光照射可以诱发 眼底组织产生自由基,促使脂质过氧化物的形成,从而造成 视网膜的损伤.基于对损伤机理的认识.各国科学家在激光 眼损伤治疗药物方面进行了大量的研究. 2激光眼损伤防治药物的研究进展 随着激光眼损伤机理研究的不断深入,对于激光眼损伤 的治疗,国内外已经从简单的抗炎,止痛等对症治疗转向探 索更有针对性的治疗方法,目前研究的重点主要集中在激素 类,神经保护剂和某些细胞因子的应用研究. 2.1激素类 大剂量皮质激素类药物对激光眼损伤有一定的治疗和 防护作用.甲基强的松龙(methylprednisolone,MP)是近年来研 究最多的一种激素类激光眼损伤治疗药物. 1993年,IaHI1T等【6J采用灵长类动物视网膜氩离子激光 损伤模型作为研究对象,第一次用对照方法研究了大剂量 对激光视网膜损伤的影响,肯定了其对视网膜激光损伤 的防治作用,1997年,Ro~nerM等【7】在研究视网膜激光损伤 的不同药物防治作用的实验中也证明了大剂量MP对激光视 网膜损伤的防治作用.1999年,Soll~rgY等l8】对邶治疗大 鼠视网膜激光损伤进行实验研究.结果显示治疗组和对照 组之间没有组织病理学的差别,可以验证MP在激光照射后 短时间内具有神经保护作用,但是对长期损伤没有治疗作 用. 收稿日期:2005—09—05 作者简介:李哲(1978一),女,天津市人,硕士研究生,2002年毕业 于浙江大学.现为军事医学科学院卫生学环境医学研究所研究实 习员.联系人:蒋铭敏(主任)军事医学科学院卫生勤务与医学情 报研究所情报室,北京100850电话:010—66884a96. 此外,还有人在组织病理和形态学指标几个方面评价 MP对激光致眼损伤的保护作用,如1997年,TakahashiK等C9] 用电子显微镜观察高剂量MP在灵长类动物视网膜激光损伤 治疗中的作用.结论是高剂量的MP可以调节脉络膜内层, 视网膜色素上皮,感光细胞和Mueller细胞对激光损伤的应 答,具有较好的疗效. 1999年,我国开始对激素类激光眼损伤治疗药物进行研 究.何守志等【l0]在进行氩激光对体外培养牛视网膜色素上 皮细胞损伤及其防护的实验研究时,观察不同功率激光对体 外培养的牛视网膜色棠上皮细胞细胞损伤以及地塞米松 (De,【a?烈ha8oIle,D))对激光损伤的保护作用.研究表明光 凝前应用一定剂量的DXM对细胞有保护作用,而损伤后即 刻用药则无明显的保护作用.提示DXM可能通过稳定细胞 膜作用而提高其损伤阈值发挥保护作用.2OO2年,该课题 组【11又研究了激光视网膜损伤前后视网膜电图的改变及 MP对损伤前后视网膜电图的2项指标的影响,进而从生理 指标上评价MP对视网膜激光损伤的保护作用.研究显示 MP可减轻Moiler细胞激光损伤后胶质纤维酸性蛋白和增生 细胞核抗原的表达.最终促进激光视网膜损伤的瘢痕修复. 2.2神经保护剂 在神经保护剂类药物中,研究较多的是谷氨酸受体阻滞 剂MK一80l.一些研究表明,MK一80l在激光视网膜损伤中 有保护神经的辅助作用. 1997年,SolbergY等【t2~X~MK一80l治疗激光大鼠眼损伤 的疗效进行了研究,在对大鼠行眼激光光凝术后,立即予以 腹腔内注射MK—sol(2me,/M).结果表明MK一80l治疗组大 鼠眼的光感受器细胞减少与对照组有明显差异.由视网膜 色素上皮细胞和新生血管组成的增殖膜可见于对照组损伤 的基底部,而少见于MK一801组.表明MK一801在激光视 网膜损伤治疗中具有神经保护作用和抗增殖作用. 同年,该实验室的Ro~nerM等【9J对氩离子激光所致大鼠 视网膜损伤的神经保护治疗进行了对比研究.实验中共研 究了4种药物的治疗效果,分别是:皮质类固醇类药物MP, 谷氨酸盐受体阻滞剂MK一801,抗氧化物酶类药物超氧化物 歧化酶和钙超载拈抗药氟桂嗪.研究结果显示,前2组药物 可以改善激光视网膜损伤,而后2组药物无效.提示谷氨酸 在调节视网膜的损伤中起重要作用.并且MK一801减少了 视网膜色素细胞的增生反应,由此可以推测谷氨酸盐可能在 激光所致视网膜损伤的过程中扮演重要角色. 2OO2年,他们又在美国的资助下完成了对神经保护剂右 美沙芬,美金刚,溴奠尼定治疗激光眼损伤的研究,采用氩离 子激光大鼠视网膜损伤作为动物模型,研究表明,和对照组 相比,这些神经保护剂并不能有效治疗激光视网膜损伤?引. 2.3细胞因子 许多研究表明某些生长因子,细胞因子在激光眼损伤的 修复过程中起作用('制.近年来研究较多的是碱性成纤维细 胞生长因子(basicfibmblastovwthfactor,bF研)和重组人碱性 4《激光杂志)2o06年第27卷第3期lASERJOURNAL(Vo1.27.No.3.2OO6) 成纤维细胞生长因子(~ombinanthumanbasicfibroblastgrowth factor,rIl). OgataN等[15.16]从1996年开始研究激光损伤后视网膜 修复过程中bFGF及其受体的基因表达,通过研究表明bFGF 可以刺激各种细胞的有丝分裂,在创伤愈合中扮演重要角 色,通过对激光光凝术术后视网膜bFGF相关基因的表达,证 明bFGF是视网膜愈合过程中的重要因素.1999年,Fak. tomvichE等【l7]研究了激光角膜损伤修复过程中bFGF的变 化和作用,发现GI参与了激光损伤后眼组织的修复过程, bFGF能维持神经元和胶质细胞的功能. 1999年,我国开始进行细胞因子治疗激光眼损伤的研 究,如张杰等【18]采用氩离子激光照射致视网膜损伤的恒河 猴作为动物模型,对r}d治疗激光眼损伤的作用进行了 探讨,通过与DXM组和照射对照组比较,发现rhbFGF治疗组 动物视网膜损伤斑变浅淡,色素沉着减少,视网膜损伤斑面 积明显缩小,愈合修复较快.2001年,单清等【l]通过bFGF, DXM和维生素C治疗激光视网膜损伤的对比研究,发现 bFGF能维持神经元和胶质细胞的功能,可加速视网膜损伤 斑的修复愈合以及视功能的恢复.由于bFGF治疗后,有更 多的光感受器存在,揭示其可能在维持光感受器方面有直接 作用.2003年,何春燕等L2o完成了激光视网膜损伤后胶质 纤维酸性蛋白的表达及h}-GF作用的实验研究,结果同样显 示GF对激光视网膜损伤斑有明显的促进修复愈合作用. 2.4其他 1999年,岳红云等(21]对毓明方治疗激光视网膜损伤进 行了实验研究,结果表明中药毓明方可改善治疗区相对三维 视野视点的平均视阈值,提示其对治疗性视网膜损伤具有防 治作用.2002年,该课题组又对复方樟柳碱治疗激光视 网膜损伤进行了实验研究,结果显示复方樟柳碱在视网膜激 光损伤防治中有改善激光区视阈值平均高度(降低视阈值, 提高视敏度)的作用,且疗效优于对照组. 2003年.陈鹏等J研究了二甲基硫脲(dimethylthiourea, mfI.II)对激光视网膜损伤治疗作用,DMTU是一种特异的自 由基清除剂,实验中建立了动物视网膜激光损伤模型,观察 了治疗组与对照组不同时间点视网膜的组织病理改变以及 生化和分子生物学指标的变化.结果表明,DMTU可以有效 地抑制感光细胞的脂质过氧化,能明显减少损伤区域视网膜 神经元的凋亡数目,保护视网膜组织的结构和形态. 3未来激光眼损伤治疗药物研究的发展方向 自1960年激光发明以来,随着激光意外事故的不断出 现,各个国家都十分重视激光眼损伤的防护工作,如制定相 应的激光安全J,为接触激光的人员规定严格的安全 操作规程【2J,研制基于不同光学原理的激光防护眼镜【]等, 这些努力为防护激光损伤提供了安全的保证措施.但意外 激光伤害及战时不可预测性,仍促使人们在激光眼损伤后的 治疗方面进行不断的研究和探索. 从国内外的研究进展可以发现,国外激光眼损伤治疗药 物的研究主要集中在激素类,神经保护剂和细胞因子这3类 药物.和国外相比,国内在神经保护剂治疗激光眼损伤研究 方面还是空白.而在中药和DMTU研究方面具有一定特色. 目前,国内外的研究水平均停留在动物实验阶段,还没有进 行临床应用研究,所以,推动激光眼损伤治疗药物的临床转 化是未来的一个发展方向. 随着新技术和新方法的不断涌现,基于基因组学和蛋白 质组学的药物研发将成为未来的另一个发展方向,如在美军 医学研究与装备司令部提供的产品目录中],美军把包括 基于基因组学和蛋白质组学治疗药物在内的"战场激光损伤 治疗箱"作为未来重点发展的项目. 因为目前尚缺乏快速,有效的激光眼损伤治疗药物.所以这 个领域必将是未来研究的热点.相信随着对激光眼损伤机理的 不断探索,有望研制出激光眼损伤的针对性治疗药物. 参考文献 [1]HaiTi8MD,LincolnAE.Amoraso,ela1.Lasereyeinjuriesinmilitary 0o叫赳i0m【J].Avialspa?EnvirtmMed,卸B.74(9):947—952. 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