房水排出系统与眼淋巴引流通路的新认识

刘雅萌 综述 潘晓晶 审校

山东第一医科大学(山东省医学科学院) 山东省眼科研究所 山东省眼科学重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地 山东第一医科大学附属青岛眼科医院，青岛 266071

青光眼是全球首位不可逆性致盲眼病，在青光眼的发病机制中，房水排出通道受阻为主要的影响因素。与房水动力学相关的主要结构是睫状体、小梁网、葡萄膜和巩膜，在人眼球中房水流出阻力的75%来自于小梁网，小梁网和邻管组织是房水流出阻力的主要部位。研究表明，房水流出通道具有许多类似于淋巴管的性质，其中很重要的特点就是淋巴管具有一种稳态机制，在管内淋巴流动时可以将管腔的扩张和收缩保持在一个适当的范围内，在房水流出通道中同样有此现象，2种管道内液体的流动方式均为脉动，依靠管道内的阀门来单向运输。淋巴管是人体脉管系统的重要组成部分，眼淋巴引流通路的生成发育对明确青光眼的房水流出通道具有重要作用。因此，深入探讨房水淋巴引流通路及其调控机制有助于进一步明确眼压稳定的原理，为发现原发性开角型青光眼(primary open-angle glaucoma，POAG)新治疗靶点提供新线索。

1 淋巴管生成发育与淋巴标志物

1.1 淋巴管生成发育

Lee等研究发现，胚胎发育第9.5天，主静脉内皮细胞开始表达促进淋巴管生成必需的标志物Prospero同源盒蛋白1(Prospero homeobox protein 1，Prox-1)，促使静脉内皮细胞发生转变，进而多种淋巴管特异性标志物开始表达，包括淋巴管内皮透明质酸受体1(lymphatic vessel endothelial hyaluronic acid receptor 1，LYVE-1)和血管内皮生长因子受体3(vascular endothelial growth factor receptor 3，VEGFR-3)。Rauniyar等和Lim等先后发现，在胚胎发育过程中，指导淋巴管内皮细胞(lymphatic endothelial cells，LECs)增生和迁移的中心分子是血管内皮生长因子C(vascular endothelial growth factor C，VEGF-C)，而缺乏VEGF-C的小鼠不会形成任何淋巴结构，推测VEGF-C是LECs培养和生成/再生成淋巴管的重要成分。另外，VEGFR-3的表达从胚胎早期的内皮细胞逐渐局限于LECs，可以被用来鉴定LECs。另有研究显示，平足蛋白(podoplanin)阳性单核细胞和血小板的体外共培养可以高表达多种淋巴管内皮标志物和上调淋巴管生成细胞因子表达，表明小鼠的podoplanin参与淋巴细胞的生成。

Kerjaschki等研究证明，激活的小鼠腹腔阳性白细胞分化抗原11b(positive cluster of differentiation 11b，CD11b)巨噬细胞可形成管状结构，并表达淋巴管内皮细胞特异性标志物，推测CD11b巨噬细胞具有转分化为淋巴管内皮细胞的能力，是淋巴发育和功能表达的重要调节因素。

淋巴管生成可作为眼科疾病的治疗新靶点，青光眼、角膜移植和眼内肿瘤等眼科疾病都可能与淋巴管或淋巴管生成有关。

1.2 淋巴标志物

人类淋巴内皮细胞表达多种细胞表面标志物(区别于血管内皮细胞)，包括血小板-内皮细胞黏附分子1(platelet endothelial cell adhesion molecule-1，PECAM-1/CD31)、LYVE-1、Prox-1、podoplanin和VEGFR-3，至少有2种以上的淋巴标志物才可以确定为淋巴管。Cha等研究指出，Prox-1直接结合

podoplanin

基因的5’调控区并激活其表达，异位表达Prox-1可上调podoplanin的表达，敲除

Prox1

基因则可导致podoplanin的丢失，而敲除

podoplanin

基因并不影响Prox-1在LECs中的表达，因此，可以认为podoplanin的表达受到Prox-1的调节。此外，Prox-1还参与了

VEGFR

-

3

基因的组蛋白乙酰化，在VEGFR-3的转录调控中起作用，Prox-1表达缺乏会降低VEGFR-3在发育性淋巴管生成中的表达，导致淋巴系统功能完全丧失。

2 房水流出组织的淋巴系统

目前，对于在正常生理条件下房水外流途径中是否存在淋巴管还没有明确的共识，但是淋巴标志物的鉴定开辟了了解房水外流的新途径，小梁网与Schlemm管(Schlemm canal，SC)等组织均被检测出含有淋巴标志物。目前尚无确切的证据证明房水排出通道是有淋巴管的参与还是存在与淋巴管同一起源的类似管道，如果房水排出通道仅有类似淋巴管的部分特性和调节功能，同样能通过干预手段在青光眼发病机制中起到预防作用，值得进一步研究。

2.1 小梁网与淋巴

小梁网内侧与房水接触，外侧的后2/3与SC相连，具有筛网的功能，是一个复杂的三维(three-dimensional，3D)组织，有利于其调节眼压，小梁网的3D组织由细胞和细胞外间质组成，细胞间的相互作用在组织功能中起着至关重要的作用。关于小梁网与淋巴管之间的研究并不多，万尚韬等对小梁网进行淋巴标志物的免疫组织化学染色，结果显示小梁网内皮细胞中podoplanin呈强阳性表达，而CD31和CD34表达阴性，小梁网邻近组织中血管内皮细胞CD31和CD34呈强阳性染色，提示小梁网属于淋巴管样组织。进一步对小梁网、淋巴管以及血管的结构进行比较发现，淋巴管基底膜不连续，小梁网早期基底膜不连续且不完整，而血管基底膜连续且完整。Birke等研究表明，小梁网与虹膜均表达7型趋化因子受体和C-C基序趋化因子配体21(C-C motif chemokine ligand 21，CCL21)，这2种配体通常在淋巴管上表达，这些趋化因子的表达可能是上述组织通过前房积极参与抗原呈递细胞导向过程的先决条件，并且能够证明淋巴管标记之一podoplanin在体外能与CCL21结合。

以上研究表明，podoplanin可能具有梯度趋化因子的功能，可以引导免疫活性细胞从虹膜进入房水引流通道，所以小梁网作为葡萄膜巩膜流出通路的前部，可能履行替代淋巴引流的功能。这在阐明青光眼可能与免疫相关的机制方面有很大的作用。

2.2 SC与淋巴

SC与淋巴管具有形态学、分子学和功能上的相似性。研究表明，SC代表一种新的中间血管类型，表达淋巴管标志物Prox-1和VEGFR-3，但不表达LYVE-1和podoplanin。Prox-1表达在SC内壁中很容易被检测到，但在外壁中未被检测到，推测Prox-1在控制SC功能性内壁的分化和维持中起关键作用。VEGFR-3受Prox-1控制，也主要定位于SC的内壁，外壁表达水平较低。而SC不表达LYVE-1，说明SC的生成与胚胎淋巴管的生成途径不同，不是来源于胚胎淋巴管。Kim等的研究证明了血管生成素(angiopoietin，Angpt)和Angpt受体TEK酪氨酸激酶(TEK tyrosine kinase，Tie2)之间的信号传导对于维持成年期SC的完整性必不可少，此证据可以支持该组织的血管起源。研究表明，SC是在发育过程中由人眼的后巩膜静脉丛发育而来，通过上调淋巴发育的主要调节因子Prox-1而获得淋巴特性。以上研究说明，SC的形态介于淋巴管和血管之间，不仅含有淋巴管和血管的一些特性，还存在一些在血管和淋巴管内皮细胞中都没有的特性。SC内皮细胞通过Prox-1的上调来获得淋巴表型，Prox-1被认为是房水外流的分子生物传感器。Tie2在SC内皮细胞中的Prox-1之前表达，并维持在一个较高的水平，形成Angpt-Tie2信号通路，在成年期维持SC的完整性，这种信号通路的缺失会导致先天性青光眼和POAG的发生。一项重要的发现是，在SC内皮细胞中表达的Prox-1对房水引流高度敏感，随着年龄的增长，房水分泌减少，可检测到Prox-1表达明显减少，证明SC淋巴管表达减少，推测房水分泌的减少对SC内皮细胞的淋巴转运有负性调节作用。研究表明，人群发生青光眼的风险随着年龄的增长而增加，因此，通过Prox-1了解SC维持工作的机制以及老化如何影响SC功能对青光眼的预防和探索新的治疗方法都具有重要意义。

此外，Aspelund等和Karpinich等研究认为，VEGF-C刺激LECs生长，而LECs的生长迁移需要Prox-1的表达，Prox-1表达量的多少可代表淋巴管新生数量的多少，从而作为VEGF-C刺激淋巴管生长的标志物。

2.3 结膜与淋巴

在正常结膜中，巨噬细胞群表达LYVE-1，这些正常表达LYVE-1的巨噬细胞可能在免疫异常时作为淋巴管生成和补充的储存器。角膜发生炎症反应时，结膜细胞中的LYVE-1表达下降，同时淋巴管生成增多，说明表达LYVE-1的巨噬细胞转变成淋巴细胞。研究表明，来自眼前房的抗原可以通过淋巴管途径以可溶性形式迁移到次级淋巴器官，通过结膜淋巴管到达头颈部的同侧淋巴结。Yücel等通过荧光脂质体进行了结膜淋巴管引流玻璃体内液体至颈淋巴结的实验，也是建立在结膜拥有丰富淋巴管的基础上。

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Liang等对炎症刺激下的兔结膜相关淋巴组织(conjunctiva-associated lymphoid tissue，CALT)进行激光扫描共聚焦显微镜分析，首次在活体内证实了家兔眼中存在CALT，并且利用非侵入性技术，用可见的炎症细胞证实了CALT在炎症刺激后的激活并发挥了刺激炎症细胞趋化的作用。部分研究认为免疫因素在青光眼发病机制中起重要作用，因此CALT的研究在该方面有一定的指导作用。

Gong等对猴结膜淋巴管的分布进行定量研究，结果显示球结膜富含淋巴管，包括丰富的初始淋巴管、较少的交通支淋巴管和一些预收集器，提示球结膜具有活跃的组织引流和免疫调节功能。鉴于结膜丰富的淋巴管与青光眼有密切关系，Bouhenni等对青光眼滤过术后结膜淋巴管和血管密度进行研究，结果显示与正常结膜相比，手术后结膜间质的微淋巴管密度和微血管密度显著降低，提示这些微淋巴管和微血管减少是导致滤过泡炎症风险增加的免疫因素，该发现对预防青光眼术后并发症有重要意义。

2.4 巩膜与淋巴

成人巩膜主要由胶原纤维构成，巩膜含有血管，尤其是巩膜表层，但缺乏真正的淋巴管。Schlereth等和Hos等对成人眼球巩膜组织进行了CD31、LYVE-1和podoplanin的染色和巨噬细胞的分析，结果显示CD31主要分布于巩膜表层的前部，形成一个紧密的网状结构，向眼球后部递减。大量LYVE-1阳性的CD68巨噬细胞也存在于巩膜中，这些巨噬细胞集中在血管周围，其功能需要进一步研究，可能与炎症、肿瘤、创伤或青光眼有密切的关系。巩膜组织中未检测到LYVE-1和podoplanin阳性淋巴管或单一细胞。同样，Schlereth等研究胎儿眼球供体，发现早在巩膜胚胎发育第13周就含有CD31血管，也可以检测到单一表达的LYVE-1细胞，其数量在妊娠期间逐渐减少，但没有发现LYVE-1和podoplanin阳性淋巴管。另一方面，胎儿巩膜中LYVE-1阳性的巨噬细胞数量很少，但成人巩膜的血管周围有较多LYVE-1阳性巨噬细胞，推测这些细胞从血管中迁移出来，受到组织特异性因子的调节，进一步在结膜中形成新的淋巴管，或者在巩膜中被抑制。如果淋巴管在巩膜中的表达被抑制，表明巩膜中可能缺乏促淋巴管生成因子，或者有选择性的抗淋巴管生成因子的强表达。如果是后者的作用，那么发育中的巩膜将是一个很好的模型，可以用来明确眼部的淋巴管生成机制，这在青光眼免疫相关发病机制的研究中有重要意义。

2.5 睫状体与淋巴

正常生理条件下，眼组织富含骨髓来源的LYVE-1巨噬细胞，并且与生理性的眼眶淋巴管形成和病理性的黑色素瘤淋巴管生成有密切的关系，有较小的引流通道进入脉络膜上腔，淋巴管免疫染色显示了许多通过睫状肌的细小通道，这些发现可以作为睫状体内可形成淋巴管的有力证据。

Herwig等对人眼进行多种淋巴标志物染色发现，睫状体中LYVE-1呈阳性染色，睫状肌最前部的肌束膜细胞中podoplanin呈阳性染色。Yücel等研究表明，羊睫状体中存在淋巴管通道，淋巴管内皮细胞存在podoplanin免疫反应性，睫状体超微结构分析显示podoplanin免疫染色的管腔缺乏连续的基底膜，不同于podoplanin阴性的血管。

VEGFR-3是VEGF-C受体，不在血管的发育过程中表达，其在淋巴管中的表达与Prox-1关系密切，因此对VEGFR-3的研究可一定程度上说明淋巴管的生成过程。Kaser-Eichberger等在人眼睫状体上皮细胞中检测到VEGFR-3的免疫反应特性，这是睫状体含有淋巴管或生成淋巴管的另一有力证据。

2.6 脉络膜与淋巴

更为重要的是，光学显微镜和电子显微镜下超微结构均显示脉络膜的管道与淋巴管一致，具有标志性的锚定丝、淋巴囊和管腔絮状物，基板呈片状或无基板，腔内不含红细胞，证明脉络膜含有淋巴管或类似淋巴管结构。脉络膜同样含有大量表达淋巴标记的巨噬细胞，脉络膜中的LYVE-1阳性细胞和CCL21阳性细胞大部分都与巨噬细胞的标志物CD69共定位。人类脉络膜中的淋巴管也可能在眼的内环境稳定控制中起重要作用。

研究表明，眼内房水引流的葡萄膜巩膜途径含有淋巴管并且可以促进葡萄膜巩膜的房水外流。在人眼中，拉坦前列素至少可部分通过葡萄膜-淋巴通路来增强房水流出。以上研究说明，可以通过增加房水流出通道途径治疗青光眼，这在青光眼的治疗中起着重要作用，可以在青光眼的药物治疗方面开辟新的途径。

总之，淋巴组织标志物在眼部各层结构中均有表达并可能参与房水引流的过程，但目前尚不清楚淋巴系统在青光眼房水引流中的关系，仍需进一步研究调控淋巴引流是否影响眼压。在多条已知房水流出通路的背景下，进一步确定眼淋巴引流途径在青光眼房水流出中的作用，探讨关键的分子通路并加以调控将为青光眼的治疗提供新的思路和靶点。

利益冲突

所有作者均声明不存在利益冲突