视网膜色素变性
另一种光感受器疾病是视网膜色素变性(RP),它是与老年性黄斑变性有关的一组夜盲疾病。这种眼病的发生,是由于视杆细胞因某个基因出现异常变异而发生死亡。在初发阶段,视网膜色素变性会导致夜盲症和暗适应能力丧失。其初发和进展年龄因人而异。视网膜色素变性通常不是“症候群”——换言之,它不容易通过一组临床症状加以识别,因为它是由各种不同的基因变异引发的。
无一例外的是,视杆细胞死亡后,视椎细胞也会发生退行性死亡,导致逐渐失明,通常开始于周边视觉。视椎细胞死亡,可能是因为某种毒素、缺乏来自视杆细胞的某种必需生化物质或者受到小胶质细胞攻击(肌体免疫系统防御反应),也可能由氧化应激或营养缺乏直接引发。
斯特格氏病(Stargardt’s disease)与视网膜色素变性具有相似性,它也是由基因异常变异引起的一种光感受器变性疾病,通常发病于20岁前,会间接导致氧化的脂褐质碎屑堆积。同黄斑变性一样,视网膜色素变性中的氧化应激也被认为是源于光作用于脉管系统而产生的自由基。因此,减少光暴露,可以延缓光感受器损伤的进展。这种损伤被认为会扩展至脂质氧化损伤。
一旦光感受器细胞大部分发生死亡,即使有些视椎细胞得以幸存,视网膜也不可能产生视觉。其原因在于,二级神经元(双极细胞和水平细胞)的突触联系必须依赖于视觉信号输入。没有视杆细胞和视椎细胞提供的化学信号,双极细胞和水平细胞的树突就会开始移动,仿佛是要寻找输入的视觉信号加以处理。双极细胞和水平细胞的树突会重新生长,建立异常的突触联系。通常,血管也会开始重新生长,从而引发其他的问题。其结果是,视网膜神经元会“重构”它的神经回路,因而无法发挥正常的功能。即使视网膜可以幸免于感光细胞死亡,它也不再具有视觉活性。
如果视椎细胞可以幸免于死亡,视网膜色素变性患者还可以阅读和独立生活。因此,许多研究重点关注的是如何延缓视椎细胞的死亡。虽然夜盲症状是早发性的,但视椎细胞的死亡和完全失明是渐进性的,会发展数十年。目前,我们尚不清楚,视杆细胞死亡后,为何视椎细胞在某些情况下还可以生存数年。如果诱发视网膜色素变性的基因变异是急性的、致命性的,那我们就会认为,视椎细胞也会紧随视杆细胞很快发生死亡。例如,即将死亡的视杆细胞会发出某种毒素,可能造成视椎细胞死亡,因此,有人就会认为,视椎细胞也应该立即死亡。然而,视杆细胞死亡后,视椎细胞有时还会生存数年,这使“毒素假说”无法令人信服。(https://www.daowen.com)
视网膜色素变性进展缓慢,可能是因为与年龄相关的生化问题,这表明,不同基因组成引起的各种视网膜色素变性,都可以通过营养补充剂加以治疗。相比于视杆细胞,视椎细胞数量较少,因而氧消耗量较少。肌体和眼睛中的许多血管都是“自动调节”的,也就是说,他们可以调节血流,以维持周边组织的氧水平相对稳定。然而,脉络膜血管没有这种自动调节机制,因此,视杆细胞死亡后,视椎细胞还会继续从脉络膜血管中获得同样高水平的氧,因而会增强氧化应激。有一种假说认为,存在一个关键期,在此期间,光感受器因为无法利用氧而提早死亡。接着,在视网膜色素变性后期,光感受器对氧过敏,从而死于氧化应激。这表明,如果可以延缓视杆细胞死亡,幸存的视杆细胞和视椎细胞受到的氧化应激就会减少。视网膜色素变性研究的一个重点,是利用营养素预防氧化应激,以探究这个理论。
有一项关于小鼠类似于视网膜色素变性的基因疾病的最新研究结果表明,视杆细胞一旦死亡,视椎细胞就会失去生化物质的保护。该物质通常起着抗氧化作用,可以保护这些细胞免受视网膜中高水平氧的损伤。在另一项研究中,胰岛素水平越高,视椎细胞就会生存更久,胰岛素水平越低,视椎细胞就会加速死亡,由此产生了这样一个假说:视椎细胞最终是死于营养缺乏,它们基本上好像是被饿死的。该研究表明,缺乏营养,外节就无法快速生长,也无法吸收大量的葡萄糖和其他营养物质,因而使疾病进一步恶化。这表明,营养补充剂有助于预防视椎细胞的死亡。
然而,利用营养补充剂治疗视网膜色素变性的某些随机对照研究,并没有得出明确的证据。这些研究关注的是具体的营养素搭配和剂量,它们的结论仅限于其采用的剂量。当结论与预期产生差异时,它们就很难加以概括。有些研究试验的是单个营养补充剂对视网膜色素变性中视椎细胞死亡进程的影响,结果通常是没有表现出某种改善效果,因此,我们很难知道哪些具体的补充剂搭配是有效的。有一项研究采用维生素A和每日400 IU的维生素E治疗视网膜色素变性,结果似乎表明,维生素E加速了感光细胞的丧失。导致该结果的一个可能的原因是,维生素E会强化血管、减缓凝血、促进血流。这表明,矛盾的是,有利于动脉健康和血液循环的物质,可能会增加因为失去大部分感光细胞而受到损伤的视网膜的氧化应激。另一个可能的原因是,维生素E会减缓色素上皮细胞的生长,这有利于糖尿病性视网膜病变等某些视网膜疾病,但不利于视网膜色素变性,因为色素上皮细胞的生长对光感受器是有利的。不过,换个角度看这个问题,有些视网膜色素变性明显是由维生素E缺乏引起的。具有某种抑制维生素E吸收的基因异常的人,很容易患上视网膜色素变性。这些患者具有几种神经系统疾病,眼睛里还存在脂褐质堆积,这支持了“氧化应激假说”。对于这种情况,有报告指出,补充维生素E(每日400-900 IU)可以预防视网膜色素变性症状的进展。
通常,整个细胞(细胞膜、细胞质和亚细胞器)都会受到氧化应激损伤。在某些研究中,短期单独补充某种水溶性(亲水性)或脂溶性(亲脂性)抗氧化剂,治疗视网膜色素变性的效果相对有限,其原因在于,亲脂性和亲水性组织都会发生氧化损伤。这表明,要更有效地预防视网膜色素变性,就应该长期联合服用多种膳食性抗氧化剂,既要包括水溶性抗氧化剂(比如维生素C),也要包括脂溶性抗氧化剂(比如维生素E)。这样做,就可以让“血视网膜屏障”中的天然转运体抵消基因变异引发的长期性损伤。
大量证据表明,合理饮食,同时联合服用有益于整体健康的抗氧化剂和其他必需营养素,对于某些视网膜色素变性,是可以延缓光感受器变性进程的。在某些个案研究中,补充硫胺素(维生素B1),使视网膜色素变性中的急性贫血发生逆转。在视网膜色素变性小鼠模型中,补充维生素C、维生素E、α-硫辛酸和其他抗氧化剂,减少了视椎细胞的死亡,延缓了视杆细胞的死亡。补充可以吸收蓝光、具有抗氧化剂作用的叶黄素和玉米黄素,延缓了视网膜色素变性的进展。止痛药会影响线粒体功能,被认为会引起氧化应激,从而引发视网膜色素变性和其他眼睛疾病。根据受影响的基因不同,维生素A补充剂(每日15000 IU)可以减缓视网膜色素变性中视椎细胞功能的丧失,从而维持视觉。如果额外再补充叶黄素(每日12毫克),视觉丧失的速度会进一步降低。出现这种结果,一个可能的原因是,维生素A是视觉色素再生的必需物质。联合服用DHA等Ω-3脂肪酸(每日1200毫克)和维生素A(每日15000 IU),也会带来有益的效果。虽然这些研究为期较短(通常为4-6年),但这些必需营养补充剂的效果会常年累积,特别是从小就开始补充。