Copolymer1保护视神经的作用及作用机制

　　作者：孙静芬,王玲　　作者单位：200025)中国上海市，上海交通大学医学院附属瑞金医院眼科

　　【摘要】Copolymer1(Cop1)是美国FDA批准的一种用于治疗多发性硬化的多聚肽类药物。许多实验用Cop1免疫动物，发现Cop1对钳伤和高眼压造成的视神经损伤有保护作用。我们对Cop1作用的免疫学机制的研究进展进行综述。

　　【关键词】 Copolymer1,视网膜节细胞,免疫学

　　Abstract

　　　Copolymer1(Cop1)is a synthetic oligopeptide medicine for multiple sclerosis's treatment that approved by FDA. Many of the experimental immunization of animals with Cop1 was found that Cop1 have protective effect on optic nerve injury which caused by clamp injury and high intraocular pressure. This paper summarizes the current progress on the immunological mechanism of Cop1.

　　　KEYWORDS:copolymer1;retinal ganglion cell; immunology

　　0引言

　　视神经的损伤，如挫伤、青光眼视神经损伤等最后的结果是视网膜神经节细胞(retinal ganglion cells，RGCs)的凋亡，有多种因素参与其中，如局部缺血、自由基、神经营养因子缺乏、兴奋性氨基酸的毒性作用以及自身免疫攻击反应、不同细胞间的相互作用等。在这个过程中，已经损害的RGCs和它们所处的病理环境，对其周围的健康RGCs是一种危险，可引起“继发性”的RGCs的损害[1，2]。Copolymer1(Cop1) 是美国FDA批准的一种用于治疗多发性硬化的药物，是由Ala(丙氨酸)，Lys(赖氨酸)，Glu(谷氨酸)，Tyr(酪氨酸)组成的多聚肽乙酰盐化合物，化学名glatiramer acetate，可以主动地和被动地激活T细胞介导的免疫反应，以发挥其神经保护作用。Cop1最早是用来模拟髓磷脂碱性蛋白(MBP，一种中枢神经系统相关自身抗原)以引发实验性脑脊髓炎的，但是发现它不但不引起脑脊髓炎，而且会减轻MBP所引起的脑脊髓炎[3]。因此有些作者推论Cop1和MBP或髓磷脂的某些成分交叉免疫，产生的特异性T细胞，识别出已经损害的组织而被激活，从而保护正常的神经组织[4]。

　　1 Cop1对视神经损伤的保护作用

　　1.1 Cop1对实验性机械性视神经损伤的保护作用 Kipnis等[4]在碾压大鼠视神经眶内段后立即在大鼠后腿皮下注射100μg Cop1，2wk后通过轴浆流逆行染色标记RGCs，5d后取出视网膜，荧光显微镜下计数，发现注射Cop1组的大鼠RGCs数显著多于对照组。Schori等[5]在碾压大鼠和小鼠视神经的同时在肋部皮下分别注射300μg和 75μg Cop1，第10d逆行染色标记RGCs，24h后取出视网膜进行RGCs计数，注射Cop1组的大鼠RGCs数显著多于对照组。

　　1.2 Cop1对实验性高眼压视神经损伤的保护作用 Schori等[5]在制作大鼠高眼压模型的同时，在肋部皮下注射300μg Cop1，3wk后染色，取出视网膜进行RGCs计数，注射Cop1组的大鼠RGCs数减少的百分比明显低于对照组。Kipnis等[4]和Bakalash等 [6,7]给实验性高眼压大鼠皮下注射Cop1，RGCs数的减少也显著低于对照组。

　　1.3 Cop1对兴奋性毒素引起的视神经损害的保护作用Schori等[5]在小鼠的玻璃体内注射有毒剂量的谷氨酸和N甲基D天冬氨酸，在大鼠的玻璃体内注射谷氨酸后，用Cop1来免疫小鼠和大鼠，这两组的RGCs数的减少明显低于未免疫组。

　　2 Cop1保护视神经的免疫学机制

　　许多实验结果认为Cop1保护视神经的免疫学机制中T细胞介导的免疫反应起主要作用。在去胸腺的没有成熟T细胞的大鼠中，重复同样的实验，得不到Cop1保护视神经的结果[8]。Cop1保护视神经的免疫学机制还不是很明确，可能有以下几方面：(1) Cop1诱导T细胞转移：在Schori等[5]的实验中，用Cop1免疫后24h内见大量活化T细胞聚集在注射谷氨酸的眼中。在视神经受碾压部位T细胞的聚集在第7d达到高峰[4]。受损伤组织特异招募的活化T细胞在受损部位聚集[7]，其作用是识别并清除受损的细胞残骸和组织碎片，改善神经节细胞所处的细胞外环境，保护未受损的神经节细胞不受到继发性损伤[5]。(2) Cop1诱导的活化T细胞提高小胶质细胞清除有害物质的能力[7]：小胶质细胞作为中枢神经系统的巨噬细胞，可以从受损的中枢神经系统中清除有害的化合物和细胞碎片。谷氨酸是中枢神经系统中最多的一种神经递质，在病理情况下增多，并对神经细胞产生毒性，如急性脑挫伤[9]、缺血、癫痫或一些慢性神经病变如Alzheimer病、Parkinson病[10]和青光眼[11]。小胶质细胞具有谷氨酸受体，过多的谷氨酸由小胶质细胞摄取，以达到谷氨酸的平衡[12，13]，减轻其对神经细胞的兴奋性毒性。在体外将Cop1诱导的T细胞和小胶质细胞共同培养，发现小胶质细胞清除14C谷氨酸[14]的能力提高。(3)T细胞因子分泌增加：Th1细胞分泌的INFγ[15]和Th2细胞分泌的IL10都增加[4]。INFγ能增强自然杀伤细胞(NK细胞)、巨噬细胞和T淋巴细胞的活力，从而起到免疫调节作用。INFγ激活小胶质细胞，加强其清除局部有害物质的作用[13]。IL10分泌的增加说明可能炎症反应也参与其中。(4)神经营养因子和神经生长因子表达上升：Cop1激活的T细胞分泌神经营养因子4和神经营养因子5增多[4,16]。神经营养因子对神经细胞的修复起很大作用[17，18]。给大鼠口服Cop1，能够在中枢神经系统诱导特异性Th2细胞的产生[19]。Cop1反应性Th1和Th2细胞能大量分泌脑源性神经生长因子(BDNF)[4, 16, 20, 21]，起到修复神经细胞的作用。Cop1还可能通过影响一氧化氮(NO)使细胞因子的表达发生改变而产生神经保护作用[22]。

　　3展望

　　Cop1作为疫苗在动物实验中，无论何种给药方式(皮下注射、口服、滴眼)都没有引起实验性自身反应性葡萄膜炎的发生[23]，而且与大部分自身反应性T细胞不发生交叉反应[24，25]。疫苗接种不能阻止神经病变的发生，但能通过控制和改善神经细胞所处的细胞外环境而减缓疾病的发展和促进组织修复[4,5, 10,26]。Cop1所具有的视神经保护作用可能为临床视神经急性或慢性损伤，特别是青光眼提供新的治疗方法。

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