愿光明遍洒人间——记著名眼科科学家葛坚教授

2011-04-18

世界卫生组织已将心血管、肿瘤、眼病列为严重影响人类生活质量的三大疾病，其中，青光眼和近视眼是严重危害人类视觉功能的两大眼病。中山大学中山眼科中心国家眼科学重点实验室在葛坚主任的带领下，近十年来围绕着青光眼和近视眼研究领域的基本科学问题开展了持续的研究，在青光眼发病机制、视神经保护、近视发病机制、近视临床干预等重要问题，取得了系列的重要研究成果。

青光眼发病机制和干预治疗

在广州、潮州，葛坚带领科研团队开展了国内首次青光眼家族成员筛查，对致病基因进行筛选、定位和鉴定，发现了相同的致病相关基因。根据对这种基因的实验分析，他们在国内首次提出家族性青光眼属于一种“蛋白质构象病”，该结论为揭示家族性青光眼发病机制提供了线索，并将推动家族性青光眼的早期诊断手段、治疗预防以及药物研制等领域的发展。

通过实验分析，葛坚及其团队提出原发性开角型青光眼（primary open angle glaucoma，POAG）是一种“线粒体病”。原发性开角型青光眼发病过程中小梁细胞存在线粒体功能障碍，并导致氧化损伤，同时对钙离子应激极度易损，从而引起钙超载并影响其对眼压的调节，进而导致了原发性开角型青光眼的发生。

为了早期阻断青光眼术后瘢痕的形成，葛坚及其团队利用siRNA技术抑制NF-КB活性，进而调控青光眼滤过手术术后伤口愈合。他们设计了针对活化途径中的重要基因IKKB的siRNA；用siRNA进行了恒河猴体内抗纤维化研究，实验证明该siRNA在体内也具有较好的抗纤维化效果。为了提高siRNA作用的靶向性，他们还研究了纳米微载体介导的siRNA调控Tenon’s囊成纤维细胞增殖，证实阳离子纳米共聚物CS-g-(PEI-g-PEG600) 具有siRNA结合能力强、转染效率高以及细胞毒性小的优点。

视神经保护和药物缓释

葛坚带领他的科研团队从DNA损伤修复、细胞因子、传统中药、免疫保护及药物缓释几个方面进行了视神经保护方面的研究。

在氯化锂对视网膜神经元的保护作用方面，他们利用氯化锂处理体外培养的视网膜神经元，基因组DNA电泳发现，锂处理后的细胞的DNA聚合体增加，进一步检测发现Ligase IV的mRNA和蛋白水平均增加，据此提出了氯化锂是通过促进DNA的非同源末端结合途径保护视网膜神经节细胞。

针对凝血酶敏感蛋白-1对视网膜神经元的保护作用，葛坚和他的团队通过BMSC与视网膜神经节细胞（RGC）共培养模型，利用RD-PCR、RNA干扰等分子生物学手段，从正反两个方面证明，BMSC可分泌凝血酶敏感蛋白-1（thrombospondin-1），并通过信号传导，促进RGC存活和轴突生长。

葛教授通过研究发现川芎嗪可有效降低青光眼患者各种切变率下的全血黏度、明显抑制氧自由基、过氧化物歧化酶及钙离子通道、改善视网膜血管造影的臂-视网膜循环时间、降低自动视野平均缺损率并扩大Goldman动态视野I4e等视线面积、缩短100′、25′、6′三种图形视觉诱发电位的潜伏期。体外研究发现，川芎嗪对氧化损失的神经细胞起保护作用，。该研究提高了青光眼临床治疗中应用中药进行神经保护的认识。

他们利用高表达Abeta（淀粉样蛋白）的转基因小鼠探索Abeta的损伤机制及靶向Abeta的免疫治疗对于视网膜神经节细胞的保护作用，证实了多年来人们对于“青光眼是眼部的Alzheimer病”的设想。被动免疫治疗，首次在视网膜中发现并报道了胶质细胞过度激活这一重要现象，对青光眼及Alzheimer病的免疫治疗均具有指导意义。

葛教授带领课题组设计发明了囊袋式人工玻璃体，其一方面可以作为玻璃体的替代填充物，同时也可以作为药物缓释系统，实验眼底的缓慢、持续给药。目前，囊袋式人工玻璃体研究已经获得国家临床研究批文，进入多中心临床实验阶段。

视神经保护

在干细胞在视神经保护的研究方面，他们通过干细胞移植，分化并替代损伤坏死的细胞，在神经保护方面有着诱人的应用前景。葛坚和他的团队从胚胎干细胞相关研究、诱导骨髓间充质干细胞向神经细胞分化、视网膜神经祖细胞、肿瘤干细胞相关研究、构建异种嵌合体动物和体细胞重编程这几方面展开了研究。

近视眼发病机制及防治系列研究

近年来他们采用多种方法建立模拟青少年近视眼发病过程的灵长类动物的近视眼模型，并对其机制进行了深入研究。于2002年成功建立了幼年恒河猴的单眼离焦性近视眼动物模型，并发现幼猴的正视化过程与人类相似呈视觉依赖性，其眼轴及玻璃体腔长度对远视性光学离焦呈代偿性生长。近两年课题组致力于青少年恒河猴视近诱导性近视眼模型的建立，采用行为学训练和小空间饲养的方法尝试建立高度模拟人类青少年近视眼发病过程的双眼行为学近视眼动物模型，结果显示长时间近距离注视可促使双眼玻璃体腔的生长加速，其增长速度与近距离活动时间呈正相关；同时可促使其屈光状态不同程度向近视眼化方向发展，是一种潜在的自然近视眼动物模型的建立方法。

为进一步研究腺苷受体（ADOR）抑制剂7-甲基黄嘌呤可部分抑制豚鼠剥夺性近视眼的发展作用机理，他们用免疫荧光及免疫印迹的方法对豚鼠近视眼球壁的ADOR各亚型进行了系统的分析发现，ADORA1在豚鼠近视眼视网膜及巩膜中表达降低，而ADORA2B的表达则明显升高；ADOR不同亚型在近视眼的发生及发展中可能起了不同的作用。通过对离焦性恒河猴近视眼动物模型视网膜和恒河猴视皮质的研究，分析近视的可能原因是，中央远视性光学离焦信号刺激双极细胞与无长突细胞，调控视皮层V1区PKCa，GAD65和 Egr-1基因，再反馈影响视网膜Egr-1相关信号通路，促进眼球生长，导致近视眼发生。

针对“近视眼发展速度”的研究，首次明确主视眼与近视眼发展速度无明显相关，建议按照以下原则评价个体的近视眼发展速度：1.双眼近视眼改变量相关系数>0.85，取双眼平均值；2.双眼近视眼改变量相关系数<0.85，取加深较快眼。这一研究成果为青少年近视眼发展的评价提供了临床依据。

在近视眼的防治方面，他们进行了针对中央离焦的渐进镜对青少年近视眼控制的随机对照临床研究，随访两年结果显示多焦点渐进镜能明显减缓内隐斜近视眼人群近视眼发展速度达47％，但对渐进镜对一般近视眼人群的控制则无明显效果。

最近，葛教授课题组与澳大利亚新南威尔士大学、美国休斯顿大学共同开展的周边离焦与青少年近视发生、发展的研究中发现：传统的单光眼镜虽然能很好地矫正近视（矫正中央离焦），但却会造成佩戴者周边部远视性离焦，并且这种现象随着佩戴者近视度数的升高而越发显著。这一重要发现提示，使用近一百年的传统单光镜片可能会进一步加剧近视的发展。如果证实有效，那将将是近视防治史上的一次里程碑事件。

提高我国常见致盲眼病的发病率与致盲率是葛坚和他的科研团队孜孜以求的目标，他们正在不断将加大实验研究向临床转化的力度，争取让更多研究成果惠及于民。

专家档案：

葛坚，中山大学中山眼科中心主任、眼科医院院长暨眼科学国家重点实验室主任，国家973计划项目首席科学家。兼任中华眼科学会副主任委员，香港理工大学荣誉教授，广东省眼科学会主任委员，中华眼科学会青光眼学组组长，中国医师协会眼科分会副主任委员，世界青光眼协会常务理事《中华眼科杂志》副总编，《Journal of Glaucoma》、《中国实用眼科杂志》、《中国眼耳鼻喉杂志》、《眼科研究》、《中国眼视光学杂志》等期刊编委。

从事眼科临床、研究以及教学工作近30年，围绕青光眼防治、干细胞与神经保护、近视眼防治等领域中亟待解决的难点问题进行了深入的研究，取得了一系列重要的研究结果，显著加深了对相关疾病的认识，并为相关疾病提供了有效防治思路。其所领导的团队先后获得了973计划、863计划、卫生部临床重点学科项目、教育部科学技术研究重大项目、国家自然科学基金等多项基金的资助。