抗氧化剂：治疗甲状腺相关性眼病的新选择△

何志伟 胡 欣 陈国芳 刘 超

甲状腺相关性眼病(TAO)，亦称为Graves眼病，主要由Graves病引起[1]，是一种器官特异性自身免疫性疾病。由于眶后组织的炎症反应，患者眼部可有异物感、胀痛、畏光、流泪、复视、视物模糊等症状，严重影响患者的生活质量和心理健康[2]。TAO的发病机制尚未完全明确，其治疗方法主要有一般的基础治疗、药物治疗、放射治疗及手术治疗。近年来，包括利妥昔单抗、替普妥单抗(Teprotumumab)、托珠单抗、霉酚酸酯等在内的生物制剂或免疫抑制剂不断挑战着糖皮质激素的治疗地位[3]，然而，上述药物的长期有效性与安全性仍未完全明确。因此，目前针对TAO的治疗尚无公认的最佳方案。近期的研究表明，氧化应激在TAO的发病机制中扮演着重要角色[4]，给予抗氧化剂(如硒制剂)干预后，可对眼眶成纤维细胞产生显著抗氧化作用，减轻眼部症状，从而有益于TAO症状的缓解，这或许为TAO的治疗提供新的选择。

1 氧化应激是TAO发生发展的重要原因

目前认为，TAO的发病由甲状腺细胞和眼眶成纤维细胞过表达促甲状腺素(TSH)受体(TSHR)及其他自身抗原引起免疫交叉反应所致[5]。T淋巴细胞识别TSHR、胰岛素样生长因子1(IGF-1)受体等自身抗原，使眼眶纤维和脂肪组织受浸润，从而触发促炎细胞因子、生长因子和趋化因子的产生。炎症反应和随之引起的局部细胞损伤导致活性氧的产生失调，使抗氧化系统呈现饱和状态。通过细胞免疫和体液免疫的相互作用，以及炎症因子和活性氧的释放与堆积，眼眶成纤维细胞不断增殖，并合成大量的透明质酸(HA)，由此引起间质水肿以及眼外肌和眼眶纤维脂肪组织肿胀，最终导致了眼病的发生[6-7]。

氧化应激是体内氧化与抗氧化作用失衡的一种状态，也即活性氧的产生和消除之间的平衡被破坏。它可导致一系列细胞成分，如蛋白质、脂质、细胞膜和核酸的显著损伤，从而导致线粒体功能障碍和酶活性的丧失[8]。越来越多的研究表明，氧化应激在TAO的发病过程中发挥着重要作用[9-11]，组织缺氧以及活性氧参与了眼眶纤维脂肪组织和眼外肌的改变[12]。有研究发现，活性氧促进了眼眶成纤维细胞的增殖、糖胺聚糖的释放、细胞因子的合成和分泌以及其他参与TAO发病的因子的表达，如热休克蛋白-72(HSP-72)、人类白细胞DR抗原及细胞间黏附分子-1等[13]。HSP-72参与眼眶组织的抗原识别和T淋巴细胞激活，而过氧化氢(H2O2)可促进TAO成纤维细胞中HSP-72的表达，经甲巯咪唑和丙硫氧嘧啶干预后，氧自由基对HSP-72的促表达作用可被抑制[14]。Burch等[15]最先对TAO患者的眼眶成纤维细胞进行原代培养，其研究结果显示，与对照组相比，超氧自由基诱导了TAO患者眼眶成纤维细胞的大量增殖，而给予抗甲状腺药物或抗氧化剂预处理则可抑制活性氧的作用。Tsai等[10]和Hondur等[16]也发现，TAO患者眼眶成纤维细胞中H2O2和超氧化物歧化酶的含量均高于对照组，而作为活性氧拮抗剂的谷胱甘肽过氧化物酶减少，还原型谷胱甘肽与氧化谷胱甘肽之间的比值降低，提示TAO患者眼眶中存在显著的氧化应激状态[9-10,16]。

除了基础研究外，一些临床研究也揭示了氧化应激在TAO发生及进展中的重要性。吸烟被认为是引起TAO发展或恶化的高危因素，吸烟不仅会加重TAO的病情进展，还使得治疗效果降低、复发率增高[17]。Kau等[18]研究表明，TAO患者的眼眶成纤维细胞经香烟烟雾提取物刺激后反应强烈，氧化应激明显增加，纤维化相关基因表达增加，并且结缔组织生长因子、细胞内转化生长因子-β1和白细胞介素1β(IL-1β)水平提高，提示吸烟引起TAO的进展可能是由于刺激眼眶氧化应激增加所致。

2 抗氧化剂治疗TAO具有显著的成效

2.1 硒硒是一种微量元素，对甲状腺功能和形态都有着不可忽视的影响[19]。人体内的硒主要来源于肉类、海产品、鸡蛋和谷物等饮食的摄入，动物器官(如肾脏和肝脏)中常富含硒元素，而海鲜、谷类等也是硒的良好来源[19-20]。甲状腺中的硒浓度常高于大多数其他器官，并且，甲状腺细胞可表达大量的硒蛋白，如谷胱甘肽过氧化物酶、硫氧还蛋白还原酶和脱碘酶同工酶，它们都具有抗氧化和酶促功能，在维持细胞的氧化还原平衡中发挥着重要作用[19-20]。

硒制剂在多种甲状腺相关疾病中均有应用，如慢性自身免疫性甲状腺炎、产后甲状腺炎和Graves病[19,21]。基于硒的抗氧化性，硒制剂被认为可以有效治疗TAO[21]。早在2011年，Marcocci等[22]的临床对照试验显示，对于病程较短的轻度TAO患者，给予硒治疗6个月后，其眼部症状和生活质量均有显著改善，停药后12个月仍可维持疗效，并且，补硒治疗可以降低轻度TAO患者进展至中重度的比例。为了阐明硒在TAO治疗中可能的作用机制，Rotondo等[23]研究了硒对眼眶成纤维细胞的作用，结果显示，硒可以通过硒-(甲基)硒半胱氨酸(SeMCys)的形式消除氧化应激对眼眶成纤维细胞的部分影响，如减少促炎因子的增殖和分泌，减少眼眶成纤维细胞中HA的释放，并且，SeMCys的某些作用对于TAO患者眼眶成纤维细胞具有特异性。此外，Rotondo等[24]还观察到，H2O2似乎对眼眶成纤维细胞增殖有双重作用，高浓度H2O2使得细胞增殖能力明显下降，而低浓度H2O2促进细胞增殖，硒可以通过减少细胞坏死和凋亡来抵消眼眶成纤维细胞中H2O2依赖的细胞毒性。总之，硒可能通过两个方面在眼眶成纤维细胞中发挥作用：一方面，在无细胞毒性的氧化应激条件下，硒可以阻止成纤维细胞增殖并减少促炎细胞因子及HA的释放；另一方面，在有细胞毒性氧化应激的条件下，硒可以防止细胞组织的损伤并减少自身抗原的扩散。

临床研究发现，尽管大部分轻度TAO患者可自行改善，但仍有相当一部分患者抱怨其生活质量显著受损，而且，约有15%的患者会出现病情恶化[25]。因此，轻度TAO患者也应接受治疗，以改善其生活质量并防止病情进展。结合上述研究，硒制剂似乎可以满足这些需求。除了抗氧化之外，补硒治疗还具有很好的耐受性、安全性和可及性，这些都有利于轻度TAO的防治。在近期欧洲Graves眼病专家组制定的指南中[26]，补硒被纳入到轻度TAO患者的治疗方案中。鉴于硒可以直接作用于眼眶成纤维细胞，我们推测硒对于中重度TAO患者同样有治疗效果，这需要进一步的临床研究加以证实。

2.2 维生素C、N-乙酰-L-半胱氨酸和褪黑素除了硒制剂以外，其他一些抗氧化剂同样可以应用于TAO的治疗。Rotondo等[27]研究了维生素C、N-乙酰- L-半胱氨酸和褪黑素这三种抗氧化剂在眼眶成纤维细胞中的作用，该研究对6例TAO患者和6例对照组受试者眼眶成纤维细胞进行了原代培养，予H2O2处理细胞以诱导氧化应激，通过测定细胞活力来确定每种抗氧化剂的非细胞毒性剂量。以谷胱甘肽二硫化物作为氧化应激的标志，并检测了细胞增殖、HA、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、干扰素γ(IFN-γ)和IL-1β等指标。结果显示，三种抗氧化剂均能降低H2O2诱导的氧化应激，维生素C可以减少TAO患者眼眶成纤维细胞的增殖，但对于对照组受试者眼眶的成纤维细胞没有作用；N-乙酰- L-半胱氨酸可降低TAO患者中成纤维细胞的增殖和IFN-γ的释放，并能抑制眼眶成纤维细胞中HA的合成和IL-1β的分泌；褪黑素可降低IL-1β的释放和HA的合成，但不能抑制成纤维细胞的增殖。总体而言，这项研究支持维生素C和N-乙酰-L-半胱氨酸在TAO患者眼眶成纤维细胞中的有益作用，提示这些抗氧化剂可能有益于临床应用，褪黑素虽然能抑制细胞因子和HA的合成，但由于缺乏对成纤维细胞增殖的抑制作用，故其临床价值尚待进一步探究。

2.3 己酮可可碱己酮可可碱是一种二甲基黄嘌呤类衍生物，具有抗炎和抗氧化的特性，临床上常作为脑循环及末梢血管障碍改善剂。1997年，Balazs等[28]进行了一项非随机对照试验，纳入了10例轻度或中重度TAO患者，予己酮可可碱静脉滴注 10 d，之后继续口服治疗，共干预12周。在治疗结束时，10例患者中有8例眼眶软组织炎症得到明显改善，但复视和突眼度未见变化。在Marcocci等[22]进行的随机对照试验中，也研究了己酮可可碱对轻度TAO患者的治疗作用，其结果显示，己酮可可碱在改善患者生活质量以及眼部整体临床结果方面与安慰剂相比无统计学差异，使得这类药物治疗TAO的研究止步于此。

2.4 β-胡萝卜素β-胡萝卜素是橘黄色脂溶性化合物，也是一种天然的抗氧化剂，广泛存在于诸多绿色蔬菜和水果之中。近期有研究观察了β-胡萝卜素、视黄醇以及维生素E对TAO患者眼眶成纤维细胞的作用[29]，与之前的研究结果一样[27]，氧化应激可促进成纤维细胞的增殖，但不影响HA的释放，β-胡萝卜素、视黄醇以及维生素E这三种抗氧化剂都能降低成纤维细胞中的谷胱甘肽二硫化物含量，但只有β-胡萝卜素可以减少成纤维细胞的增殖。此外，三种抗氧化剂均能降低TNF-α、IFN-γ和IL-1β等细胞因子的分泌。由以上结果推测，维生素E和视黄醇因为无法抑制细胞增殖，所以在体内可能对TAO没有影响。然而，β-胡萝卜素除了具有抗氧化和抗炎作用外，还能抑制成纤维细胞的增殖，使其成为这三种抗氧化剂中最适合应用于临床的选择[29]。当然，若要验证这一推测，仍需要进一步开展临床试验。

2.5 具有抗氧化作用的中药活性成分槲皮素属于黄酮类化合物，存在于多种植物的花、叶和果实中，具有抗炎、抗氧化、抗病毒等作用[30]。一项体外研究表明，槲皮素对TAO患者眼眶成纤维细胞增殖和HA释放有抑制作用，并且槲皮素对细胞增殖的影响机制是诱导细胞坏死以及阻滞细胞周期，而与细胞凋亡无关[30]。提示槲皮素可能在TAO患者的治疗中发挥作用，但还需要更多的体内研究来提供临床应用的依据。

虎杖苷是中药虎杖的主要活性成分，研究显示，虎杖苷具有抗炎和抗氧化的作用[31]。Li等[31]研究了虎杖苷对H2O2诱导的眼眶成纤维细胞氧化应激的影响，以及对TAO眼眶氧化应激模型小鼠的影响，结果显示，这种物质可以逆转H2O2诱导的脂滴积累和活性氧的产生，增加NAD(P)H脱氢酶、醌氧化还原酶1等抗氧化基因的表达。总之，虎杖苷可以通过刺激NRF2-ARE通路缓解氧化应激诱导的相关症状，无论在体内还是体外，虎杖苷均可减少活性氧的产生，从而抑制眼眶成纤维细胞的增殖。

甲基莲心碱是一种从荷花中提取的生物碱，可以通过抑制PI3K/Akt信号通路和活性氧的产生而诱导自噬[32]。Li等[33]分离并培养了TAO患者来源的眼眶成纤维细胞，建立TAO的体外模型，研究了甲基莲心碱对TAO的作用，发现此生物碱可抑制IL-13诱导的炎症、活性氧生成、纤维化以及眼眶成纤维细胞的脂肪分化。总之，TAO来源的眼眶成纤维细胞的炎症、活性氧生成、纤维化和脂肪生成与诱导自噬相关，而甲基莲心碱可以抑制自噬相关效应。未来可进一步研究甲基莲心碱对TAO的具体作用及其对相关信号通路的影响。

2.6 依那普利有研究报道，降压药物依那普利对瘢痕成纤维细胞增殖有一定的抑制作用。Botta等[34]在此基础上研究了依那普利对原代培养的TAO患者眼眶成纤维细胞的作用，结果显示，此药显著降低了眼眶成纤维细胞的增殖，并使HA的释放减少，但依那普利并不引起细胞的坏死和凋亡；该研究者认为，依那普利对细胞增殖的抑制作用主要体现在对细胞生长的抑制和/或细胞周期的延迟。然而，目前还没有依那普利治疗TAO患者的临床研究。

3 总结与展望

氧化应激在TAO的发病中扮演着重要角色，为抗氧化剂治疗本病提供了科学依据。迄今为止的研究提示，在众多的抗氧化剂队列之中，硒元素最具优势及前景，对于轻度TAO患者的治疗效果明显。体外研究提示己酮可可碱有益于TAO患者的治疗，但与临床试验结果相悖，尚待更多的探究。此外，维生素C、N-乙酰-L-半胱氨酸、β-胡萝卜素、槲皮素等抗氧化剂能降低H2O2诱导的氧化应激，并抑制TAO患者眼眶成纤维细胞的增殖，有望成为TAO治疗的新靶点。

未来需要开展更多、更大样本的临床研究来探索抗氧化剂在TAO治疗中的应用价值：第一，进一步开展随机对照试验，探究硒制剂单用或联合其他药物治疗中重度活动性TAO的有效性与安全性；第二，开展前瞻性临床研究，验证维生素C、N-乙酰-L-半胱氨酸、β-胡萝卜素、槲皮素、虎杖苷、甲基莲心碱等抗氧化剂或中药活性成分在TAO治疗中的效果，可以先从观察轻度TAO患者的生活质量或病情进展情况开始；第三，基于依那普利可以抑制眼眶成纤维细胞增殖的依据，对于TAO合并高血压的患者，是否考虑将依那普利作为优先选择值得进一步考证。