青光眼是世界范围内导致不可逆性视力丧失的主要原因之一，其主要特征是青光眼性视神经病变（GON），表现为视网膜神经节细胞（RGC）变性和视神经头（ONH）重塑。
眼压（IOP）是青光眼管理中的主要可改变危险因素，但部分青光眼患者眼压正常。
了解眼压、ONH 重塑和 RGC 变性的因果关系对制定治疗策略至关重要。
针对细胞治疗，我们认为适当的细胞来源、稳健的分化方案和准确的植入方法对于基于细胞的青光眼治疗的成功至关重要。
青光眼基于细胞的治疗策略。细胞替代策略旨在将干细胞衍生的神经胶质细胞和 RGC 插入其正常的解剖位置，而将神经胶质细胞植入与 RGC 相邻的位置已被证明可以促进视觉益处。此外，注射神经营养因子、miRNA 和细胞外囊泡等细胞衍生产物是最近开发的神经保护方式。
一、青光眼的致病机制
ONH 的压力影响
ONH 区域血液供应受损被认为是正常眼压性青光眼的重要致病因素，短睫状动脉易受眼灌注压变化影响，降低眼压在部分患者中仍是有效治疗策略。
维持 RGC 健康的因素与青光眼损伤机制
维持健康的 RGC 需要代谢底物、营养因子和消除环境压力源。神经营养蛋白家族促进 RGC 存活，BCL - 2 基因家族抗凋亡。青光眼模型中这些通路破坏导致 RGC 凋亡死亡，神经视网膜的其他成分如 Müller 神经胶质细胞、小胶质细胞和补体级联反应也发挥重要作用。
青光眼发病机制中的有害因素。筛板压力梯度增加可能是由于眼压升高、颅内压降低或组织滞后异常引起的。随着时间的推移，会形成特征性的“杯状”视盘外观，这会导致筛板变薄和弯曲，以及星形胶质细胞解离。反过来，这些变化会导致 RGC 轴突变性和神经胶质细胞功能障碍。
二、基于细胞的疗法开发
出于多种原因，视网膜特别适合开发基于细胞的疗法。
首先，视网膜内的大多数细胞类型都来自一个共同的神经元谱系；
其次，视网膜被排列成定义明确的层，其中包含不同的细胞类型；
第三，视网膜及其亚层的体内可视化程度可以达到细胞级，在整个治疗期间都是可能的。
为了预防和治疗眼部疾病，已经采用了多种基于细胞的方法。从广义上讲，这些方法可分为诱导内源性再生、使用外源性细胞来源的替代疗法以及应用细胞衍生产品。
内源性再生
视网膜再生在某些物种如斑马鱼中存在，归因于中央视网膜内核层的 Müller 神经胶质细胞（MGC）。哺乳动物中尚未观察到自然发生的视网膜再生，大量研究聚焦确定其基本机制。
但哺乳动物内源性视网膜再生尚未实现。阻碍 RGC 替代疗法发展的一个主要障碍是 RGC 轴突在投射到大脑期间所覆盖的绝对距离。典型的 RGC 轴突长度为 50 毫米，大约是其细胞体宽度的 10,000 倍。换句话说，如果将 RGC 轴突的直径 （0.5-1 μm） 放大到平均道路的宽度，则其投影将成比例地为 200 公里。因此，必须开发精确的轴突引导方法，以使此类疗法恢复视网膜和大脑之间的功能性视觉回路。
细胞替代疗法
治疗退行性视网膜疾病的另一种方法是在体外制备功能细胞，然后植入受损组织。尽管目前的技术可以衍生出治疗性细胞以紧密匹配受损细胞，但设计一种促进视网膜回路整合的递送方法已被证明非常困难。
hESC 和人 iPSC （hiPSC） 都已用于生成三维视网膜类器官，这些类器官被证明与体内发育非常相似，有研究证明来自 hiPSC 形成的视网膜类器官的 RGC 可以存活长达一个月，并在注射到患有视神经病变的小鼠的玻璃体后改善功能。
间充质干细胞MSC具有通过激活 Wnt/β-catenin、Notch 和 Shh 通路分化为神经谱系的能力，另外还可以分泌多种细胞因子和生长因子。在青光眼诱导的啮齿动物眼中玻璃体内注射 MSC 沿 ILM（内界膜）对齐，可以存活数周，从而提高 RGC 的存活率。一项研究将人 MSC 与其 MSC 衍生的细胞外囊泡 （EV） 注射到大鼠视神经挤压模型中进行了比较，结果显示与单独使用 EV 相比，全细胞治疗对 RGC 的持续神经保护，表明基于细胞的疗法可能会为视网膜提供更好的持续神经营养支持。MSC 也被设计为产生高水平的 BDNF，对高血压大鼠眼睛的移植研究表明具有显着的神经元保护作用。
Müller 神经胶质细胞（MGC） 是视网膜中的主要神经胶质细胞类型，MGC 的主要功能是为视网膜神经元提供结构和代谢支持。在 NMDA 诱导的啮齿动物视网膜神经节细胞耗竭模型中，将人 MGC 衍生的 RGC 前体移植到玻璃体间隙可使 RGC 功能部分恢复，细胞沿内界膜排列但整合少。其他研究表明啮齿动物原代 RGC 和祖细胞衍生的 RGC 移植后存活并向 ONH 延伸，但证据有限。猫眼研究中，MGC 移植后视觉功能部分恢复，但形成聚集体而非直接附着视网膜，表明玻璃体可能是细胞附着屏障。RGC 整合和轴突投射仍是此类疗法主要障碍。
用于青光眼治疗的干细胞衍生产品。胚胎和诱导多能干细胞已被证明能够在体外分化为 Müller 细胞、星形胶质细胞和视网膜神经节细胞。动物实验已经证明直接植入这些细胞会产生有益的效果，而最近的其他研究已经探索了来自各种来源的 miRNA 和细胞外囊泡等产品的潜在治疗效果。
细胞衍生产品
神经营养因子：RGC 在视神经发育及成人组织中依赖神经营养因子。啮齿动物模型中，腺相关病毒递送某些神经营养因子可促进 RGC 存活，基于全细胞移植策略可能更持久，如骨髓来源的 MSC 诱导分泌多种神经营养因子在啮齿动物视神经横断模型中有神经保护作用。含有转染人 CNTF 基因的聚合物胶囊可长期分泌 CNTF，目前在进行临床试验评估其安全性和有效性。但安全、稳定和持续的输送系统仍是挑战，神经营养因子分泌可能只是全细胞移植疗效的一部分。
MicroRNA 和细胞外囊泡：MicroRNA 是内源性小的非编码 RNA，可调节基因表达，在细胞增殖、分化和凋亡中起关键作用，几种 miRNA 有 RGC 神经保护潜力。近年来研究聚焦于 PTEN 基因，许多 miRNA 可激活 mTOR 通路。分泌型 EV 是细胞间通讯主要模式，富含核酸，MSC 衍生的 EV 可提高 RGC 存活率和再生轴突，雪旺细胞衍生的外泌体可促进神经发生。源自健康细胞的 EV 有治疗潜力，可能是青光眼未来潜在治疗方法。
三、结论和未来方向
近年来，基于细胞的青光眼疗法发展迅速，除内源性再生和细胞替代策略外，对使用细胞衍生产品如 EV 的新方法兴趣也在增加。
合适的细胞来源、分化方案和植入技术对疗法成功至关重要，该领域的发展使临床应用前景日益接近现实。
参考文献：Luis J, Eastlake K, Lamb WDB, Limb GA, Jayaram H, Khaw PT. Cell-Based Therapies for Glaucoma. Transl Vis Sci Technol. 2023 Jul 3;12(7):23. doi: 10.1167/tvst.12.7.23. PMID: 37494052; PMCID: PMC10383000.
