黃斑水腫是導致糖尿病病人視力中度至重度喪失的主要原因。視網(wǎng)膜血管通透性增高引起的血漿蛋白和脂質(zhì)滲透進入黃斑是導致黃斑水腫直接原因，這種滲漏作用導致視網(wǎng)膜的增厚以及感光功能受到影響。
用基于質(zhì)譜分析的蛋白質(zhì)組學技術(shù)，其中碳酸酐酶(CA-1)的水平比非糖尿病組高15倍,研究人員進一步研究了這種蛋白。他們發(fā)現(xiàn)在玻璃體中它的活性過高會影響到神經(jīng)視網(wǎng)膜的細胞外的PH值的穩(wěn)態(tài)。
糖尿病病人玻璃體樣本中CA-1濃度約為10-50ng/μl,用遠小于該濃度(2ng/μl)的劑量向大鼠玻璃體內(nèi)注射人類CA-1蛋白，可以引起熒光素滲漏進入視網(wǎng)膜內(nèi)。這一結(jié)果直接證明了痕量的CA-1可增加視網(wǎng)膜血管的通透性并導致滲漏。視網(wǎng)膜超微結(jié)構(gòu)的檢測顯示視網(wǎng)膜增厚，這與臨床明顯的水腫現(xiàn)象相似。通過對蛋白酶通路的篩選,發(fā)現(xiàn)激肽釋放酶-激肽的激活參與了這個過程。
提出視網(wǎng)膜出血導致CA-1從裂解的紅血細胞中釋放進入玻璃體液。在玻璃體中，細胞外的CA-1介導了從感光細胞釋放的CO2的水合作用，形成碳酸鹽。正常情況下這個反應(yīng)過程是在血管腔內(nèi)被催化，可促進CO2從視網(wǎng)膜移除。玻璃體內(nèi)累積的碳酸鹽導致內(nèi)環(huán)境不斷堿化，進而激活了激肽釋放酶通路，這一通路是炎癥反應(yīng)的組成部分。緩激肽作為產(chǎn)物，使血管通透性增加，炎癥反應(yīng)增強。
雖然視網(wǎng)膜出血是有糖尿病視網(wǎng)膜病變的病人的一種共同之處，在疾病的發(fā)病機理中出血的重要性并沒有得到足夠的重視。從本質(zhì)上說，這些試驗發(fā)現(xiàn)了一個新通路，那就是視網(wǎng)膜出血導致CA-1釋放進入玻璃體,引起激肽釋放酶-激肽的激活，結(jié)果導致視網(wǎng)膜血管通透性升高和水腫。
在人體中存在15種CA亞型，使用非特異性CA抑制劑治療青光眼通常會作用于多個亞型。細胞外CA-1以及其在糖尿病視網(wǎng)膜病變中作用機制的闡明將會促進針對性抑制劑的產(chǎn)生。Feener實驗室進一步將致力于闡明糖尿病綜合癥引起的玻璃體病變中其他蛋白的作用機制。
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