[发明专利]一种低色温无荧光粉LED在预防年龄相关性黄斑变性中的应用

说明书

本发明公开了一种低色温无荧光粉LED在预防年龄相关性黄斑变性中的应用，属于光医疗和光健康领域。本发明采用ARPE‑19细胞，通过检测细胞活力、细胞内ROS水平、线粒体功能和形态来证明低色温无荧光粉LED在ARPE‑19细胞抵抗过氧化氢损伤中的作用。本发明验证了低色温无荧光粉LED能够增加ARPE‑19的细胞活力，该LED可以通过减少细胞内ROS生成和过氧化氢给细胞带来的线粒体损伤从而保护细胞，减少细胞死亡。本发明开辟了低色温无荧光粉LED作为照明光源的新用途，也为预防年龄相关性黄斑变性和相关视网膜疾病治疗提供了新思路。

技术领域

本发明涉及光医疗和光健康领域，具体涉及一种低色温无荧光粉LED在预防年龄相关性黄斑变性中的应用。

背景技术

年龄相关性黄斑变性(Age-related macular degeneration,AMD)是眼科中常见的一种疾病，会导致视觉障碍和严重视力丧失，现已是全球范围内严重不可逆性视力丧失的第三个主要原因。到2040年，全球患有AMD的人数预计将达到3亿，从而构成一个重大的公共卫生问题，对社会经济产生很大影响。在临床上，AMD被分为早期和晚期。早期AMD主要表现为Bruch膜和视网膜色素上皮(retinal pigment epithelium,RPE)之间中等大小的病理性沉积物和视网膜色素改变(色素沉着过度或色素沉着不足)。晚期AMD具有非血管性(称为“干性”)和新生血管性(称为“湿性”)两种形式。AMD是一种多因素疾病，年龄是最强的危险因素，遗传因素，吸烟和饮食中抗氧化剂(锌和类胡萝卜素)摄入量低也是AMD发病的重要因素，其病理机制涉及补体，脂质，血管生成，炎症和细胞外基质途径的失调。已经确定了50多个遗传易感基因座，其中最重要的是CFH和ARMS2基因。大剂量锌和抗氧化剂维生素补充剂可以减缓AMD的疾病进展。新生血管性AMD占晚期AMD的10％。脉络膜新生血管会导致患者急性视力丧失，但玻璃体内注射抗血管内皮生长因子疗法(例如兰尼单抗，阿柏西普或贝伐单抗)在治疗新生血管性AMD方面非常有效。晚期非血管性AMD，也称为地图状萎缩(geographic atrophy,GA)，主要特点是RPE、光感受器和脉络膜毛细血管层不可逆性的丢失。它占晚期AMD病例的90％。补体抑制作用被认为是治疗萎缩性AMD重要的干预措施。在2期和3期临床试验中已测试了靶向补体途径的药物，例如依库丽单抗和兰帕珠单抗。在MAHALO II期试验中，lampalizumab治疗可减少20％的地理萎缩区域进展，在CFI风险等位基因携带者中则可减少44％(大约为试验样本的一半)。但是，Chroma和Spectri III期试验的结果表明兰帕单抗在48周的治疗中并未减少地理萎缩的扩大。此外，在COMPLETE研究中，依库丽单抗对地理萎缩的生长没有影响。所以，对于晚期非血管性AMD来说，目前没有确切统一的治疗手段。

氧化应激已被认为是引发RPE变性的关键因素。氧化应激最终涉及过量的ROS，这些ROS主要在线粒体中产生。ROS氧化许多生物大分子，包括蛋白质，脂质和核酸，并可能引起这些分子的结构和功能变化。在AMD病理学中，过量的ROS和氧化的脂蛋白导致蛋白错误折叠，聚集以及先天免疫反应的慢性激活。许多报告指出RPE线粒体DNA(mtDNA)损伤是AMD病理学的重要因素，造成mtDNA损伤累积的潜在机制包括NFE2L2和PGC-1α调节的抗氧化酶活性降低，mtDNA修复蛋白降低或线粒体清除障碍。ROS水平升高进一步促进了mtDNA的损伤。RPE mtDNA损伤的程度与AMD严重程度相关。但需要注意的是，在光感受器中未观察到AMD相关的mtDNA损伤增加。这可能与能量产生途径的细胞特异性差异有关：与依赖于产生ROS的线粒体的RPE相反，光感受器利用有氧糖酵解产生能量(一种不产生过量ROS的途径)。RPE mtDNA损伤会引起线粒体蛋白一系列异常反应从而引起线粒体功能障碍。线粒体损伤反过来加重细胞内氧化应激形成恶性循环。总而言之，在干性AMD没有确切统一治疗手段的现状下，减少RPE细胞内氧化应激的产生和线粒体功能的改善是目前干预AMD进展的重要靶标。