~一篇學術文章的摘述,及著重天然物對視網膜功能的討論~
救世寶貝學院
營養師李怡青整理編譯
導覽目錄
視網膜病變~和視網膜內的氧化壓力-ROS 的積累有很大關係!!
許多視網膜疾病,例如糖尿病視網膜病變、青光眼和年齡相關性黃斑 (AMD) 變性,都與活性氧 (ROS) 水平升高有關(Yue Ruan,2020)。
活性氧 (ROS)是體內造成氧化壓力的因子,有益的信息的傳遞,視覺生成,而氧化壓力也是視網膜病變的因子。
~天然物中,具有直接或間接抗氧化活性的化合物,已被用於減少動物模型和人類中ROS 的積累。如:葉黃素、玉米黃質等,對視網膜保護已被證實。
氧化損傷~和許多疾病相關,也包括眼部的病變!!
每個細胞每天暴露在大約 10,000-20,000 個氧自由基中,而代謝過程中產生的過量 ROS 會導致脂質、蛋白質和核酸的嚴重氧化損傷。「氧化損傷」是由於 ROS 的產生與抗氧化防禦系統的解毒能力之間的平衡受到干擾而引起的。
抗氧化防禦系統:
- 其中包括「酶」,如超氧化物歧化酶 (SOD)、血紅素加氧酶和過氧化氫酶
- 以及直接「抗氧化劑」,如穀胱甘肽、維生素 E 和維生素 C 。
ROS活性氧:
- ROS 是重要的細胞內信號分子,可調節多種生理活動,包括血管反應性和神經元功能。ROS也是正常氧代謝的副產物,並且在細胞信號傳導,和保持機體恆常性起很大作用。
- 然而,過量的 ROS 形成與血管內皮功能障礙、神經元變性和視網膜炎症有關。
- 此外,ROS 可以刺激炎性細胞因子的產生,例如腫瘤壞死因子-α (TNF-α) 和白細胞介素-6 (IL-6),從而導致炎症和細胞死亡。

- 圖、
- ROS:包括自由基,例如超氧化物 (O2 • -)、羥基 (•OH)、氫過氧自由基 (HOO•)、過氧自由基 (ROO•)、烷氧基 (RO•),以及非自由基,例如過氧化氫 (H2O2),臭氧 (O3)、單線態氧 (1 △ g) 和次氯酸。
- ROS的產生超量,抗氧化防禦系統不足以消除之,其中的「不平衡」,就產生了氧化應激(oxidative stress),帶來氧化損傷。
氧化應激(oxidative stress):
- 是指 ROS 的產生與抗氧化防禦系統消除它們的能力之間的不平衡,導致 ROS 濃度過高。
- 由於升高的 ROS 水平與多種疾病有關,越來越多的實驗室一直在研究氧化應激與疾病的相關性,包括眼科在內的許多醫學疾病研究。
光照導致視網膜中血管生成(VEGF)水平顯著增加~也代表著抗氧化機制的失衡!!
視網膜神經節細胞 (RGC):
- 是位於視網膜內表面附近的神經元。
- RGC對視覺信息從光感受器到大腦的整合和傳輸中有重要作用。
- RGC 有很高的代謝需求,它們很容易變得缺氧。RGC 感知缺氧的能力,在正常視網膜脈管系統的發育中至關重要。
視網膜新生血管單元:
是視網膜循環的主要基本調節機制,並且具有很高的代謝需求,這使其容易受到氧化應激的損害。

活性氧 (ROS) 水平升高~與糖尿病視網膜病變(DR)、青光眼和年齡相關性黃斑 (AMD) 變性的相關性(Yue Ruan,2020)
糖尿病視網膜病變(DR):
- 根據世界衛生組織的數據,全世界約有 1.8 億人患有糖尿病視網膜病變(DR),這是導致視力障礙的主要原因之一 。
- DR是一種代謝性疾病,實驗和臨床研究表明,過量的ROS 產生在 DR 的發病機制中起主要作用。
- ROS的過量產生會誘導炎症介質的產生,導致細胞損傷,從而在視網膜血管和神經元中形成惡性循環。
青光眼:
- 青光眼的主要危險因素之一是眼壓升高(IOP)。
- 中度升高的眼壓被證明會導致小鼠視網膜小動脈中過量的 ROS 水平和內皮功能障礙,這表明眼壓升高會損害視網膜的血管功能。
年齡相關性黃斑變性(AMD):
- 年齡相關性黃斑變性(AMD)是一種神經退行性疾病,主要影響視網膜黃斑區,導致中心視力受損,並剝奪個體參與日常生活基本活動的能力。
- 視網膜色素上皮(RPE)為視網膜血液屏障,功能為維持視網膜新陳代謝及一種特殊的自噬功能,以消除視網膜中老化、受損的細胞,及高度的代謝物排除機能。
- 視網膜色素上皮(RPE)的代謝和自噬功能決定了 RPE 的高代謝需求。RPE是年齡相關性黃斑變性(AMD)視網膜中ROS的主要來源,導致AMD進展中的結構變化和損傷。
藍光對眼睛的影響~與氧化損傷的相關(Zhi-Chun Zhao,2018)
波長在415 nm至455 nm之間的短波藍光與眼光損傷密切相關。這種高能藍光通過角膜和晶狀體到達視網膜,引起乾眼症、白內障、年齡相關性黃斑變性等疾病。
- 晶狀體(Lens):晶狀體含有吸收短波光的結構蛋白、酶和蛋白質代謝物。研究表明,藍光可以誘導晶狀體上皮細胞(hLECs)的線粒體中產生ROS,這可能導致白內障的發展。氧化應激被認為是年齡相關性白內障發病機制的重要過程。
- 血液視網膜屏障(blood retinal barrier):藍光可以通過晶狀體穿透到視網膜,並導致視網膜光化學損傷。有研究指出藍光造成血液視網膜屏障功能受損,此受損來自多種促炎因子的被促發。
- 視網膜氧化應激損傷:視網膜神經節細胞(RGC)在眼內軸突和光感受器中存在大量的線粒體。光感受器內層Henle層中的黃斑類胡蘿蔔素吸收短波藍光,因此藍光誘導的對RGC線粒體的損傷是巨大的。

天然物成份保護視網膜的研究~類胡蘿蔔素(Fatima Tuj Johra, 2020)
類胡蘿蔔素是自然界中最豐富的色素基團和脂溶性抗氧化劑。Jomova和Valko(2013)將600種天然存在的類胡蘿蔔素分為三組:胡蘿蔔素、葉黃素和番茄紅素。包括臨床前和臨床試驗在內的大量研究表明,β胡蘿蔔素,葉黃素和玉米黃質可以預防眼部疾病的進展,主要是通過殲滅自由基和防止對視網膜的氧化損傷。
- β-胡蘿蔔素:是維生素A的前體,在體內轉化為維生素A。在Manayi(2015)的研究中,晶狀體中發現了葉黃素和玉米黃質,但未檢測到β-胡蘿蔔素和蕃茄紅素。在其他研究中,也發現β-胡蘿蔔素對白內障的影響無相關性。
- 葉黃素(X):胡蘿蔔素是由碳和氫原子組成,而葉黃素(Xanthophylls)是具有至少一個氧原子的類胡蘿蔔素。
- 玉米黃質(Z)和葉黃素(L):玉米黃質(Zeaxanthin)和葉黃素(Lutein)是重要的葉黃素(Xanthophylls)。
根據研究結果的綜述,β胡蘿蔔素、葉黃素和玉米黃質可以有效地減弱體內的氧化應激並賦予眼睛保護。

