糖尿病性白內(nèi)障發(fā)病機制與手術進展*

福建醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院，福建省眼科研究所　劉明香　徐國興

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糖尿病性白內(nèi)障發(fā)病機制與手術進展*

福建醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院，福建省眼科研究所劉明香徐國興

糖尿病性白內(nèi)障是糖尿病的主要并發(fā)癥之一，與非糖尿病患者相比，糖尿病患者早期就容易發(fā)生白內(nèi)障，而且發(fā)展速度較年齡相關性白內(nèi)障快。糖尿病性白內(nèi)障發(fā)病機制比較復雜，目前較為成熟的學說有多元醇代謝異常學說、非酶糖基化學說和氧化應激學說等，近期研究更傾向認為糖尿病性白內(nèi)障是多種機制綜合作用的結(jié)果。糖尿病性白內(nèi)障隨人口老齡化進展不斷增加，手術治療作為一種有效的治療手段，手術方式在不斷更新和發(fā)展。該文就糖尿病性白內(nèi)障發(fā)病機制與手術進展進行綜述。

糖尿病性白內(nèi)障 發(fā)病機制 手術治療 超聲乳化 飛秒激光

糖尿病是一種以慢性高血糖和糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)代謝紊亂為主要特點的內(nèi)分泌疾病，其發(fā)病原因主要為胰島素分泌相對不足和胰島素抵抗［1］。隨著人們生活水平的提高，糖尿病患病率呈逐年上升的趨勢。據(jù)推測，到2030年全球糖尿病患者可能達到4.5億人［2］。白內(nèi)障是一種任何先天性或者后天性的因素，例如遺傳、代謝異常、外傷、輻射、中毒、營養(yǎng)障礙等引起晶狀體透明度下降或者顏色改變所致的光學質(zhì)量下降的退行性改變。在世界范圍內(nèi)，白內(nèi)障是主要的致盲原因，在我國也是首位致盲因素，隨著我國人口老齡化程度的不斷加劇，白內(nèi)障患者發(fā)病率及患病人口總數(shù)都在不斷上升，初步估計到2020年，我國白內(nèi)障盲人數(shù)將達506.25萬［3］。糖尿病性白內(nèi)障是糖尿病并發(fā)癥中僅次于視網(wǎng)膜病變的第二大眼病，糖尿病性白內(nèi)障可分為真性糖尿病性白內(nèi)障和糖尿病性老年白內(nèi)障兩種類型［4］。真性糖尿病性白內(nèi)障多發(fā)生在血糖控制不好的1型糖尿病患者，糖尿病白內(nèi)障的晶體渾濁類型最常見的是后囊下渾濁，發(fā)病進展較快，臨床上常見雙眼同時發(fā)病，初始為無數(shù)分散的、雪花樣渾濁，融合較快，數(shù)周或數(shù)月內(nèi)完全部渾濁，視力明顯下降。糖尿病性老年白內(nèi)障多發(fā)生在中老年人的糖尿病患者，此型較為多見，發(fā)病率較高，臨床表現(xiàn)類似于老年性皮質(zhì)性白內(nèi)障［5］。一些臨床研究表明，與非糖尿病患者相比，糖尿病患者在早期就容易出現(xiàn)白內(nèi)障，而且發(fā)展速度較年齡相關性白內(nèi)障更快［6］。面對如此嚴峻的糖尿病性白內(nèi)障高發(fā)現(xiàn)狀，以及人們對生活質(zhì)量及視力要求提高的渴求，對糖尿病性白內(nèi)障發(fā)病機理及治療手段開展研究，以期更好地指導患者及早預防相關危險因素和獲得更佳的視力具有重要意義。

1　糖尿病性白內(nèi)障發(fā)病機制

糖尿病性白內(nèi)障的發(fā)病機制比較復雜，涉及多種因素，長期的實驗研究和臨床觀察對其發(fā)病機制提出了多種不同的學說，其中較為成熟的學說有多元醇代謝異常學說、非酶糖基化學說和氧化應激學說等，近期研究更傾向認為糖尿病性白內(nèi)障是多種機制綜合作用的結(jié)果，這幾種機制相互關聯(lián)，都參與了白內(nèi)障的形成［7］。

1.1多元醇代謝異常學說

晶狀體所需的能量主要來源于糖代謝。葡萄糖經(jīng)由房水進入晶狀體，90%～95%進入晶狀體后經(jīng)己糖激酶催化，變成6-磷酸葡萄糖，另一部分進入晶狀體的葡萄糖通過山梨醇途徑生成果糖。晶狀體因低氧環(huán)境所限，僅有 3%左右的葡萄糖經(jīng)三羧酸循環(huán)產(chǎn)生ATP。因此某些關鍵酶的活性或含量改變會產(chǎn)生代謝紊亂，導致晶狀體疾病的產(chǎn)生。糖尿病患者血糖升高時，血葡萄糖不受胰島素的調(diào)控而進入晶狀體組織內(nèi)，使晶狀體中葡萄糖水平升高，這就導致多元醇通路中的醛糖還原酶（AR）激活，葡萄糖在其作用下生成山梨醇。高血糖狀態(tài)下，山梨醇不斷蓄積［8］。動物實驗表明，細胞內(nèi)山梨醇堆積導致滲透壓發(fā)生變化，這種變化引起晶狀體纖維水腫并退化。除此之外，山梨醇的電極性能使其在細胞內(nèi)積聚，而不能通過細胞的擴散作用去除。這種積聚在細胞內(nèi)產(chǎn)生高滲效果，通過代償部分滲透梯度，最終形成渾濁，形成白內(nèi)障。Oishi等［9］研究表明，對于年輕的 l型糖尿病患者，AR受體介導的多元醇內(nèi)在積聚引起的高滲透壓是導致廣泛晶狀體纖維腫脹的主要因素，也是引起此類急性白內(nèi)障形成發(fā)展的主要病因。對于60歲以下的糖尿病初期患者，晶狀體上皮細胞密度降低，而紅細胞內(nèi)AR數(shù)量增加，說明AR在糖尿病性白內(nèi)障的發(fā)生過程中起了重要作用。

1.2非酶糖基化學說

還原糖與多種蛋白質(zhì)、脂質(zhì)或核酸的氨基發(fā)生不可逆的共價結(jié)合，使蛋白質(zhì)、脂質(zhì)或核酸發(fā)生翻譯后修飾而發(fā)生結(jié)構(gòu)改變，從而喪失正常的生理功能。這種化學反應被稱為糖基化。蛋白質(zhì)的非酶糖化是指機體在無需酶催化的條件下，蛋白質(zhì)和葡萄糖之間自動發(fā)生的緩慢而持久地形成糖基化蛋白的過程，這個過程產(chǎn)生超氧自由基（O2-）并形成糖基化終產(chǎn)物，同時糖基化的Na+-K+-ATP 酶活性減低，引起細胞內(nèi)離子濃度改變，導致水通過滲透壓作用進入胞內(nèi)，使晶狀體內(nèi)水分增多［10］。正常人晶狀體內(nèi)含有大約65%的水分，并不隨年齡的增長而改變。在皮質(zhì)性白內(nèi)障患者中，晶狀體含水量明顯升高，晶狀體逐漸混濁。

1.3氧化應激學說

自由基反應是機體正常生物代謝過程中必不可少的重要環(huán)節(jié)。晶狀體內(nèi)自由基主要是O2-、OH-、H2O2，同時含有抗氧化物質(zhì)保護其免受氧化損傷，二者處于動態(tài)平衡中。有研究表明［11］，多元醇通路的激活和蛋白質(zhì)糖基化水平增強均可激活晶狀體的氧化應激反應，晶狀體內(nèi)山梨糖醇的積累會使細胞膜通透性增加，使抗氧化物和其他抗氧化小分子物質(zhì)大量外漏，自由基大量產(chǎn)生，從而發(fā)生氧化應激。高血糖時房水葡萄糖亦升高，使晶狀體蛋白發(fā)生糖基化，形成糖基化終產(chǎn)物。此產(chǎn)物與晶狀體上皮細胞糖基化的終產(chǎn)物受體相互作用，產(chǎn)生自由基，發(fā)生氧化損傷。

2　糖尿病性白內(nèi)障手術進展

糖尿病性白內(nèi)障作為糖尿病的并發(fā)癥，治療方法除了控制全身血糖外，還需治療并發(fā)癥及白內(nèi)障。盡管人們不斷加深了糖尿病性白內(nèi)障發(fā)病機制研究，已有許多藥物被用于動物實驗和臨床，以期預防白內(nèi)障的發(fā)生，阻止或延緩白內(nèi)障的發(fā)展，目前還沒有非手術方法能治愈或抑制白內(nèi)障的進展，每年新增需要手術的糖尿病性白內(nèi)障患者160多萬人。糖尿病患者眼部常見并發(fā)癥有視網(wǎng)膜病變、白內(nèi)障、青光眼、屈光不正等，其中黃斑病變、玻璃體出血及增殖性視網(wǎng)膜病變是影響糖尿病人白內(nèi)障術后視力欠佳的主要原因；糖尿病性白內(nèi)障患者較老年性白內(nèi)障手術治療更易出現(xiàn)術后感染、術后傷口愈合差及術中出血增多等并發(fā)癥，導致術后視力恢復不佳等問題，因此糖尿病性白內(nèi)障手術治療更需謹慎。手術方式不斷的推陳出新，尋求更小的組織損傷、更少的術后并發(fā)癥、更佳的術后視力，一直是糖尿病性白內(nèi)障手術關注的焦點。

2.1糖尿病性白內(nèi)障囊外摘除術聯(lián)合人工晶體植入術

最初開展的糖尿病性白內(nèi)障囊外摘除術+人工晶體植入術因技術及設備原因，為大切口的白內(nèi)障囊外摘除術，并且在白內(nèi)障成熟期才能進行，因手術切口組織損傷大、手術時間及愈合時間長、散光大、術中術后并發(fā)癥較多而逐漸被少用［12］。隨著技術及設備的發(fā)展進步，糖尿病性白內(nèi)障小切口微創(chuàng)白內(nèi)障囊外摘除術以切口小、手術費用低、成本小等特點，且臨床醫(yī)生學習周期短、容易上手，目前在發(fā)展中國家和經(jīng)濟比較落后地區(qū)得到廣泛應用。特別是對于 IV及以上硬核、老年人角膜內(nèi)皮功能欠佳患者較超聲乳化手術更為安全［13-14］。

2.2糖尿病性白內(nèi)障超聲乳化摘除術聯(lián)合人工晶體植入術

超聲乳化技術目前是治療白內(nèi)障較為常用的微創(chuàng)手術方法，這種技術由凱爾曼在1967年首先提出，但當時沒有被廣泛接受，直到1996年才開始流行起來。目前在發(fā)達國家，它是標準手術方式。隨著超聲乳化技術的應用及人工晶體的改進，使白內(nèi)障向微創(chuàng)手術邁進。微切口糖尿病性白內(nèi)障超聲乳化白內(nèi)障手術分為同軸微切口和雙手微切口兩種，兩種手術方式都是在傳統(tǒng)手術基礎上進一步縮小手術切口。對比糖尿病性白內(nèi)障囊外摘除術，超聲乳化術手術切口更小，因此能夠獲得更好的術后視力恢復，較少角膜散光等術后并發(fā)［15］。特別適用于軟核（Ⅳ級核及以下）糖尿病性白內(nèi)障效果顯著。Ⅴ級硬核性糖尿病性白內(nèi)障容易引起術后角膜水腫等并發(fā)癥，導致患者視力恢復不佳［16］。角膜水腫是超聲乳化術后主要并發(fā)癥，一般認為術中機械性刺激是主要原因，進入眼內(nèi)的手術器械、超聲乳化能量、晶狀體核碰撞、超聲乳化水流沖擊及超聲乳化的持續(xù)時間等均為刺激因素。因此，對手術醫(yī)師的操作技術要求更高，對患者角膜內(nèi)皮細胞計數(shù)要求在正常范圍內(nèi)。

2.3飛秒激光輔助糖尿病性白內(nèi)障手術

飛秒激光輔助白內(nèi)障手術是近年來最新的微創(chuàng)白內(nèi)障手術方法，目前已開始應用于糖尿病性白內(nèi)障臨床手術治療。飛秒激光是一種近紅外線光，波長1053nm，以脈沖形式運轉(zhuǎn)，其脈沖持續(xù)時間非常短，只有幾個飛秒。其作用機制主要是通過氣化作用切割組織，精準的聚焦產(chǎn)生等離子體，隨之產(chǎn)生空化氣泡，分離周圍組織，因此精確性和準確性遠超常規(guī)手術［17］。目前飛秒激光輔助糖尿病性白內(nèi)障主要應用在前囊切開、輔助劈核、透明角膜切口及角膜松解切口制作上。對比超聲乳化摘除術，其對于減少內(nèi)皮細胞損傷、黃斑水腫、后囊混濁、散光等術后并發(fā)癥的發(fā)生率效果顯著［18-19］。但是，也有研究發(fā)現(xiàn)飛秒激光輔助手術目前的優(yōu)勢并不明顯，激光輔助要求患者術眼能固視，且手術費用高昂，這些亦影響了飛秒激光輔助糖尿病性白內(nèi)障手術的普及。因此，結(jié)合國情，在堅持普及一個安全有效、性價比高的手術方式前提下，飛秒激光輔助糖尿病性白內(nèi)障手術在性價比上還需要有經(jīng)濟承受能力。

3　結(jié)束語

雖然白內(nèi)障患者目前手術成功率較高，但是對于糖尿病基礎的患者，其術后視力恢復情況很大程度上取決于眼底是否有病變。糖尿病在臨床上比較常見且嚴重的一種并發(fā)癥就是糖尿病視網(wǎng)膜病變，特別是糖尿病病史越長，合并視網(wǎng)膜病變的發(fā)生率越高，因此糖尿病性白內(nèi)障患者尤其是2型糖尿病患者，較年齡相關性白內(nèi)障患者手術后并發(fā)癥多。常見的并發(fā)癥有角膜水腫渾濁、纖維性滲出、瞳孔后粘連、后囊渾濁等，這是因為糖尿病患者術前血-房水屏障已存在異常，手術本身使血管通透性增加，加之機械刺激、灌注液及手術時間等均可加重這些并發(fā)癥的發(fā)生率。糖尿病患者瞳孔不易散大，并且由于前列腺素釋放到房水中，術中瞳孔易受刺激后回縮，因此手術操作要格外小心，盡量不要使超聲能量過大，避免器械、人工晶體等刺激虹膜，以減少術后纖維素性滲出，減少術后纖維膜形成。對于糖尿病性白內(nèi)障患者，合理規(guī)范的血糖控制、合適的微創(chuàng)糖尿病性白內(nèi)障手術方式的個性化選擇、嫻熟的手術技巧掌握，將使他們的術后視力得到更快更好的恢復。

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國家自然科學基金課題（基金編號No.81070715）；中國衛(wèi)生部科研基金課題（編號：WKJ2008-2-61）；福建省創(chuàng)新平臺基金課題（編號：2010Y2003）。