圓錐角膜患者房水sFas、sFasL水平與角膜形態(tài)指標(biāo)的相關(guān)性

張冬艷，徐長(zhǎng)妍

(吉林大學(xué)第一醫(yī)院 1.眼科;2.醫(yī)務(wù)部，吉林 長(zhǎng)春130021)

圓錐角膜是臨床重要的致盲性眼病之一，多發(fā)生于青年人群，亦可見(jiàn)于未成年人群，患者的主要表現(xiàn)為進(jìn)行性的角膜形態(tài)改變和高度不規(guī)則散光、視力下降，隨著角膜力學(xué)診斷技術(shù)的出現(xiàn)和進(jìn)步，圓錐角膜的早期診斷率得到了一定程度的提升[1]。目前，學(xué)術(shù)界針對(duì)圓錐角膜的病因機(jī)制提出了遺傳學(xué)說(shuō)、膠原學(xué)說(shuō)、基因?qū)W說(shuō)、基質(zhì)學(xué)說(shuō)、代謝與發(fā)育障礙學(xué)說(shuō)等多種假說(shuō)[2]，認(rèn)為可能存在多種致病因素，但確切病因和病理機(jī)制尚未完全闡明，這在一定程度上制約了臨床診斷和治療工作的開(kāi)展。Fas/FasL信號(hào)通路是人體重要的凋亡調(diào)節(jié)機(jī)制，而可溶性Fas(soluble Fas，sFas)、可溶性FasL(soluble FasL，sFasL)能夠抑制組織中Fas/FasL功能活性[3]。有研究[4]報(bào)道了圓錐角膜Fas/FasL表達(dá)存在異常，但房水sFas、sFasL是否與圓錐角膜病變程度具有相關(guān)性，仍然缺乏臨床研究，本研究針對(duì)圓錐角膜患者房水sFas、sFasL水平與角膜形態(tài)指標(biāo)的相關(guān)性進(jìn)行了分析，旨在為闡明病理機(jī)制、提升臨床診治水平提供參考。

1 資料與方法

1.1 研究資料

連續(xù)收集2020年1月-2021年12月在吉林大學(xué)第一醫(yī)院眼科就診的89例(89眼)原發(fā)性圓錐角膜患者作為研究組，其中，男性72例，女性17例，患者年齡為12-40歲，平均年齡為(21.16±8.29)歲。選取同期75例(75眼)非角膜疾病患者作為對(duì)照組，其中，男性62例，女性13例，患者年齡為11-40歲，平均年齡為(25.71±8.64)歲。兩組患者年齡和性別構(gòu)成的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.340，P=0.734；χ2=0.085，P=0.771)。所有患者均簽署知情同意書(shū)自愿參與研究，研究方案符合《赫爾辛基宣言》中的人體研究倫理學(xué)要求。

1.1.1納入標(biāo)準(zhǔn) 圓錐角膜的診斷依據(jù)全球眼科專(zhuān)家協(xié)作組的《圓錐角膜和擴(kuò)張性疾病全球共識(shí)(2015)》[5]，均經(jīng)裂隙燈顯微鏡檢查、角膜地形圖檢查、角膜光學(xué)相干斷層成像檢查等確診，患者臨床資料完整，停止配戴硬性接觸鏡3周以上及軟性接觸鏡1周以上。

1.1.2排除標(biāo)準(zhǔn) 合并癌癥、免疫缺陷病、心腦血管意外、肝腎功能不全、血液系統(tǒng)疾病的患者；具有眼外傷、眼部手術(shù)史的患者；合并后彈力層破裂、水腫、角膜瘢痕的患者。

1.2 檢測(cè)指標(biāo)

1.2.1房水sFas、sFasL水平 采用無(wú)菌穿刺刀對(duì)兩組患者患眼行角膜穿刺，采用注射器穿透角膜采樣房水0.2 ml，移至無(wú)菌冷凍管中置于-20℃冰箱中保存待測(cè)，采用雙夾心酶聯(lián)免疫吸附法對(duì)房水sFas、sFasL水平進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)試劑盒購(gòu)自英國(guó)Abcam公司，檢測(cè)儀器為Varioskan LUX 多功能酶標(biāo)儀(美國(guó)Thermo Fisher Scientific公司)。檢測(cè)步驟均依據(jù)試劑盒使用說(shuō)明書(shū)。

1.2.2角膜形學(xué)指標(biāo) 采用PENTACAM三維眼前節(jié)分析儀(德國(guó)的OCULUS公司)對(duì)患眼的角膜最大曲率(maximum keratometry，Kmax)、中央角膜厚度(corneal central thickness，CCT)、角膜最薄點(diǎn)厚度(thinnest corneal thickness，TCT)等角膜形態(tài)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)操作均由同一位高年資眼科醫(yī)生在暗室內(nèi)完成，囑受檢者于檢測(cè)前眨眼，檢測(cè)時(shí)盡量睜大眼睛并注視固視目標(biāo)，選取最佳圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量，每眼重復(fù)檢測(cè)5次，取平均值作為最終測(cè)量值。

1.3 統(tǒng)計(jì)方法

2 結(jié)果

2.1 兩組患者房水sFas、sFasL水平及角膜形態(tài)指標(biāo)的比較

研究組患者的房水sFas、sFasL水平及角膜CCT、TCT均低于對(duì)照組，角膜Kmax高于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見(jiàn)表1。

表1 兩組患者房水sFas、sFasL水平及角膜形態(tài)指標(biāo)的比較

2.2 圓錐角膜患者房水sFas、sFasL水平與角膜形態(tài)指標(biāo)的相關(guān)性分析

Pearson直線相關(guān)分析結(jié)果顯示，在全部圓錐角膜患者及不同年齡、不同性別患者亞組中，患者的房水sFas、sFasL水平均與Kmax呈負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.05)，與CCT、TCT呈正相關(guān)關(guān)系(P<0.05)，見(jiàn)表2～6。

表2 圓錐角膜患者房水sFas、sFasL水平與角膜形態(tài)指標(biāo)的相關(guān)性分析(n=89)

表3 18歲以下圓錐角膜患者房水sFas、sFasL水平與角膜形態(tài)指標(biāo)的相關(guān)性分析(n=18)

表4 18歲及以上圓錐角膜患者房水sFas、sFasL水平與角膜形態(tài)指標(biāo)的相關(guān)性分析(n=71)

表5 男性圓錐角膜患者房水sFas、sFasL水平與角膜形態(tài)指標(biāo)的相關(guān)性分析(n=72)

表6 女性圓錐角膜患者房水sFas、sFasL水平與角膜形態(tài)指標(biāo)的相關(guān)性分析(n=17)

3 討論

通過(guò)本研究結(jié)果可見(jiàn)，與非角膜疾病患者相比較，圓錐角膜患者角度形態(tài)學(xué)改變主要為角膜曲率提升和角膜變薄。從臨床實(shí)際來(lái)看，圓錐角膜多為雙眼發(fā)病且病變呈持續(xù)進(jìn)展，隨著患者的角膜病變從頓挫期圓錐角膜向亞臨床期圓錐角膜、臨床期圓錐角膜階段進(jìn)展，患者的角膜形態(tài)學(xué)指標(biāo)和生物力學(xué)指標(biāo)均會(huì)呈現(xiàn)持續(xù)惡化[6]，如不能及時(shí)診治最終可引起失明，圓錐角膜也是發(fā)達(dá)國(guó)家角膜移植術(shù)最常見(jiàn)的原發(fā)病之一[7]。傳統(tǒng)的觀點(diǎn)將圓錐角膜定義為非炎癥型角膜擴(kuò)張性營(yíng)養(yǎng)不良性病變，其發(fā)病具有復(fù)雜的遺傳背景和遺傳方式，患者可伴有其他先天性疾病[8]。近年來(lái)的相關(guān)研究[9]結(jié)果顯示，與圓錐角膜發(fā)生相關(guān)的危險(xiǎn)因素不僅包括遺傳、家族史、過(guò)敏性疾病、特異性疾病等，也包括頻繁揉眼、配戴角膜接觸鏡、紫外線暴露、屈光手術(shù)等。從目前的證據(jù)來(lái)看，單一方面的因素?zé)o法完全解釋圓錐角膜的發(fā)生，可能是遺傳、疾病和環(huán)境刺激之間相互作用、互相促進(jìn)，最終導(dǎo)致了圓錐角膜的發(fā)病[10]。近年來(lái)，越來(lái)越多的臨床證據(jù)顯示，圓錐角膜的發(fā)生與角膜表面長(zhǎng)期持續(xù)存在的慢性損傷及相關(guān)微環(huán)境改變有關(guān)，其原發(fā)病變主要發(fā)生于角膜基質(zhì)細(xì)胞和角膜上皮細(xì)胞，研究者已發(fā)現(xiàn)了角膜細(xì)胞中存在著炎癥因子、基質(zhì)金屬蛋白酶、細(xì)胞凋亡因子等物質(zhì)的異常表達(dá)[11]。分析角膜細(xì)胞相關(guān)調(diào)控信號(hào)通路在圓錐角膜發(fā)生和發(fā)展機(jī)制中的作用已成為學(xué)術(shù)界研究熱點(diǎn)之一。

本研究結(jié)果提示了圓錐角膜患者房水sFas、sFasL水平與角膜形態(tài)指標(biāo)具有相關(guān)性，隨著房水sFas、sFasL水平的降低，患者的角膜形態(tài)改變逐漸加劇，這一結(jié)論在不同年齡、不同性別患者的亞組分析中均得到了支持。相關(guān)研究[12]報(bào)道了圓錐角膜患者房水sFas、sFasL水平較對(duì)照人群降低，這與本研究結(jié)果一致，該研究同時(shí)報(bào)道了患者血清sFas、sFasL水平未出現(xiàn)類(lèi)似的改變，但該研究未針對(duì)房水sFas、sFasL水平與角膜形態(tài)指標(biāo)的相關(guān)性進(jìn)行分析，也未分析年齡、性別等因素對(duì)結(jié)果的影響。Fas與其配體FasL共同組成了Fas/FasL信號(hào)系統(tǒng)，在向細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)導(dǎo)凋亡信號(hào)過(guò)程中扮演著重要的角色，當(dāng)效應(yīng)細(xì)胞FasL與靶細(xì)胞Fas相結(jié)合后，可在數(shù)小時(shí)內(nèi)誘導(dǎo)完成靶細(xì)胞的凋亡[13]。Fas/FasL可分為膜結(jié)合型和可溶型兩種形式，sFas、sFasL是由于交替拼接轉(zhuǎn)錄翻譯原因或膜結(jié)合型Fas/FasL被基質(zhì)金屬蛋白酶裂解脫落而產(chǎn)生，由于sFas、sFasL能夠與細(xì)胞膜表面的相應(yīng)配合相結(jié)合，從而截?cái)嗄そY(jié)合型Fas/FasL信號(hào)通路，故可抑制Fas/FasL信號(hào)系統(tǒng)介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡[14]，局部體液循環(huán)中sFas、sFasL水平的降低提示特定局部組織環(huán)境中Fas/FasL系統(tǒng)功能的亢進(jìn)，因此，本研究中觀察到的房水sFas、sFasL水平下降提示了圓錐角膜患者的眼內(nèi)組織具有較高的Fas/FasL功能活性。角膜是人體重要的免疫赦免部位之一，存在是Fas/FasL的基礎(chǔ)性表達(dá)，其正常的表達(dá)水平是維持角膜免疫赦免狀態(tài)的重要機(jī)制[15]。近年來(lái)的研究結(jié)果[16]顯示，F(xiàn)as/FasL能夠與其他調(diào)節(jié)因子機(jī)制相互作用，共同影響某些角膜疾病的發(fā)生和轉(zhuǎn)歸，在干眼病、角膜移植排斥等病理狀態(tài)下，均可觀察到角膜Fas/FasL表達(dá)上調(diào)。而在圓錐角膜患者的角膜組織中，研究者[17]也觀察到了角膜上皮層、基質(zhì)層、內(nèi)皮層中Fas/FasL表達(dá)的上調(diào)。本研究結(jié)果提示了圓錐角膜患者房水sFas、sFasL水平與角膜形態(tài)指標(biāo)具有相關(guān)性，分析產(chǎn)生這一結(jié)果的具體機(jī)制，可能包括以下幾個(gè)方面：第一，房水sFas、sFasL水平下降導(dǎo)致角膜組織中Fas/FasL活性提升，從而加速了角膜上皮細(xì)胞的凋亡，進(jìn)而導(dǎo)致角膜干燥、變薄，引起角膜功能減退[18]，從而促進(jìn)了圓錐角膜的發(fā)生和進(jìn)展；第二，房水sFas、sFasL水平下降導(dǎo)致Fas/FasL系統(tǒng)活性上調(diào)，誘導(dǎo)角膜新生血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡、減少了血管刺激因子的釋放[19]，影響了新生血管的產(chǎn)生，進(jìn)一步加劇角膜局部的供血不足和組織缺氧，從而促進(jìn)圓錐角膜的病理過(guò)程；第三，房水sFas、sFasL水平下降導(dǎo)致Fas/FasL系統(tǒng)功能亢進(jìn)，可進(jìn)一步加劇小梁纖維化和眼底視神經(jīng)細(xì)胞凋亡，從而導(dǎo)致房水循環(huán)障礙和眼部結(jié)構(gòu)損害[20]，進(jìn)一步提升了角膜等眼部組織的營(yíng)養(yǎng)不良和應(yīng)激反應(yīng)水平，導(dǎo)致了圓錐角膜病變的進(jìn)展。

綜上所述，圓錐角膜患者房水中存在sFas、sFasL表達(dá)下調(diào)，其水平與患者的角膜形態(tài)病變程度具有相關(guān)性，提示了房水sFas、sFasL水平降低導(dǎo)致的角膜組織中Fas/FasL系統(tǒng)功能亢進(jìn)可能是促進(jìn)圓錐角膜發(fā)生和發(fā)展的機(jī)制。