BDNF、IL-37、sCD44在原發(fā)性開角型青光眼患者房水中的表達(dá)水平及診斷價值▲

陳 果 郭穎卓 王 華

(湖南省人民醫(yī)院眼視光中心,湖南省長沙市 410000)

青光眼是一種以視神經(jīng)萎縮、視野缺損為主要特征的不可逆性眼部疾病,原發(fā)性開角型青光眼是最常見的青光眼類型,在中老年人群、有家族遺傳病史者、長期使用糖皮質(zhì)激素者中高發(fā),且女性患病率高于男性[1],其主要臨床表現(xiàn)為視力下降、眼脹、視野缺損等,嚴(yán)重者可出現(xiàn)失眠,極大影響患者的生活質(zhì)量[2]。腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)是腦內(nèi)合成的一種蛋白質(zhì),廣泛存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng),具有防止神經(jīng)元受損、促進(jìn)神經(jīng)元再生的生物效應(yīng)[3];白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-37是一種具有免疫抑制活性的炎癥因子,由單核細(xì)胞或樹突狀細(xì)胞分泌,在多種慢性炎癥性疾病中具有重要作用[4];可溶性CD44(soluble CD44,sCD44)是一種可溶性蛋白,可通過調(diào)節(jié)細(xì)胞的黏附能力來參與多種細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程[5]。研究發(fā)現(xiàn),BDNF、IL-37、sCD44在原發(fā)性開角型青光眼患者房水中表達(dá)異常[6]。目前,三者聯(lián)合診斷原發(fā)性開角型青光眼的價值鮮有文獻(xiàn)報道,故本研究分析BDNF、IL-37、sCD44在原發(fā)性開角型青光眼患者房水中的表達(dá)水平及其診斷價值,現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2019年3月至2020年7月我院收治的45例(45只眼)原發(fā)性開角型青光眼患者作為觀察組。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)符合《我國原發(fā)性開角型青光眼眼顱壓力梯度專家共識和建議(2017年)》[7]中的原發(fā)性開角型青光眼診斷標(biāo)準(zhǔn),即眼壓>21 mmHg,青光眼性視野缺損,前房角開放,青光眼性視盤改變(平均杯盤比>0.6或雙眼杯盤比差值≥0.2);(2)年齡≥18歲;(3)未見黃斑病變;(4)患者意識清晰,且自愿參與本研究。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)閉角型青光眼患者;(2)合并其他眼部疾病者;(3)既往有眼部手術(shù)史者;(4)房水量不足50 μL者;(5)長期使用降眼壓藥物者;(6)患有心腦血管疾病者;(7)肝、腎、心等臟器功能不全者;(8)患急性感染性疾病、全身慢性炎癥性疾病、自身免疫性疾病者。采用視野平均缺損(mean defect of visual field,MD)值評估觀察組患者視神經(jīng)損傷程度[8],根據(jù)MD值將觀察組分為輕度組24例(24眼)、中度組12例(12眼)、重度組9例(9眼),其中輕度組MD值<6 dB,中度組MD值為6～12 dB,重度組MD值>12 dB。納入同期收治的白內(nèi)障患者45例(45眼)作為對照組,納入標(biāo)準(zhǔn):(1)符合《白內(nèi)障基礎(chǔ)與臨床》中關(guān)于白內(nèi)障的診斷標(biāo)準(zhǔn)[9];(2)年齡≥18歲;(3)既往無視網(wǎng)膜手術(shù)、眼內(nèi)手術(shù)史。排除標(biāo)準(zhǔn)同觀察組。觀察組和對照組的性別、年齡、體質(zhì)指數(shù)、眼壓差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),具有可比性,見表1。

表1 觀察組和對照組一般資料的比較

1.2 方法

1.2.1 房水收集方法:在行抗青光眼手術(shù)前抽取觀察組患者房水。對患者結(jié)膜囊進(jìn)行清潔消毒后使用一次性注射器針頭行前房穿刺,從5:00方向進(jìn)針,針尖朝向7:00方向,緩慢抽取房水0.1 mL,迅速轉(zhuǎn)移至無菌管中,放入-80 ℃冰箱中避光保存待檢。對照組患者在未破壞血-房水屏障前抽取房水,具體抽取方法同觀察組患者。所有抽取房水的操作均由同一手術(shù)醫(yī)生完成。

1.2.2 BDNF、IL-37、sCD44表達(dá)水平的檢測方法:水浴加熱房水至常溫,以3 000 r/min離心10 min(離心半徑為8 cm),取上清液。按照ELISA試劑盒說明書的步驟,檢測房水BDNF、IL-37、sCD44的表達(dá)水平,試劑盒購自上海恒遠(yuǎn)生物科技有限公司(批號分別為XY-011、FS-E0167、PS-21721),嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行操作。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 26.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。計量資料以(x±s)表示,兩組間比較采用兩獨立樣本t檢驗;計數(shù)資料以例數(shù)(百分比)表示,比較采用χ2檢驗。采用受試者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲線分析房水BDNF、IL-37、sCD44表達(dá)水平對原發(fā)性開角型青光眼的診斷價值。采用Pearson檢驗進(jìn)行相關(guān)性分析。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 觀察組和對照組的房水BDNF、IL-37、sCD44表達(dá)水平的比較 觀察組患者的房水IL-37、sCD44表達(dá)水平高于對照組,BDNF表達(dá)水平低于對照組(P<0.05),見表2。

表2 觀察組和對照組房水BDNF、IL-37、sCD44表達(dá)水平的比較(x±s)

2.2 不同視神經(jīng)損傷程度患者房水BDNF、IL-37、sCD44表達(dá)水平的比較 重度組患者房水的IL-37、sCD44表達(dá)水平高于中度組和輕度組,BDNF表達(dá)水平低于中度組和輕度組(P<0.05),見表3。

表3 不同視神經(jīng)損傷程度患者房水BDNF、IL-37、sCD44表達(dá)水平的比較(x±s)

2.3 房水BDNF、IL-37、sCD44表達(dá)水平單獨及聯(lián)合診斷原發(fā)性開角型青光眼的價值 房水BDNF、IL-37、sCD44表達(dá)水平單獨診斷原發(fā)性開角型青光眼的曲線下面積分別為0.658、0.651、0.673,三者聯(lián)合診斷原發(fā)性開角型青光眼的曲線下面積為0.886,高于BDNF、IL-37、sCD44單獨診斷的曲線下面積(Z=3.214,P<0.001; Z=3.249,P<0.001; Z=3.562,P<0.001),見表4、圖1。

圖1 房水BDNF、IL-37、sCD44表達(dá)水平單獨及聯(lián)合診斷原發(fā)性開角型青光眼的ROC曲線圖

表4 房水BDNF、IL-37、sCD44表達(dá)水平單獨及聯(lián)合診斷原發(fā)性開角型青光眼的價值

2.4 觀察組患者房水BDNF、IL-37、sCD44表達(dá)水平的相關(guān)性分析 觀察組患者房水中的IL-37表達(dá)水平與BDNF表達(dá)水平呈負(fù)相關(guān)性(r=-0.554,P<0.001),BDNF表達(dá)水平與sCD44表達(dá)水平呈負(fù)相關(guān)(r=-0.509,P<0.001),IL-37表達(dá)水平與sCD44表達(dá)水平呈正相關(guān)(r=0.571,P<0.001)。

3 討 論

原發(fā)性開角型青光眼是一種視神經(jīng)退行性疾病,發(fā)病率和致盲率均較高,相關(guān)調(diào)查報告顯示其致盲率僅次于白內(nèi)障[10]。原發(fā)性開角型青光眼的發(fā)病機制復(fù)雜,目前研究認(rèn)為與年齡、種族、家族史、心血管系統(tǒng)異常等因素相關(guān)[11],該病早期無特異性癥狀,患者就診率低,發(fā)展到晚期可導(dǎo)致失明。因此,及早發(fā)現(xiàn)并及時干預(yù)對改善原發(fā)性開角型青光眼患者的預(yù)后具有重大意義[12]。

BDNF主要由神經(jīng)元合成,具有營養(yǎng)神經(jīng)元并抑制神經(jīng)元凋亡、調(diào)節(jié)視網(wǎng)膜神經(jīng)元細(xì)胞活力的作用,BDNF的作用機制是青光眼視神經(jīng)保護(hù)方面的研究熱點之一[13]。研究發(fā)現(xiàn),BDNF的表達(dá)具有時空差異性,增加內(nèi)源性及外源性BDNF的表達(dá)水平,可減緩高眼壓下的視網(wǎng)膜損傷,從而延緩視野的進(jìn)一步缺損,對延緩青光眼特征性視神經(jīng)損傷具有積極意義[14]。另外,有研究發(fā)現(xiàn),青光眼患者經(jīng)鼠神經(jīng)生長因子干預(yù)后,房水BDNF水平升高,而鼠神經(jīng)生長因子已經(jīng)被證實對視神經(jīng)細(xì)胞具有保護(hù)作用,因此推測BDNF可能具有保護(hù)視神經(jīng)細(xì)胞的作用[15],進(jìn)一步說明BDNF可促進(jìn)神經(jīng)元的再生與修復(fù)。研究證實,BDNF在白內(nèi)障患者房水中的表達(dá)水平處于正常范圍,與原發(fā)性開角型青光眼患者房水中的BDNF表達(dá)存在顯著差異[16]。因此,通過對比原發(fā)性開角型青光眼患者與白內(nèi)障患者房水中BDNF的表達(dá)水平,能體現(xiàn)BDNF對原發(fā)性開角型青光眼患者所產(chǎn)生的影響,證實其參與原發(fā)性開角型青光眼疾病的發(fā)生與發(fā)展過程。本研究結(jié)果顯示,觀察組房水BDNF表達(dá)水平低于對照組,且重度組患者房水BDNF表達(dá)水平低于中度組和輕度組患者(P<0.05),說明BDNF在原發(fā)性開角型青光眼患者房水中的表達(dá)下調(diào),且隨著病情加重,BDNF的表達(dá)水平下降更明顯,分析原因可能是原發(fā)性開角型青光眼患者視神經(jīng)損傷后,導(dǎo)致BDNF運輸受阻,從而降低BDNF對視神經(jīng)的營養(yǎng)作用,加重患者病情,導(dǎo)致患者視力進(jìn)一步下降。因此,推測BDNF可能參與原發(fā)性開角型青光眼的發(fā)病過程。

IL-37是新發(fā)現(xiàn)的具有廣泛炎癥抑制活性的炎癥因子,主要由單核細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞分泌,可通過調(diào)節(jié)促炎因子和趨化因子的表達(dá),參與機體炎癥反應(yīng)及免疫應(yīng)答,被激活的IL-37通過抑制促炎性細(xì)胞因子的表達(dá)來抑制炎癥反應(yīng)[17]。有學(xué)者發(fā)現(xiàn),青光眼預(yù)后不良患者房水中的IL-37表達(dá)水平異常升高,推測IL-37可能影響青光眼患者的預(yù)后[18]。本研究結(jié)果顯示,IL-37在原發(fā)性開角型青光眼患者房水中的表達(dá)水平升高,而在白內(nèi)障患者房水中的表達(dá)水平處于正常范圍,并且IL-37的表達(dá)水平與患者視神經(jīng)損傷的嚴(yán)重程度呈正相關(guān),與既往的研究結(jié)果相似[19]。其原因可能是原發(fā)性開角型青光眼患者機體內(nèi)相關(guān)促炎因子水平升高,從而誘導(dǎo)IL-37分泌增多,進(jìn)而加重視網(wǎng)膜炎癥損傷,提示IL-37可能參與原發(fā)性開角型青光眼的發(fā)病過程并可加重其病情。

sCD44屬于CD44家族成員之一,是一種跨膜糖蛋白,具有促進(jìn)細(xì)胞的生長、黏附、增殖等作用[20]。研究發(fā)現(xiàn),原發(fā)性開角型青光眼患者房水sCD44的表達(dá)水平上調(diào),其表達(dá)水平升高可增加視野損傷程度[21-22]。本研究結(jié)果顯示,觀察組房水sCD44的表達(dá)水平高于對照組,且隨著原發(fā)性開角型青光眼患者的病情加重,其表達(dá)水平也隨之升高,表明sCD44水平與原發(fā)性開角型青光眼的病情嚴(yán)重程度存在一定的關(guān)聯(lián)性,提示sCD44有望成為原發(fā)性開角型青光眼的診斷標(biāo)志物。

此外,本研究ROC結(jié)果顯示,房水中BDNF、IL-37、sCD44的表達(dá)水平聯(lián)合診斷原發(fā)性開角型青光眼的曲線下面積為0.886,大于三者單獨診斷時的曲線下面積(P<0.05),表明聯(lián)合房水中BDNF、IL-37、sCD44的表達(dá)水平或許能夠成為診斷原發(fā)性開角型青光眼的一種新手段。本研究的相關(guān)性分析結(jié)果顯示,原發(fā)性開角型青光眼患者房水中IL-37的表達(dá)水平與sCD44的表達(dá)水平呈正相關(guān),BDNF表達(dá)水平與IL-37、sCD44表達(dá)水平呈負(fù)相關(guān)(P<0.05),說明三者之間存在一定的關(guān)聯(lián),但具體的關(guān)聯(lián)機制如何還有待進(jìn)一步研究探討。

綜上所述,原發(fā)性開角型青光眼患者房水IL-37、sCD44的表達(dá)水平升高,BDNF表達(dá)水平降低,三者間存在一定的關(guān)聯(lián)性,且三者聯(lián)合診斷原發(fā)性開角型青光眼的效能較高,有望成為原發(fā)性開角型青光眼的診斷標(biāo)志物。但本研究樣本量較小,存在一定局限性,且未對患者的預(yù)后進(jìn)行分析,未來應(yīng)加大樣本量,深入探討B(tài)DNF、IL-37、sCD44的表達(dá)水平與原發(fā)性開角型青光眼患者預(yù)后的關(guān)系。