外周血補(bǔ)體成分與年齡相關(guān)性白內(nèi)障的相關(guān)性分析

湯荔 李圣杰 唐冰花 曹文俊

(復(fù)旦大學(xué)附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院檢驗(yàn)科 200031 上海)

白內(nèi)障是由于某些原因引起晶狀體透明性喪失、變混濁，從而導(dǎo)致視力下降甚至失明。年齡相關(guān)性白內(nèi)障(age-related cataract,ARC)是成人白內(nèi)障中最常見(jiàn)的類(lèi)型，通常在45～50 歲發(fā)病，且發(fā)病率隨年齡增長(zhǎng)而顯著升高[1-2]，根據(jù)晶狀體混濁的部位，ARC 可以分為皮質(zhì)性、核性及后囊膜下白內(nèi)障(posterior subcapsular cataract，PSC)3 種類(lèi)型[3]。在我國(guó)，白內(nèi)障是失明和視力障礙最主要的病因，隨著我國(guó)老齡化的形勢(shì)日趨嚴(yán)重，預(yù)計(jì)到2050 年，45～89 歲年齡段的白內(nèi)障病例將增加1 倍以上,其中ARC 占中國(guó)所有白內(nèi)障病例的78%[4]。

ARC 是一種多因素疾病，病變形成機(jī)制較為復(fù)雜，其中衰老是最主要的危險(xiǎn)因素。近年來(lái)的研究[5-6]發(fā)現(xiàn)，多種炎癥因子、血清總IgE 等免疫相關(guān)分子變化與ARC 顯著相關(guān)。此外，也有研究者[7]發(fā)現(xiàn)，過(guò)敏性哮喘通過(guò)某些信號(hào)通路引起炎癥或基于過(guò)敏的免疫失衡，從而導(dǎo)致白內(nèi)障。這些均提示人體的免疫機(jī)制可能參與ARC 的發(fā)生和發(fā)展。補(bǔ)體作為人體先天性免疫的重要組成部分，與免疫系統(tǒng)的各個(gè)分支相互作用，在機(jī)體的免疫自穩(wěn)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[8]。補(bǔ)體C3 是補(bǔ)體系統(tǒng)的核心成分及發(fā)揮效應(yīng)的主要蛋白；C4 是經(jīng)典途徑和MBL 途徑重要組成部分。C1q 是經(jīng)典途徑的起始蛋白，近期的研究[9]發(fā)現(xiàn)，C1q 可以獨(dú)立于補(bǔ)體激活從而調(diào)節(jié)多種細(xì)胞，并且介導(dǎo)了例如增強(qiáng)吞噬作用，調(diào)節(jié)抗原遞呈細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子，以及改變T 淋巴細(xì)胞成熟度等多種對(duì)預(yù)防自身免疫非常重要的免疫調(diào)節(jié)功能。因此，我們推測(cè)補(bǔ)體系統(tǒng)的異常激活可能在ARC 致病機(jī)制中扮演重要角色。

目前，有關(guān)補(bǔ)體與ARC 的研究較少，尤其是對(duì)ARC 外周血C1q 水平的研究還是空白的。本研究通過(guò)采用大樣本 (n＞2 000)病例對(duì)照研究，觀察ARC患者外周血補(bǔ)體C3、C4、C1q 變化趨勢(shì)，從免疫學(xué)角度探討這些指標(biāo)與ARC 的相關(guān)性及其作為危險(xiǎn)因素在疾病發(fā)生過(guò)程中可能的作用機(jī)制，為早期篩查、干預(yù)和降低ARC 的發(fā)生和發(fā)展提供參考。

1 資料與方法

1.1 資料

收集2016—2020 年于本院眼科確診的ARC 患者2 321 例。病例納入標(biāo)準(zhǔn)：門(mén)診及住院患者中任一眼臨床診斷為ARC。排除標(biāo)準(zhǔn)：①ARC 以外的其他類(lèi)型白內(nèi)障；②其他引起視力損傷的眼科疾??；③惡性腫瘤、炎癥性疾病及其他嚴(yán)重全身系統(tǒng)性疾病。對(duì)照組納入標(biāo)準(zhǔn)：①同期年齡、性別相匹配的人群；②無(wú)家族性眼病遺傳史；③排除眼科疾病，排除惡性腫瘤、炎癥性疾病及其他嚴(yán)重系統(tǒng)性疾病。

1.2 研究方法

本研究采用病例對(duì)照設(shè)計(jì)，采集疾病組及對(duì)照組人群的基本信息，包括年齡、性別、臨床診斷等。采集空腹靜脈血4 mL，自然凝固后使用Eppendorf離心機(jī)3 000 r/min 離心10 min 分離血清；采用Roche cobas c702 全自動(dòng)生化儀對(duì)血清補(bǔ)體 C3c、C4(羅氏診斷)和C1q (北加)水平進(jìn)行檢測(cè)。本研究每日均使用室內(nèi)質(zhì)控品進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保檢測(cè)系統(tǒng)批內(nèi)、批間的結(jié)果差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

數(shù)據(jù)使用 SPSS 25.0 軟件包(SPSS Inc.,Chicago,IL)處理，數(shù)據(jù)正態(tài)性分布檢測(cè)采用Kolmogorow-Smirnow 檢驗(yàn)，連續(xù)變量使用Mean±SD 表示，2 組分類(lèi)變量間的比較采用四格表χ2檢驗(yàn)，2 組連續(xù)變量間的比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。Spearman 用于分析各指標(biāo)與ARC 之間的相關(guān)性，二元Logistic 回歸用于分析與ARC 相關(guān)的危險(xiǎn)因素。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 基本情況

本研究共納入ARC 患者2 321 例(男性/女性：1 115/ 1 206)，平均年齡(65.54±7.94)歲(46～100 歲)；對(duì)照組 2 281 例(男性/女性：1 112/ 1 169)，平均年齡(65.43±7.84)歲(46～ 94 歲)，2 組間年齡和性別差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均＞0.05，表1)。

表1 ARC組與對(duì)照組基本信息比較

2.2 ARC 組與對(duì)照組間血清補(bǔ)體指標(biāo)水平比較

獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)顯示，ARC 組C3c、C4 水平顯著低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，ARC組C1q 水平顯著高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。根據(jù)性別差異，對(duì)納入人群進(jìn)行亞組分析，不同性別均顯示相同的趨勢(shì)，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05，表2)。

表2 ARC 組與對(duì)照組間血清補(bǔ)體指標(biāo)比較

2.3 血清補(bǔ)體指標(biāo)水平與ARC 相關(guān)性分析

Spearman 相關(guān)性分析顯示血清C1q 水平與ARC 存在顯著正相關(guān)性(P＜0.05，表3)。血清 C3c、C4 水平與ARC 存在顯著負(fù)相關(guān)性。在男性和女性中顯示以上相同的相關(guān)性，且有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05，表3)。

表3 補(bǔ)體C3c、C4及C1q水平與ARC相關(guān)性分析

2.4 ARC 發(fā)病的Logistic 危險(xiǎn)因素分析

Logistic 回歸分析顯示在男性和女性血清C1q水平升高均是ARC 發(fā)生的危險(xiǎn)因素 (表4)。

表4 ARC組影響因素的多因素 Logistic回歸分析

3 討論

補(bǔ)體系統(tǒng)的激活可以與多種因素相關(guān)，包括衰老、紫外線照射、腹部肥胖、病毒感染、抽煙等，這些因素同時(shí)也是ARC 的危險(xiǎn)因素。越來(lái)越多的研究[10-11]提示，外周血補(bǔ)體水平與ARC 的發(fā)生、發(fā)展有關(guān)。我們的研究顯示，ARC 組血清C3 和C4 水平顯著降低，與Shao等[10]、吳曉強(qiáng)等[11]的研究相符。此外，我們發(fā)現(xiàn)ARC 組外周血C1q 的水平顯著高于對(duì)照組，且 Logistic 回歸分析顯示C1q 升高會(huì)增加ARC 發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。

ARC 是一種多因素疾病，不僅與年齡和紫外線暴露有關(guān)，而且與機(jī)體全身狀況有關(guān)[12]。前期的研究[13-14]表明，系統(tǒng)性危險(xiǎn)因素(如吸煙、自身免疫性疾病和代謝性疾病)引起的眼部炎癥影響白內(nèi)障形成。在之前的研究[11-12]中也發(fā)現(xiàn)，ARC 患者的糖代謝、脂代謝指標(biāo)存在顯著異常。本研究顯示，ARC 患者的補(bǔ)體水平與對(duì)照組存在顯著差異，提示機(jī)體的代謝異常可能激活了補(bǔ)體系統(tǒng)。近年來(lái)，補(bǔ)體在代謝及代謝紊亂中的作用日益受到關(guān)注。目前的研究[15-18]已經(jīng)證實(shí)，肥胖、高脂血癥和糖尿病等常見(jiàn)的代謝性疾病與ARC 的發(fā)生、發(fā)展相關(guān)。代謝過(guò)?？赡軙?huì)觸發(fā)與肥胖和2 型糖尿病相關(guān)的炎癥和炎性介質(zhì)，肥胖與全身性亞急性炎癥狀態(tài)有關(guān)，這種炎癥激活通常是適度和局部的，沒(méi)有伴隨感染或自身免疫的跡象，并且沒(méi)有廣泛的組織損傷[19]。在代謝炎癥中，補(bǔ)體可能是調(diào)節(jié)性脂肪因子的分泌以及脂肪細(xì)胞與巨噬細(xì)胞之間相互作用的重要介質(zhì)[20]。此外，脂肪因子的局部分泌會(huì)觸發(fā)更高的C3b 和C3a 的轉(zhuǎn)換率，形成具有脂肪生成活性、并能增加葡萄糖攝取和甘油三酯合成的C3 轉(zhuǎn)化酶[21]。此外，有研究[22]發(fā)現(xiàn)膽固醇代謝和自穩(wěn)的缺陷可能導(dǎo)致異常高濃度的代謝產(chǎn)物膽固醇沉淀，形成膽固醇晶體(cholesterol crystals，CC)。CC 激活補(bǔ)體包括經(jīng)典途徑(C1q 的激活)和替代途徑，CC 誘導(dǎo)的補(bǔ)體激活導(dǎo)致補(bǔ)體受體3(CD11b/CD18)的上調(diào)[22]。補(bǔ)體不僅可以在系統(tǒng)水平上調(diào)節(jié)代謝變化，而且可以在細(xì)胞水平上調(diào)節(jié)[23]。除炎癥本身外，氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的細(xì)胞損傷也會(huì)增加ARC 形成的風(fēng)險(xiǎn)[24]。因此，我們推斷機(jī)體的代謝紊亂導(dǎo)致了全身性或局部的慢性炎癥狀態(tài)，從而激活了體內(nèi)的補(bǔ)體系統(tǒng)，慢性炎癥中異常活化的補(bǔ)體可能過(guò)度消耗，補(bǔ)體攻擊正常組織細(xì)胞，導(dǎo)致炎癥因子的釋放，引起組織損傷。其次，外周血及房水中的補(bǔ)體水平異?？赡苡绊懢铙w的代謝，從而促進(jìn)了ARC 的形成。

最近的研究發(fā)現(xiàn)，病毒感染可能參與了ARC 的發(fā)生和(或)發(fā)展。Park等[25]研究發(fā)現(xiàn)，丙型肝炎病毒(hepatitis C，HCV)和乙型肝炎病毒(hepatitis B，HBV)感染與ARC 發(fā)生有關(guān)，ARC 患者的HCV 血清陽(yáng)性率明顯高于年齡相仿的普通人群[26]，HBV 感染可能通過(guò)肝纖維化和炎癥誘導(dǎo)白內(nèi)障形成。病毒感染后，刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體，激活補(bǔ)體系統(tǒng)。C1q是經(jīng)典途徑的起始蛋白，在病毒感染時(shí)首先被激活。因此，我們推測(cè)隨著年齡的增加，機(jī)體的免疫調(diào)控能力下降，導(dǎo)致病毒易感，激活補(bǔ)體系統(tǒng)，機(jī)體的C1q 水平升高，C3、C4 水平也隨之出現(xiàn)變化，C3水平較低的患者被認(rèn)為更容易感染。C3 介導(dǎo)的免疫反應(yīng)可能是全身性炎癥的主要誘因，而全身性炎癥與ARC 的進(jìn)展相關(guān)[6,27]。此外，自身免疫性疾病患者由于自身抗體的產(chǎn)生也會(huì)激活全身補(bǔ)體系統(tǒng)，導(dǎo)致機(jī)體外周血補(bǔ)體水平的異常。外周血與房水中補(bǔ)體水平的變化可能引起晶狀體的炎癥反應(yīng)、免疫損傷、代謝紊亂，從而影響晶狀體纖維的性狀，促進(jìn)ARC 的形成[27]。

本研究探討了外周血補(bǔ)體水平與ARC 患者的相關(guān)性，并且首次探討了C1q 與ARC 的相關(guān)性，但還存在缺陷。由于采用大樣本病例對(duì)照研究，未能采集到所有患者的臨床分型，沒(méi)有進(jìn)一步對(duì)不同類(lèi)型ARC 的補(bǔ)體水平進(jìn)行比較。此外，本研究未對(duì)補(bǔ)體水平與患者眼部參數(shù)之間的相關(guān)性進(jìn)行進(jìn)一步的深入探討。

綜上所述，本研究發(fā)現(xiàn)ARC 組補(bǔ)體水平與對(duì)照組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，并且與疾病的發(fā)生具有顯著相關(guān)性，提示補(bǔ)體的激活可能參與ARC 的發(fā)生和(或)發(fā)展。