急性闭角型青光眼患者角膜内皮细胞形态学研究

作者：丁蕾 申家泉 作者单位：山东大学山东省立医院眼科， 山东 济南 250021       【摘要】  目的：探讨急性闭角型青光眼(acute angleclosure glaucoma,AACG)患者角膜内皮细胞形态计量学变化，并分析影响角膜内皮细胞形态改变的相关因素。方法：选择单眼发病AACG患者27例54只眼，根据病情分为两组，以发作眼（27只眼）为实验组,未发作眼（27只眼）为对照组。将实验组按发作时最高眼压分为A1组(＜60?mmHg)、B1组(≥60?mmHg)；按病程分为A2组（＜7?d）与B2组（≥7?d）。所有患者均应用非接触型角膜内皮显微镜观察和测量角膜内皮细胞密度、六角形细胞的百分数、平均细胞面积等各项指标。对各组角膜内皮细胞各项测量指标行统计学分析。结果：实验组与对照组相比，实验组内皮细胞密度、六角形细胞的百分数均显著减小（P＜0.01），而平均细胞面积等指标显著增大（P＜0.01）。A1组与B1组、A2组与B2组相比内皮细胞密度、平均细胞面积等指标差异均有统计学意义（P＜0.05）。结论：AACG患者发作眼角膜内皮细胞密度明显下降，细胞多形性改变增加。角膜内皮细胞形态计量学改变与病程和眼压有显著相关。

【关键词】  青光眼 闭角型 急性病 内皮 角膜 细胞

     ［ABSTRACT］  Objective： To study the quantitative morphometric changes of the corneal endothelial cells in acute angleclosure glaucoma and its related factors． Methods: A total of 27 patients (54 eyes) with acute angleclosure glaucoma were divided into two groups based on the pathogenetic condition: the control group (eyes in preclinical stage, n=27) and the experimental group (eyes in the acute attack stage, n=27). The experimental group was subdivided into two groups based on the intraocular pressure: the A1 group (＜60?mmHg) and the B1 group (≥60?mmHg), and another two groups based on the course of the disease: the A2 group (＜7?days) and the B2 group (≥7?days). Cell density, percentage of hexagonal cells,  and average cellular area of the corneal endothelium were determined by a noncontact specular microscope and a computeraid image analysis system. The statistical significance of the above indexes was determined between the two groups. Results: Compared with the control group，  cell density and percentage of hexagonal cells (P＜0.01) were significantly decreased in the experimental group but the average cellular area was significantly increased (P＜0.01). There were significant group and the B2 group (P＜0.05). Conclusions: Cell density is significantly decreased but  cell pantomorphia is increased in eyes of the  acute attack stage. The quantitative morphometric changes of the corneal endothelial cells significantly relate to the intraocular pressure with the course of the disease.

    ［KEY WORDS］  Glaucoma， angleclosure； Acute disease； Endothelium， Corneal； Cells    角膜是屈光系统的重要组成部分,角膜内皮细胞的正常功能、结构和密度是维持角膜正常厚度和透明性的重要条件。但很多因素都可导致角膜内皮细胞受损，功能降低，有研究表明［1,2］， 急性闭角型青光眼(acute angleclosure glaucoma,AACG)对角膜的损伤明显，因此了解角膜内皮细胞形态功能改变的影响因素非常必要。近年来国内外关于AACG对角膜内皮细胞损伤程度的研究较多，而对角膜内皮细胞损伤相关因素的研究较少。本研究对AACG患者角膜内皮细胞密度和形态特点进行研究，旨在探讨AACG眼压及病程对角膜内皮细胞的影响。

    1  资料与方法

    1.1  研究对象  收集2006年4月 12月在山东省立医院眼科因AACG单侧眼发病就诊入院的患者27例(54只眼)，其中，男12例，女15例；年龄范围为54 77岁，平均64.65岁。本研究入选患者的诊断标准参考1978年全国青光眼协作组会议制定的青光眼诊断标准［3］。将收集病例按病情分为两组，以发作眼（27只眼）为实验组，未发作眼（27只眼）为对照组。根据发作时眼压水平将27只发作眼分为两组：其中A1组发作时最高眼压＜60?mmHg（14只眼），B1组发作时最高眼压≥60?mmHg（13只眼）。同时将发作眼按病程以7天为界分为两组：A2组（＜7天；11只眼）与B2组（≥7天;16只眼）。入院后均经药物控制眼压至正常。所有入组患者均排除眼部刺激症状、眼球手术史、眼球外伤史、角膜接触镜配戴史、干眼症及糖尿病史等重要全身疾病史。

    1.2  眼压检查  所有患者均采用Goldmann压平式眼压计测量眼压。

    1.3  角膜内皮细胞检查  采用非接触型角膜内皮显微镜(Topcon Sp2000p, Japan) 由同一有经验医师测量角膜内皮细胞各项指标。选取角膜中央区为统一的测量区域, 检查者通过屏幕观察并拍摄中央区角膜内皮细胞图像后, 以仪器自身携带的计算机自动分析系统测量下列指标：细胞密度(CD)、六角形细胞的百分数(6A%)、平均细胞面积(AVE)、最大细胞面积(MAX)、最小细胞面积(MIN)、细胞面积标准差(SD)、细胞面积的变异系数(CV)和计算机进行分析时选取的细胞数目(NUM)。打印拍摄的图像并分析结果。

    1.4  统计学处理  数据以±s表示,采用软件SPSS13.0行t检验。

    2  结  果

    2.1  两组角膜内皮细胞各项测量指标比较  对27例AACG患者所得数据进行统计学分析(见表1)。由表1可见，实验组CD、6A%显著低于对照组（P＜0.01），而AVE、MAX、SD、CV均显著高于对照组（P＜0.01）。同时观察角膜内皮细胞图像可发现,两组比较不仅实验组角膜内皮细胞密度下降,大多数病例可见细胞多形性改变增加,细胞大小不一,有细胞境界模糊、间隙增宽等现象,圆形或椭圆形黑区增多且面积较大（见图1）。

 两组角膜内皮细胞在非接触型角膜内皮显微镜下的图像(×170)

　　2.2  AACG发作时眼压水平与角膜内皮细胞的关系  见表2。由表2可见，B1组CD显著低于A1组（P＜0.05），AVE、MAX、MIN、SD均显著高于A1组（P＜0.05）。

    2.3  病程与角膜内皮细胞的关系  见表3。由表3可见，B2组CD、6A%均显著低于A2组，而且SD、AVE、MAX、CV经统计学分析均显著高于A2组(P＜0.05)。

    3  讨  论

    正常人角膜无色透明,没有血管,具有很强的屈光力,是眼屈光系统的重要组成部分。其透明性除了有其特殊结构外,还要有完整的上皮和内皮,电解质与渗透压的平衡,正常的物质代谢和正常眼内压以及角膜表现正常水分的蒸发［4］。其中角膜内皮细胞良好的生理功能和一定的细胞密度是保持其透明性的重要因素之一。许多因素如年龄、外伤、营养不良、角膜移植等均可导致角膜内皮细胞的减少,引起角膜水肿或混浊,影响视功能［5］。

    有研究发现［1,2］急性青光眼发作之后,角膜内皮细胞密度会降低。本研究结果显示，AACG患者发作眼角膜内皮细胞密度明显低于对照眼,细胞面积明显增大,且大小明显不均。显微镜下角膜内皮细胞形态图像显示，发作眼与对照眼相比细胞多形性改变增加,有细胞境界模糊、间隙增宽等现象,圆形或椭圆形黑区增多且面积较大。以上均显示AACG患者发作眼的角膜内皮细胞形态已有了较明显的改变，所以当AACG 急性发作时,短时间内眼压急剧升高,如果不能及时降低,可严重损伤角膜内皮细胞。

    Gagnon等［6］的研究表明角膜内皮细胞密度与眼压成反比，但亦有学者［7］认为角膜内皮细胞改变与高眼压无关。本研究结果显示，A1组与B1组角膜内皮细胞密度、六角形细胞的百分数等均有显著性差异，与Gagnon等的研究结果一致。同时本研究根据病程分组，B2组角膜内皮细胞密度明显低于A2组，且细胞多形性改变显著性增加。结果提示角膜内皮细胞的形态计量学改变与急性发作时间和高眼压均有相关。

    目前关于AACG对角膜内皮细胞损伤机制尚未定论，我们认为是多种因素作用的结果。首先高眼压直接影响角膜内皮细胞的营养代谢。角膜本身缺乏血管, 其营养代谢与角膜神经支配有着密切关系。青光眼病理性眼压增高,压迫三叉神经的眼支经睫状神经到达角膜的感觉神经, 使角膜营养障碍,同时静脉受压,回流受阻,角膜缘血管网灌流量减少致角膜缺氧,缺氧后角膜进行无氧代谢,使乳酸等代谢产物积聚,房水中营养物质减少,供给内皮细胞的能量减少,使其细胞结构受损。同时高眼压不但会损伤角膜内皮细胞的物理屏障功能,还会影响其内皮泵的功能,因为角膜内皮泵上的Na+K+/ATP酶对氧十分敏感,缺氧会抑制内皮泵的有氧代谢,使ATP减少,从而引起内皮泵对离子的主动转运功能障碍,水分进入角膜基质中引起角膜水肿。但是角膜内皮细胞对高眼压有一定的耐受性,在一定范围内,如果控制高眼压,去除损伤因素,角膜内皮可通过其代偿作用恢复其正常的结构和功能,角膜透明。高眼压持续时间越长,内皮细胞损伤程度越重。因此AACG患者及时就医并尽快降眼压对于角膜内皮细胞的保护尤为重要。亦有研究［2］指出PACG急性发作期,往往伴有较严重的眼前节炎症,前房明显变浅甚至于虹膜根部与角膜内皮相贴,这些都可能导致房水循环受阻,使房水中氧含量及营养物质减少,从而导致角膜内皮细胞代谢发生障碍,细胞严重受损。

    有研究结果显示，有AACG病史的眼球角膜内皮细胞的“愈合储备”下降出现的外界损伤(如眼内炎症、内眼手术、眼压的再次急剧升高等)的耐受力［8］。而且治疗过程中有些药物(如局部碳酸酐酶抑制剂) 可能会对角膜内皮细胞产生损伤［9］，小梁切除术术中及术后各种因素也会导致角膜内皮细胞的损伤［10，11］。本研究结果亦提示，AACG急性发作期的眼压和病程与角膜内皮细胞损伤程度相关，因此对此类疾病患者在急性发作期应尽快降低眼压,且在进行药物治疗、内眼手术前,应密切观察角膜内皮细胞状态，有条件应当常规进行角膜内皮显微镜的检查，注意用药,规范手术操作,尽可能避免医源性损伤，防止发生角膜内皮细胞失代偿等严重后果。

【参考文献】  ［1］ 周文炳，叶天才，彭寿雄，等. 青光眼的角膜内皮细胞观察［J］. 中华眼科杂志，1990, 26(4)：209.

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［3］ 中华医学会眼科学会青光眼学组.原发性青光眼临床诊断标准［J］.中华眼科杂志,1987,23(2):127.

［4］ 孙秉基，徐锦堂，主编. 角膜病的理论基础与临床［M］. 第1版.北京：科学技术文献出版社，1994.1827.

［5］ Joyce NC. Cell cycle status in human corneal endothelium［J］. Experimental Eye Research, 2005, 81:629638.

［6］ Gagnon MM, Boisjily HM, Brunette I, et al. Corneal endothelial cell density in glaucoma［J］. Cornea, 1997, 16(3):314318.

［7］ Sihota R， Lakshmaiah NC, Titiyal JS， et al． Corneal endothelial status in the subtypes of primary angle closure glaucoma［J］． Clin Exp Ophthalmol, 2003, 31(6)：492495．

［8］ Reinhard T, Kallmann C, Cepin A, et al. The influence of glaucoma history on graft survival after penetrating keratoplasty［J］. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol, 1997, 235(9):553557.

［9］ Konowal A, Morrison JC, Brown SV, et al. Irreversible corneal decompensation in patients treated with topical dorzolamide［J］. Am J Ophthalmol, 1999, 127(4):403406.

［10］ 林安娟，盛敏杰，胡兆明，等. 闭角型青光眼及小梁切除手术对角膜内皮细胞的影响［J］. 临床眼科杂志，2004，12(6)：518520.

［11］ 李晓鹏，万新顺，段素芳，等. 小梁切除术后滤过泡对角膜和泪膜的影响［J］. 眼外伤职业眼病杂志， 2005，27(10):775776．