黄可庆 谭云磊 陆玉勇
【关键词】发病机制:翼状胬肉
中图分类号:R777.33文献标识码:ADOI:10.3969/j.issn.10031383.2015.06.029
翼状胬肉是眼睑裂球结膜及结膜下组织增生,并向瞳孔方向发展,侵犯角膜的病变,因其形状似昆虫的翅膀而得名。其标本中可见大量的纤维及血管,分布有交错的结缔组织,主要含有弹性纤维,翼状胬肉组织中有增生活跃的成纤维细胞及丰富的毛细血管,其周边有各种炎症细胞如中性粒细胞、淋巴细胞、巨噬细胞以及浆细胞等的浸润。在翼状胬肉侵犯的角膜组织HE染色切片下,可见角膜前弹力层以及浅层角膜基质有纤维组织的侵入,角膜前弹力层及浅层基质发生变性,纤维组织排列紊乱,失去透明性,有少量新生血管和炎症细胞。该病在国内不同地区报道的发病率差异较大,如武汉城区及周边农村总发病率为3.85%[1],宁夏地区总发病率为6.16%[2],晋城市三河镇50岁以上人群发病率高达8.81%[3]。目前,关于翼状胬肉的发病机制的理论尚未明确,主要包括以下几方面。
1长期日光曝晒
户外活动常受到日光曝晒,因工作的种类、场所不同,日晒的时间、强度也不同。已有研究表明,长期户外活动的农民、渔民等人群翼状胬肉的发病率明显高于其他人群。长期的日光曝晒,人的眼睛表面可产生大量反应性氧化物,诱发炎症形成及胶原纤维蛋白的沉积[4]。另外,过度的日光曝晒也可能和手术治疗后翼状胬肉的复发有关[5]。日光中紫外线对人眼的作用,可诱导结膜中胶原蛋白的变性,有人推测,胶原蛋白与周围组织的交联纤维化,在翼状胬肉的发病机制中起到了重要的作用[6]。虽然存在日光的暴晒,但在早期和复发的翼状胬肉中,胶原蛋白未见过度的表达[7]。因此间接说明,在翼状胬肉的发病中可能存在其他关键的因素。日光暴晒后首先产生炎症细胞、炎症因子参与损伤的修复。因此考虑翼状胬肉的发病机制中会有炎症的参与。
2炎症
炎症激活细胞中的转化生长因子β,在前者的作用下,刺激成纤维细胞合成并分泌胶原蛋白[8]。胶原蛋白沉积、不规则交联、纤维化,从而导致病变组织变得不透明[9],形成了不透明的翼状胬肉组织,转化生长因子β同时也抑制基质金属蛋白酶的合成,从而抑制胶原蛋白的分解,利于翼状胬肉的进一步发生和发展。炎症也诱导血管生长因子的生成[10],导致毛细血管在翼状胬肉中大量形成,利于翼状胬肉的进一步生长。此外,炎症激活的转化生长因子β促进了血管生成生长因子的表达,促进翼状胬肉的生长。但有研究表明,紫外线暴露程度与翼状胬肉中的炎症水平无明显相关性,说明翼状胬肉中炎症的发生与暴露于阳光的严重程度不呈正比[11],可能是机体通过基因的调控,控制炎症发生的程度。因此,单一的炎症因素不能充分阐明翼状胬肉的发病机制,故有学者提出了DNA 损伤的机制。
3DNA损伤
在环境、炎症、遗传等因素的影响下,翼状胬肉病变区域发生DNA损伤,引起纤维蛋白原及毛细血管的过度表达,促进翼状胬肉的形成。近期的研究表明,翼状胬肉组织中8羟基脱氧鸟苷呈阳性表达,导致正常的DNA转录不能正常进行,正常的结膜组织不能被表达,在其他修复因素的作用下,以纤维蛋白原的形式表达,提示DNA氧化损伤在翼状胬肉的发病机制中有一定作用,DNA氧化损伤可能作为上游的因素,导致凋亡相关基因bcl2的增高,从而抑制正常的细胞凋亡,造成组织细胞的过度增生,引起翼状胬肉的发生和发展[12]。角膜缘干细胞的DNA损伤,诱导附近组织的迁移修复和血管的增生,反复的DNA损伤及修复,使局部不断地增生,形成了翼状胬肉。但DNA损伤只是在翼状胬肉发展的过程中出现,并不是贯穿整个发病的过程,相关基因的多态性可能是导致在相同暴露因素下,部分暴露者发病而部分暴露者不发病的原因。因此,有人提出了遗传对翼状胬肉的影响。
4遗传倾向
遗传因素在翼状胬肉中起到的作用已经受到关注,但目前未能得到足够的重视,有报道认为,翼状胬肉是常染色体显性遗传,并且受多个基因的影响[13]。有研究表明,对比有翼状胬肉和没有翼状胬肉的上一代,在同样的生活环境和生活习惯中,有家族史的翼状胬肉发病率明显高于对照组[14]。表明翼状胬肉的发生与遗传有明显的相关性。最近的研究表明,活化β连环蛋白在翼状胬肉中与miR221相互作用,导致p27Kip1基因的下调可能是影响翼状胬肉发病的机制之一[15]。遗传因素中,相关基因的调控作用受刺激后易产生胶原蛋白,这极可能是翼状胬肉易感的主要原因,但单纯的遗传因素并不能起到绝对的发病,还要在外界刺激的作用下,相应部位各种趋化因子、酶、细胞的共同作用,才能导致翼状胬肉的发生、发展。因此,考虑到免疫反应可能在翼状胬肉的发病过程中起到重要的作用。
5免疫反应
翼状胬肉的免疫反应(又称变态反应)主要是Ⅱ类变态反应(细胞介导的细胞毒性作用和吞噬作用)和Ⅲ类变态反应(抗原抗体复合物相结合引起的相关反应)。在外界致病因素如风沙、紫外线、粉尘等的作用下,在Ⅱ类免疫反应中,免疫细胞介导巨噬细胞、单核细胞、嗜酸性细胞等对致病因素进行吞噬,然后细胞体溶解、坏死,组织纤维化,并不断侵犯正常的角膜组织,从而形成翼状胬肉。在Ⅲ类变态反应中,致病因素反复作用于病变部位,在体内形成了特定的抗体,在致病因素的再次作用下,病变部位形成了抗原抗体复合物沉积,诱导血小板生长因子、肿瘤坏死因子及成纤维细胞生长因子等炎症趋化因子的趋附,在众多因子的作用下,大量的新生血管、纤维蛋白形成,炎症细胞浸润,诱发并形成了翼状胬肉。在这个发病的过程中,纤维蛋白的形成和关联交错是一个关键点,如能了解其具体过程,或能进一步阐明翼状胬肉的发病机制。在翼状胬肉免疫反应的过程中,一系列的生长因子、酶均由于免疫反应的趋化作用而表现为高表达,但是否存在一个起到决定性作用的细胞因子或者反应过程中的酶?由此,想到了影响纤维蛋白形成的一个至关重要的酶——类赖氨酸氧化酶(lysyloxidaselike 1,Loxl1)。endprint
6 loxl1及其在翼状胬肉中的研究状况
loxl1是lox家族中的一员,lox家族成员包括lox、loxl1、loxl2、loxl3、loxl4。其中Loxl1对纤维蛋白的形成起到了重要的作用[16]。Loxl表达过度时引起细胞外纤维蛋白的过度交联,引起渐进的、不可逆的组织纤维化,在眼表疾病中表现为胶原蛋白沉积,与弹性蛋白交联,启动纤维蛋白的形成,诱发翼状胬肉。在翼状胬肉的发病机制中,纤维蛋白的形成是翼状胬肉的重要组成部分,因此,阐明翼状胬肉中影响纤维蛋白形成的因素,可能对阐明翼状胬肉的发病机制起到关键的作用。近期研究发现,loxl1在翼状胬肉的表达明显增高[17],其表达增高与年龄、性别等无相关性,由此推断,翼状胬肉中loxl1的高表达可能与翼状胬肉的形成有关,而正常的结膜组织中也有loxl1的表达,但较翼状胬肉中loxl1的表达明显低,可能与其基因的多态性有关,对应碱基序列的多态性可能是loxl1在翼状胬肉中和正常结膜中表达差异的原因。与此同时,活化形式的loxl1 也是一种趋化因子,它可以使多种细胞如外周血单核细胞、血管平滑肌细胞等发生趋化运动,从而为翼状胬肉的生长提供丰富的毛细血管。loxl1基因在翼状胬肉中及在正常结膜组织中的不同表达,是否由于其基因序列或碱基序列的差异引起有待进一步研究,其异常表达与其重要的活性基团——铜离子有密切关系。loxl1是一个具有铜结合部位的胺氧化酶,铜是loxl1的重要辅基,loxl1只有与铜结合才具有活性,能将伯胺氧化成醛[17]。如果铜离子的含量发生变化,翼状胬肉发病可能受到影响。因此,测定翼状胬肉中的铜离子含量,可以佐证loxl1的高表达,同时,减少或增加翼状胬肉中的铜离子,可能对翼状胬肉患者的治疗产生影响。将铜离子还原有可能影响loxl1的活性,从而干扰翼状胬肉的纤维化进程,阻断翼状胬肉的形成。
7角膜缘干细胞屏障对翼状胬肉的影响
角膜缘干细胞屏障是指在正常的情况下,角膜缘干细胞正常的表达,产生角膜上皮、结膜上皮细胞,新产生的细胞不断迁移,取代和修复衰老的眼表细胞,维持正常的眼表结构和功能。角膜缘干细胞移植已经在临床上开展多年,已经表明能有效治疗和减少翼状胬肉的复发[18,19],但角膜缘干细胞是如何阻止翼状胬肉的复发和修复眼表仍然未知,目前的大体理解为,角膜缘干细胞移植后,建立了健康的角膜缘,干细胞能分化出成熟的角膜上皮细胞、结膜细胞,修复损伤的眼表并分泌泪液的重要成分,参与泪膜的形成,湿润和维持眼表,阻止翼状胬肉的形成。
综上所述,翼状胬肉既往的发病机制未能完全解释翼状胬肉的发生、发展。对loxl1和角膜缘干细胞的研究,可能是完善翼状胬肉发病机制的重要理论补充。
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