糖尿病患者白內障術后角膜基質層細胞密度的變化

崔兵杰 齊飛 李若溪

糖尿病患者白內障術后角膜基質層細胞密度的變化

崔兵杰 齊飛 李若溪

目的了解糖尿病患者白內障超聲乳化吸除術前后角膜基質層細胞密度變化的情況。方法30例(30只眼)進行超聲乳化吸除術的白內障患者, 其中糖尿病合并白內障患者(糖尿病組)與年齡相關性白內障患者(對照組)各15例(15只眼)。應用共聚焦顯微鏡測量患者術前﹑術后1周﹑術后1個月和術后3個月角膜前基質層細胞密度和后基質層細胞密度并進行統計分析。結果前基質層細胞密度：兩組術前﹑術后1周﹑1個月﹑3個月組間比較差異無統計學意義(P＞0.05)；兩組各自組內術后3個時間點分別與術前比較差異均無統計學意義(P＞0.05)。后基質層細胞密度：兩組術前﹑術后1周﹑術后1個月和術后3個月組間比較差異均無統計學意義(P＞0.05)。對照組術后1周角膜后基質層細胞密度較術前減少, 差異有統計學意義(P＜0.05), 術后1個月和術后3個月與術前比較差異無統計學意義(P＞0.05)；糖尿病組術后1周和術后1個月角膜后基質層細胞密度較術前減少, 差異有統計學意義(P＜0.05), 術后3個月與術前比較差異無統計學意義(P＞0.05)。結論白內障超聲乳化手術對兩組角膜前基質層細胞密度影響均不明顯；手術對兩組角膜后基質層細胞密度影響較明顯；兩組角膜后基質層細胞密度在術后3個月均恢復到術前水平, 糖尿病組患者術后細胞密度恢復較對照組慢。

白內障；超聲乳化白內障吸除術；糖尿病；共聚焦顯微鏡；角膜基質層細胞密度

白內障不僅是世界上多數國家最常見的致盲疾病, 并且也是我國老年人首要的致盲原因；隨著糖尿病的發病率不斷升高, 糖尿病合并白內障在臨床中也越來越普遍［1,2］。到目前為止, 治療白內障最有效的方法還是手術治療, 超聲乳化白內障吸除術(Phacoemulsification)是治療白內障最常見的外科手術, 它具有微創﹑過程時間短﹑出血少﹑術后并發癥少﹑炎癥反應輕和術后散光小等優點［3］。本研究應用共聚焦顯微鏡觀察糖尿病合并白內障患者和年齡相關性白內障患者超聲乳化白內障吸除術前后不同時間點角膜基質層細胞密度的變化, 旨在了解糖尿病患者超聲乳化白內障吸除術前后角膜前基質層和后基質層細胞密度變化的情況。現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2014年8月～2015年1月在沈陽市第四人民醫院確診的糖尿病合并白內障患者15例(15只眼)和年齡相關性白內障患者15例(15只眼), 分別為糖尿病組(糖尿病合并白內障患者)與對照組(年齡相關性白內障患者)。糖尿病組男 8 例﹑女7例, 年齡55～65歲, 平均年齡(60.5±3.3)歲。對照組男10例﹑女5例, 年齡55～65歲, 平均年齡(61.8±2.9)歲。所有入組患者的晶體核硬度均為Emery三級核硬度, 即晶狀體核呈深黃色, 中等硬度核, 符合白內障手術適應證而無手術禁忌證, 未發生術中或術后嚴重并發癥。兩組性別﹑年齡等一般資料比較, 差異無統計學意義(P＞0.05),具有可比性。

1.2 檢查方法 所有患者的共聚焦顯微鏡(Heidelberg GmbH, Germany)檢查均由同一名有經驗的技師操作, 圖片分析均由另一名醫師完成。觀察并記錄患者的術前﹑術后1周﹑術后1個月和術后3個月中央區角膜前基質層(選取前彈力層后方40 μm范圍)細胞密度和后基質層(選取后彈力層前方30 μm范圍)細胞密度。

1.3 白內障超聲乳化手術及術后處理 所有患者的超聲乳化白內障吸除術均由同一名眼科醫師完成, 均應用超聲乳化儀(Accurus 800CS, Alcon, 美國)﹑同一品牌眼內沖洗灌注液(Balanced salt solution , Bausch & Lomb lncorporated)等。

1.4 統計學方法 采用SPSS13.0統計學軟件進行統計分析。計量資料以均數±標準差(±s)表示, 采用t檢驗；計數資料以率(%)表示, 采用χ2檢驗；對兩組不同時間點的角膜前基質層細胞密度和后基質層細胞密度的數據分析采用重復測量資料的方差分析。P＜0.05表示差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 角膜前基質層細胞密度變化 兩組術前﹑術后1周﹑術后1個月﹑術后3個月角膜前基質層細胞密度(個/mm2)：糖尿病組：(609±129)﹑(591±114)﹑(589±106)﹑(601±108)；對照組：(645±119)﹑(624±120)﹑(651±113)﹑(648±127)。兩組術前﹑術后1周﹑術后1個月和術后3個月組間比較,差異均無統計學意義(P＞0.05)。不同分組與不同時間點不存在交互效應(P=0.262＞0.05)。兩組術后3個時間點分別與術前組內比較差異無統計學意義(P＞0.05)。

2.2 角膜后基質層細胞密度變化 兩組術前﹑術后1周﹑術后1個月﹑術后3個月角膜后基質層細胞密度(個/mm2)：糖尿病組：(321±39)﹑(289±50)﹑(298±44)﹑(319±38)；對照組：(349±50)﹑(321±45)﹑(332±52)﹑(345±57)。兩組術前﹑術后1周﹑術后1個月和術后3個月組間比較差異均無統計學意義(P＞0.05)。不同分組與不同時間點不存在交互效應(P=0.932＞0.05)。對照組術后1周角膜后基質層細胞密度較術前明顯減少, 差異有統計學意義(P＜0.05), 術后1個月和術后3個月角膜后基質層細胞密度較術前差異無統計學意義(P＞0.05)；糖尿病組術后1周和術后1個月角膜后基質層細胞密度較術前明顯減少, 差異有統計學意義(P＜0.05), 術后3個月角膜后基質層細胞密度較術前變化差異無統計學意義(P＞0.05)。

3 討論

與傳統的光學共焦顯微鏡相比, 激光共焦顯微鏡具有許多優勢：①由于激光特有的單色性和相干性［4］, 使圖像清晰,分辨率高至1 μm, 極大提高了對角膜尤其是角膜緣疾病的診斷和基礎研究的水平。②可以對病變進行確切的深度定位,可重復性好, 有利于病變的前后對比。③提供多種圖像獲取模式, 不僅可對同一焦平面進行動態連續掃描, 而且實現了時間與空間的動態觀察等。

角膜基質全層細胞密度與年齡相關, 平均每年減少0.45%［5,6］, 本研究中, 兩組之間年齡比較差異無統計學意義(P＞0.05), 所以年齡這一因素對實驗沒有影響。有研究表明,角膜基質細胞位于角膜基質膠原纖維板層之間, 在角膜損傷修復過程中有著不可替代的作用［7］。Müller等［8］用透射電鏡觀察尸體角膜, 發現角膜前基質細胞具有較強的新陳代謝能力和攜氧能力, 其組織學特征與角膜損傷后的修復有關。

術前糖尿病組和對照組的角膜后基質層細胞密度組間比較差異無統計學意義(P＞0.05), 這與Bitirgen［9］和Quadrado等［10］的研究結果相一致。行白內障超聲乳化術時器械反復進入前房造成的機械損傷﹑超聲能量的熱損傷﹑晶狀體核碎片及前房灌注液的大量沖洗﹑粘彈劑的應用, 加上患者的自身因素(晶體硬度﹑合并疾病), 均會對角膜產生影響［11］。本研究發現對照組術后1周時角膜后基質層細胞密度較術前減少, 這與趙江月等［12］研究結果相類似。Müller等［13］研究表明角膜基質細胞是由基質的神經纖維直接支配, 角膜神經對細胞有非常重要的營養作用, 而糖尿病患者的角膜神經易發生數量的減少﹑變性［14］和角膜內皮功能障礙, 因而角膜后基質層細胞對手術損傷的耐受力降低, 更易受到損傷, 造成角膜后基質層細胞密度降低。

由于后基質層比前基質層更接近于前房, 所以角膜后基質層細胞對手術超聲能量的刺激更為敏感。Kim等［15］研究發現糖尿病組糖化終產物(AGEs)在角膜組織中蓄積, 8-羥基脫氧鳥苷抗體(8-OHdG)和核因子-κB(NF-κB) 可以在角膜上皮﹑基質層和內皮層檢測到, 并且明顯高于正常對照組, 這些因素可能與角膜細胞凋亡和組織形態的改變有很大關系。Hatou 等［16］研究發現, 胰島素增加了Na+-K+-ATP酶的活性, 提高了角膜內皮細胞泵的功能。糖尿病患者胰島素水平會有不同程度的下降, 推測糖尿病患者內皮細胞的功能也會有不同程度降低。因此本研究中, 糖尿病組患者可能存在內皮細胞密度減少和“泵”的功能降低, 導致角膜內皮功能障礙, 從而致使角膜后基質層細胞受損。

綜上所述, 超聲乳化白內障吸除術對角膜后基質層細胞的密度變化有一定影響, 糖尿病合并白內障的患者手術后角膜后基質層細胞密度恢復較對照組慢。雖然糖尿病合并白內障的患者相對非糖尿病患者對手術的耐受性較低, 手術風險較高, 術后恢復慢, 但患者全身狀況良好和合理控制血糖時,手術也是安全可行的, 除此之外, 術前還要充分評估該患者能否承受手術所造成的創傷, 術中注意操作輕柔, 盡量避免手術器械對角膜的損傷, 術后更要關注糖尿病患者角膜水腫的情況, 避免發生嚴重的角膜病變。

［1］禹倩倩, 姚勇, 儲兆東, 等. 糖尿病性白內障和年齡相關性白內障晶狀體蛋白質組學的差異分析. 中華實驗眼科雜志, 2012, 30(6):548-552.

［2］Whiting DR, Guariguata L, Weil C, et al. IDF diabetes atlas: global estimates of the prevalence of diabetes for 2011 and 2030 . Diabetes Res Clin Pract, 2011, 94(3):311-321.

［3］梅媚, 趙軍民, 孟云. 兩種模式下的晶狀體超聲乳化吸出術對比研究. 眼外傷職業眼病雜志(附眼科手術), 2009, 31(10):752-755.

［4］Kobayashi A, Yoshita T, Sugiyama K. White-light and laser confocal microscopic findings of rabbit conjunctiva. Ophthalmic Surg Las Imag, 2004, 35(2):146-148.

［5］謝立信, 史偉云, 郭萍. 正常人活體角膜組織結構的共焦顯微鏡觀察. 中華眼科雜志, 2000, 36(3):235-237.

［6］Patel S, Mclaren J, Hodge D, et al. Normal human keratocyte density and corneal thickness measurement by using confocal microscopy in vivo. Invest Ophthalmol Vis Sci, 2001, 42(2):333-339.

［7］Fini ME, Stramer BM. How the cornea heals: cornea-specific repair mechanisms affecting surgical outcomes. Cornea, 2005, 24(8 Suppl): S2-S11.

［8］Müller LJ, Pels L, Vrensen GF. Novel aspects of the ultrastructural organization of human corneal keratocytes. Invest Ophthalmol Vis Sci, 1995, 36(13):2557-2624.

［9］Bitirgen G, Ozkagnici A, Malik RA, et al. Corneal nerve fibre damage precedes diabetic retinopathy in patients with type 2 diabetes mellitus . Diabet Med, 2014, 31(4):431-438.

［10］Quadrado M, Popper MA, Murta J, et al. Diabetes and corneal cell densities in humans by in vivo confocal microscopy. Cornea, 2006, 25(7):761-768.

［11］王玲, 陳惠, 鄧洪, 等.糖尿病病程與白內障囊外摘除及人工晶體植入術預后的關系.實用醫學雜志, 2006, 22(20):2403-2404.

［12］趙江月, 孫琦, 張勁松. 激光共焦顯微鏡觀察超聲乳化白內障吸出術后角膜的組織學改變.國際眼科雜志, 2010, 10(4):667-670.

［13］Müller LJ, Pels L, Vrensen GF. Ultrastructural organization of human corneal nerves. Invest Ophthalmol Vis Sci, 1996, 37(4):476-488.

［14］Wei W. Morphologic characteristics of cornea stroma in type 2 diabetics observed with confocal microscopy. Chin Ophthal Res, 2007, 25(1):64-66.

［15］Kim J, Kim CS, Sohn E, et al. Involvement of advanced glycation end products, oxidative stress and nuclear factor-kappaB in the development of diabetic keratopathy. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol, 2011, 249(4):529-536.

［16］Hatou S, Yamada M, Akune Y, et al. Role of insulin in regulation of Na+-/K+-dependent ATPase activity and pump function in corneal endothelial cells. Invest Ophthalmol Vis Sci, 2010, 51(8):3935-3942.

10.14164/j.cnki.cn11-5581/r.2015.22.010

2015-07-16］

沈陽市科技計劃(項目編號：F13-317-6-09), 沈陽市科技計劃(項目編號：F12-193-9-23)

061000 滄州市中心醫院(崔兵杰)；沈陽市第四人民醫院(齊飛 李若溪)

李若溪