單純皰疹病毒性角膜炎對角膜表層上皮細胞的影響*

西安市第一醫院眼科(西安710002)

王小東 程 鈺 李宏松 趙俊宏

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單純皰疹病毒性角膜炎對角膜表層上皮細胞的影響*

西安市第一醫院眼科(西安710002)

王小東 程 鈺 李宏松 趙俊宏

目的：通過活體共聚焦顯微鏡觀察單純皰疹病毒性角膜炎(HSK)患者角膜表層上皮細胞變化及其與角膜神經知覺關系的相關性。方法：診斷單眼HSK的非急性期復查患者50例(100只眼),和50例未患過HSK健康體檢者(100只眼)。行角膜知覺、活體共聚焦顯微鏡檢查并對共焦顯微鏡圖像進行分析、記錄。結果：HSK患者患眼角膜表層上皮細胞數為1287.78±102.54 cells/mm2,其密度顯著低于對側眼角膜表層上皮細胞數的2425.18±202.13 cells/mm2和健康對照者角膜表層上皮細胞數2435.23±224.3 cells/mm2(P<0.05)。HSK患者患眼角膜表層上皮細胞面積為606.62±198.23 mm2,較對側眼角膜表層上皮細胞面積415.36±58.13 mm2和健康對照者角膜表層上皮細胞面積409.21±63.20 mm2,顯著增大,差異有統計學意義(P<0.05)。HSK患者患眼角膜知覺正常8例(8只眼),角膜知覺輕度異常34例(34只眼),角膜知覺重度異常8例(8只眼),角膜知覺度與HSK患者的角膜表層上皮細胞密度呈負相關(r=-0.90,P<0.05),與HSK患者的角膜表層上皮細胞面積呈正相關(r=0.81,P<0.05)。結論：HSK導致角膜表層上皮細胞密度降低,通過細胞體積增大來代償,這些改變與角膜神經功能改變密切相關。

單純皰疹病毒性角膜炎(HSK)是臨床上最常見的致盲性角膜感染性疾病,其病程長、易反復,在發達國家亦是單眼失明的最常見的感染原因[1]。單純皰疹病毒(HSV)感染角膜細胞誘導炎癥反應,嚴重損傷角膜,并且HSV可以潛伏在神經節細胞或角膜細胞,從而反復發病[2]。HSK臨床分為四型,分別為上皮性角膜炎,壞死性基質和免疫性角膜炎,角膜內皮炎,神經營養性角膜病變;其中神經營養性角膜病變臨床表現為持續性角膜上皮缺損,視力下降,角膜基質混濁,角膜新生血管,間質融解[3]。所以對HSK發病機制的研究就顯得尤為重要。本文著重研究HSK對角膜表層上皮細胞的影響,以及角膜表層上皮細胞的變化與角膜神經的關系。

對象與方法

1 研究對象 連續收集2015年1～12月我院門診診斷單眼HSK的非急性期復查患者50例,男38例,女12例,平均年齡44.95±11.14歲,患病時間3.1±6.78年，將50只患眼，納為HSK組,其對側50只未患病眼為對側對照組。同期50例未患過HSK健康體檢者(100只眼)為健康對照組,男35例,女15例,平均年齡41.45±11.42歲。HSK患者的納入標準：①單眼發病患者；②非急性期發病患者；③具有良好的醫從性，按時復診患者；排除標準：①患糖尿病者；②患類風濕、免疫系統疾病者。健康對照組納入標準：①既往未患HSK者；②目前無眼表疾病癥狀、體征；排除標準：①患糖尿病者；②患類風濕、免疫系統疾病者。

2 研究方法 ①角膜知覺檢測：將一塊消毒棉花搓成尖形條,用其尖端從眼的側面或下方輕觸角膜表面。評價標準：知覺正常,立即發生反射性瞬目運動；知覺輕度異常,發生反射性瞬目運動遲鈍；知覺重度異常,無何反射性瞬目運動。②共焦顯微鏡檢查：檢查前點奧布卡因表麻眼液1次，開瞼器開眼瞼，使用海德堡全自動共焦顯微鏡檢測，檢測頭涂少許卡波姆凝膠，按米字形從周邊向中央進行掃描,檢查并記錄角膜表層上皮細胞，上皮下神經纖維叢。③共焦顯微鏡圖像分析：使用海德堡全自動共焦顯微鏡自帶圖像分析軟件,對每例患者100幀圖像進行分析記錄平均值，計算角膜表層上皮細胞數，角膜表層細胞面積。

3 統計學方法 使用SPSS 17.0統計軟件進行統計分析,計量資料用均數±標準差表示,兩組比較使用t檢驗,3組樣本比較分析使用方差分析,相關性分析使用Person相關分析。以P<0.05為差異有統計學意義。

結 果

①HSK患者患眼角膜表層上皮細胞數為1287.78±102.54 cells/mm2,顯著低于對側眼角膜表層上皮細胞數的2425.18±202.13 cells/mm2和對照者角膜表層上皮細胞數的2435.23±224.3 cells/mm2(P<0.05)。②HSK患者患眼角膜表層上皮細胞面積為606.62±198.23 cells/mm2,較對側眼角膜表層上皮細胞面積415.36±58.13 cells/mm2和對照者角膜表層上皮細胞面積409.21±63.20 cells/mm2,顯著增大(P<0.05)。③將HSK患者患眼按角膜知覺檢測分為3組，角膜知覺正常組8例(8只眼),角膜表層上皮細胞數為1628.33±348.12 cells/mm2,角膜表層上皮細胞面積為330.25±216.23 cells/mm2；角膜知覺輕度異常組34例(34只眼),角膜表層上皮細胞數為1382.50±73.55 cells/ mm2,角膜表層上皮細胞面積為654.30±328.15 cells/ mm2；角膜知覺重度異常組8例(8只眼),角膜表層上皮細胞數為852.50±24.40 cells/ mm2,角膜表層上皮細胞面積為835.30±50.30 cells/ mm2。角膜知覺度與HSK患者的角膜表層上皮細胞密度呈負相關(r=-0.90，P<0.05),與HSK患者的角膜表層上皮細胞面積呈正相關(r= 0.81，P<0.05)。

討 論

角膜上皮作為一種屏障,有助于保持角膜的透明性,任何對角膜上皮造成的損害,都可使角膜基質腫脹、基質成纖維細胞的活化及炎性細胞浸潤,導致角膜透明度的喪失[4]。對角膜上皮細胞的健康評估,直到最近通過共焦顯微鏡檢查才變為可能。共焦顯微鏡可以使我們更好的對角膜生理特性和穩態進行理解,并且可以對角膜上皮細胞的形態學特征在正常人和患者間進行比較研究。Benitez del Castillo等[5]對干眼癥患者的研究，Roszkowska等[6]對結節狀角膜變性的研究,Gabbriellini等[7]對Sjogren’s綜合征的研究,也有與我們相同的發現,角膜表層上皮細胞數減少，細胞面積增大,認為角膜上皮細胞大小和形態的改變是細胞的快速更新和不典型修復[8]。本研究與Rosenberg等[4]對HSK患者角膜表層上皮細胞改變研究的發現相同，他們也發現上皮細胞腫大,但他們的結果沒有量化,并且沒有發現上皮下神經叢的任何變化。本研究發現角膜表層上皮細胞密度和形態特征與角膜知覺的變化密切相關,并且發現HSK患者患眼角膜上皮下神經叢分布較對側眼和正常對照組減少或缺失，角膜上皮下神經叢的改變與角膜知覺改變一致,角膜知覺障礙嚴重的患者,角膜上皮下神經叢分布稀疏,但由于神經叢測量標準問題,本研究未進行統計學分析。鑒于表層上皮細胞參數與角膜知覺和神經支配的強相關性,本研究結果表明,不僅感覺喪失,而且角膜表層上皮的變化,可能是HSK患者上皮下神經叢減少的直接結果。感覺神經對角膜上皮完整性的維護起著重要的作用。眾所周知，角膜上皮細胞的內穩態是由緊縮調控細胞凋亡和增殖的生理控制，神經營養性角膜病變擾動它們之間的平衡，最近的研究表明，去神經對角膜上皮細胞的凋亡有不利的影響，并誘導上皮細胞有絲分裂的減少[9]。部分或完整的角膜感覺神經受損或缺失可導致影響角膜上皮細胞和角膜上皮細胞有絲分裂的神經肽(包括P物質、神經生長因子、血管活性腸肽和胰高血糖素樣肽)缺乏，打破角膜上皮穩態，上皮細胞受損。

總之，共焦顯微鏡可以直接的和可重復性的比較上皮細胞的形態學特征。臨床體征出現前，檢測亞臨床上皮細胞的變化可以客觀的定量的評價上皮細胞的健康狀況。由于神經營養性角膜病變可能會發展為角膜穿孔并且缺乏最初的癥狀和體征,共焦顯微鏡對HSK患者角膜表層上皮細胞密度及形態特征監測就顯得尤為有價值，而且可預測潛在的神經病變的風險。共焦顯微鏡可以通過對角膜細胞特性的檢測,客觀的評價治療效果,為神經營養性角膜病治療研究提供了有效的方法。

[1] Solanki S, Rathi M, Khanduja S,etal. Recent trends: Medical management of infectious keratitis[J].Oman J Ophthalmol, 2015, 8(2):83-85.

[2] 吳甦潛,徐建江.單純皰疹病毒性角膜炎的發病機制[J].中國眼耳鼻喉科雜志, 2014, 14: 330-332.

[3] Seitz B, Heiligenhaus A. The Chameleon of Herpetic Keratitis-Diagnosis and Therapy[J].Klin Monbl Augenheilkd, 2015, 232(6):745-753.

[4] Rosenberg ME, Tervo TM, Muller LJ,etal. In vivo confocal microscopy after herpes keratitis[J]. Cornea, 2002, 21:265-269.

[5] Benitez del Castillo JM, Wasfy MA, Fernandez C,etal. An in vivo confocal masked study on corneal epithelium and subbasal nerves in patients with dry eye[J]. Invest Ophthalmol Vis Sci, 2014, 45:3030-3035.

[6] Roszkowska AM, Aragona P, Spinella R,etal. Morphological and confocal investigation on Salzmann nodular degeneration of the cornea[J]. Invest Ophthalmol Vis Sci, 2011,52:5910-5919.

[7] Gabbriellini G1, Baldini C, Varanini V,etal. In vivo confocal scanning laser microscopy in patients with primary Sjogren’s syndrome: A monocentric experience[J]. Mod Rheumatol, 2015,25(4):585-589.

[8] Alomar TS, Nubile M, Lowe J,etal. Corneal intraepithelial neoplasia: in vivo confocal microscopic study with histopathologic correlation[J]. Am J Ophthalmol, 2011, 151:238-247.

[9] Ferrari G, Chauhan SK, Ueno H,etal. A novel mouse model for neurotrophic keratopathy: trigeminal nerve stereotactic electrolysis through the brain[J]. Invest Ophthalmol Vis Sci,2011,52:2532-2539.

(收稿：2016-02-28)

The morphologic features of corneal superficial epithelial cells and keratocytes in patients with herpes simplex keratitis

The No.1 Hospital of Xi’an(Xi’an 710002)

Wang Xiaodong Cheng Yu Li Hongsong et al

Objective: To analyze the morphologic features of corneal superficial epithelial cells and keratocytes by in vivo confocal microscopy in patients with herpes simplex keratitis (HSK) as associated with corneal innervation. Methods:We continued collecting 50 cases (100 eyes) with non acute period HSK who treated in our hospital and 50 healthy cases (100 eyes) at same time. Changes in morphologic features and density of the superficial epithelial cells, were assessed by 2 masked observers. Changes were correlated to corneal sensation. Results: There was a significant decrease in the density of superficial epithelial cells 1287.78±102.54 cells/mm2in HSK eyes,2425.18±202.13 cells/mm2in contralateral eyes and 2435.23±224.3 cells/mm2in normal eyes (P<0.05). Superficial epithelial cell size was 2.5-fold larger in HSK eyes (606.62±198.23 mm2) compared with contralateral (415.36±58.13 mm2) or normal eyes (409.21±63.20mm2;P<0.05). Changes in superficial epithelial cell density(r =- 0.90)and morphologic features (r = 0.81)correlated strongly with corneal sensation(P<0.05).Conclusion：In vivo confocal microscopy reveals profound HSK-induced changes in the superficial epithelium, as demonstrated by increase in cell size, decrease in cell density, and squamous metaplasia. This study demonstrated that these changes correlate strongly with changes in corneal innervation.

Keratitis,herpetic Cornea Epithelial cells Microscopy,confocal

*陜西省科學技術研究發展計劃項目(2014K11-03-07)

角膜炎,皰疹性 角膜 上皮細胞 顯微鏡檢查,共焦

R772.21

A

10.3969/j.issn.1000-7377.2016.10.046