糖尿病性白內障超聲乳化手術后淚膜變化研究

白夢天，康剛勁

(西南醫科大學附屬醫院眼科，四川瀘州 646000)

白內障是糖尿病最常見的眼部并發癥之一，超聲乳化白內障吸除術因術后屈光狀態穩定、散光少、炎性反應輕，是目前最主要的治療手段。然而，由于糖尿病患者本身眼表功能受損、術中角膜神經損傷以及圍術期藥物使用，部分患者術后出現干眼或原有干眼癥狀加重[1]。據報道，我國干眼發生率為20.0%～30.0%，高于世界平均水平，超聲乳化白內障吸除術后1周干眼發生率為70.3%，術后1個月為62.5%[1]。糖尿病引起的眼表功能損害亦逐漸得到重視，與一般人群不同，糖尿病性白內障患者術前眼表情況較差，術后出現眼部燒灼感、異物感更加明顯。有學者認為，糖尿病導致淚液的質或量異常對于淚膜穩定性的下降有重要作用[2]。此外，淚液胰島素水平下降與眼表功能障礙可能有關[3]。黏蛋白與眼表的關系也越來越成為關注的焦點，其對眼表防御功能及維持淚膜穩定性有著重要作用。本試驗通過比較糖尿病性白內障、年齡相關性白內障患者淚液胰島素并MUC5AC水平，并通過Keratograph 5M眼表綜合分析儀檢測兩組各項客觀指標并進行眼表評分，進一步明確糖尿病性白內障患者淚液胰島素、MUC5AC水平、眼表功能改變與超聲乳化手術之間的關系。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2015年11月至2016年3月在本院行白內障超聲乳化手術的糖尿病性白內障患者30例(30只眼)，男 14例(14只眼)，女16例(16只眼)，平均年齡(68.57±8.96)歲；年齡相關性白內障患者30例(30只眼)，男15 例(15只眼)，女15例(15只眼)，平均年齡(66.7±9.00)歲。核硬度Ⅱ～Ⅲ級。僅選取患者第1次手術眼，以排除局部藥物及手術治療的影響。患者術前均行裸眼遠視力(UDVA)、矯正視力(CDVA)、眼前節、散瞳檢查眼底、非接觸眼壓計、角膜內皮功能、黃斑OCT、生物測量、眼表功能等系統檢查；所有患者由同一位熟練的術者施行白內障超聲乳化吸除聯合人工晶體植入術。所有患者均自愿參與本次試驗，并且簽署知情同意書，研究經本院倫理委員會審核并通過。納入標準[4]：(1)排除外眼疾病、其他眼前節疾病及眼底病變；(2)無角膜接觸鏡佩戴史；(3)試驗前1個月內未自行使用影響眼表及淚膜穩定性藥物：如人工淚液、非甾體類滴眼液、皮質類固醇類滴眼液、抗青光眼滴眼液等；(4)無眼部外傷或行眼部手術者；(5)全身無其他系統性疾病，如高血壓、冠心病、甲狀腺功能亢進、風濕、類風濕性關節炎等。

1.2樣本采集方法及檢查項目

1.2.1淚液采集 所有患者均于相應檢查日上午 09:00-11:00，早餐后，由同一人于相同條件下，在結膜囊內用吸管收集淚液標本10 μL，置于200 μL的EP管中，-80 ℃冰箱保存、備用，使用前按照1∶5的體積比稀釋，確保待測樣本體積為50 μL。

1.2.2檢查項目 (1)眼表疾病指數問卷(OSDI)包含3個部分，總共12個癥狀評估項，評分為0～100分。其中，0～12分為正常，13～21分為輕度干眼狀態，22～32分為中度干眼狀態，>32分為重度干眼狀態。問卷的12個問題被分為3個板塊：視覺功能相關(6個問題)，眼部癥狀(3個問題)、環境因素(3個問題)。計算公式如下：OSDI={(總問題數目×100)/(回答的問題數目)×4}[5]。(2)Keratograph 5M 綜合眼表分析儀檢查指標：中央淚河高度、平均淚膜破裂時間(TBUT)、鼻側結膜充血評分、鼻側睫狀充血評分，連續測量3次，取平均值納入統計指標。(3)淚液胰島素及黏蛋白5AC(MUC5AC)水平檢測：采用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)測定人淚液胰島素及MUC5AC水平，按照試劑盒使用說明進行操作。于450 nm處，空白對照調零后測每孔吸光度(A)值。橫坐標為標準品濃度，縱坐標為A值，將各標準品的坐標點連線，繪制成標準曲線，查找對應濃度，并乘以稀釋倍數后得出相應濃度。

2 結 果

2.1眼表疾病指數、平均TBUT和中央淚河高度 兩組患者術后1周OSDI評分顯著升高，中央淚河高度和TBUT低于術前，差異均有統計學意義(P<0.05)。A組中央淚河高度、TBUT和OSDI評分持續至術后3個月才逐漸接近術前水平；而B組各項指標術后1個月已接近術前，差異均有統計學意義(P<0.05)。見表1。

2.2鼻側結膜充血、鼻側睫狀評分 A組各時期鼻側結膜充血和鼻側睫狀充血評分均高于B組，差異有統計學意義(P<0.05)。同術前比較，A、B兩組術前1周、術前1個月評分改變差異均具有統計學意義(P<0.05)，而術后3個月兩組已基本恢復至術前水平，見表2。

2.3淚液胰島素及MUC5AC水平 A組各時期淚液胰島素及MUC5AC水平均低于B組(P<0.05)；同術前比較，兩組于術后1周水平均明顯下降，差異均有統計學意義(P<0.05)。術后3個月淚液胰島素水平逐漸向術前水平恢復，而淚液MUC5AC水平即同術前仍具有明顯差異。見表3。

表1 兩組患者OSDI評分、TBUT和中央淚河高度比較

表2 兩組患者鼻側結膜充血、鼻側睫狀充血評分比較分)

表3 兩組患者淚液胰島素及MUC5AC水平變化

3 討 論

超聲乳化白內障吸除術日趨成熟，然而對于白內障患者尤其是對于糖尿病性白內障患者，越來越多的研究者開始關注如何在保證手術質量的前提下，維持淚膜的穩定性、減輕術后干眼不適癥狀，提高術后生活質量。本試驗對糖尿病性白內障和年齡相關性白內障術前、術后的眼表及淚膜狀態進行了多方面的動態、客觀比較，旨在為糖尿病性白內障患者圍術期管理提供指導。

本試驗采用的OSDI已用于臨床干眼的診斷和研究[6]。由于傳統方法測量淚膜破裂時間(BUT)以及淚液分泌試驗(schirmer test)均為篩查試驗，且為侵入性檢查，檢查過程中患者可有不適癥狀，導致依從性較差，不適合對淚膜穩定性及眼表狀態進行精確的評估。故本試驗采用了Keratograph 5M非侵入性眼表綜合分析儀對所有患者眼表狀態進行檢測。試驗中發現，A組患者各時期OSDI評分均高于B組，經Keratograph 5M分析后發現，A組各時期淚膜穩定性及眼表狀態均更差，且術后恢復更緩慢。值得注意的是，A組各時期TBUT均低于B組，差異無統計學意義。但結合患者主觀感受以及以往的文獻報道，筆者仍認為TBUT對于維持淚膜穩定性具有重要意義[7]。本研究中還發現，行白內障超聲乳化術后7 d，干眼的嚴重程度達到最高峰，此后呈逐漸恢復的狀態。本研究結果表明，糖尿病性白內障患者淚膜穩定性明顯下降，這可能與淚液基礎分泌量減少，結膜杯狀細胞數量減少，鱗狀化生增多等一系列變換具有密切關系。由于糖尿病患者存在角膜周圍神經并發癥，加之手術對于角膜周圍神經的進一步損害，角膜知覺可明顯減退，瞬目減少，引起淚液蒸發過多。此外，由于糖尿病患者切口愈合能力較差，大量炎性因子堆積也可降低角膜敏感性，從而降低淚膜穩定性[7-8]。由于淚液分泌量不足，可造成結膜的慢性炎癥，從而造成結膜上皮化生，而在糖尿病患者中，淚膜的營養功能失調，加重了結膜的慢性炎癥改變。

ROCHA等[8]在淚液中檢測出胰島素并研究證實，胰島素在眼表具有促有絲分裂，促進愈合的作用。本試驗結果也肯定了淚液胰島素對于白內障患者尤其是糖尿病性白內障患者眼表穩定作用。胰島素不僅可促進如表皮生長因子(EGF)、神經生長因子(NGF)、胰島素樣生長因子-1(IGF-1)等在眼表的促修復作用，其受體廣泛存在于角膜上皮。有研究表明，淚腺儲存胰島素能力約為胰島β細胞的1/100，電鏡已發現淚腺組織和胰腺組織都含有類似形狀、密度的顆粒聚集區，糖尿病性白內障患者胰島功能障礙通過何種方式影響淚液胰島素的釋放，目前還不得而知[9]。此外，糖尿病性白內障患者由于周圍神經病變，淚腺功能受損，同樣影響了其對胰島素的儲存和釋放[7]。本研究發現，兩組患者各時期淚液胰島素水平均存在明顯差異，即糖尿病性白內障患者淚液胰島素水平均低于年齡相關性白內障患者，這可能是引起兩組患者自覺癥狀及客觀評價存在差異的原因之一[10]。淚腺釋放胰島素與支配淚腺的神經功能有關，可能并不直接受血糖的調控，但血糖的波動可能會影響淚腺的分泌功能。

MUC具有穩定淚膜、參與眼表上皮細胞免疫調節以及信號轉導等功能。黏蛋白量的減少及糖基化的改變，是眼表功能障礙的重要原因之一。MUC5AC在結膜杯狀細胞及淚腺中被發現，是存在于人類淚膜中主要的分泌型成膠黏蛋白。本試驗發現，超聲乳化術后1周，其水平明顯下降，隨時間的推移，MUC5AC水平會逐漸上升，但仍未恢復至術前水平，但發現糖尿病性白內障患者術后MUC5AC水平下降更為顯著，并且術后恢復更為緩慢。這是否由于術后引起某些炎性因子水平的改變，某些信號轉導通路以及分子構象的改變引起，目前還不得而知。MCKENZIE等[11]發現，MUC2是存在于淚液中另外一種分泌型成膠黏蛋白，但其在眼表的水平遠遠低于MUC5AC。故本試驗選擇檢測兩組患者術前1 d，術后1周、1個月、3個月淚液中MUC5AC水平的變化。成膠黏蛋白具有親水性的寡糖側鏈的O-連接，通過半胱氨酸之間的作用形成大量低聚物，有助于形成高度水合的凝膠結構，其可含有超過90%的水分及0.5%～5.0%的成膠蛋白[10]。分泌型成膠黏蛋白與跨膜黏蛋白均帶有負電荷，它們之間存在的斥力有利于分泌型黏蛋白在眼表面分布[12]。淚液中MUC5AC的電泳遷移率明顯高于結膜杯狀細胞中MUC5AC的遷移率，這可能與淚液中糖苷酶引起黏蛋白的糖基化，造成蛋白骨架及碳水化合物組成改變有關[13]。近年來發現，另一種成膠黏蛋白MUC19，但淚液中尚未發現該種蛋白；盡管其在眼表的生物學功能尚未十分明確，但它很可能與MUC5AC具有類似的功能，而這種黏蛋白在年齡相關性及糖尿病性白內障患者超聲乳化術前、術后的變化情況目前還不得而知[14]。

綜上所述，糖尿病性白內障超聲乳化術后自覺癥狀及眼表、淚膜結構功能客觀指標改變較年齡相關性白內障更明顯，恢復時間更長；白內障超聲乳化手術后干眼的發生是多種因素共同作用的結果，如術前的侵襲性操作，圍術期局部用藥中所含抗生素、防腐劑及其他成分對眼表的毒性，術前麻醉劑、散瞳劑及沖洗液的毒性，術中的機械性損傷，眼內炎性因子的釋放等。由于糖尿病性白內障患者術前多已經存在眼表及淚膜功能的障礙，故對于此類患者，術前應當充分評估其眼表及淚膜功能狀態，并選擇對眼表毒性較低的麻醉劑、散瞳劑，盡量避免使用藥物進行局部沖洗；有條件者，術前檢查和手術中局部使用角膜保護劑，術中操作輕柔，降低超乳能量、縮短手術時間，術后盡量選用對眼表組織損傷小的滴眼液，以期提高術后視覺質量，并使糖尿病性白內障患者在獲得滿意視功能的同時降低干眼的發病率，使患者在生理和心理上均達到更高的滿意度。Keratograph 5M眼表綜合分析儀使用方便，快捷，無創，準確性較高，可作為糖尿病患者白內障手術前、后進行眼表及淚膜功能觀察的常規手段。

[1]LI X M,HU L,HU J,et al.Investigation of dry eye disease and analysis of the pathogenic factors in patients after cataract surgery[J].Cornea,2007,26(9 Suppl 1):S16-20.

[2]DOGRU M,KATAKAMI C,INOUE M.Tear function and ocular surface changes in noninsulin-dependent diabetes mellitus[J].Ophthalmology,2001,108(3):586-592.

[3]ROCHA E M,DA C H,CARNEIRO E M,et al.Identification of insulin in the tear film and insulin receptor and IGF-1 receptor on the human ocular surface[J].Investigative Ophthalmology and Visual Science,2002,43(4):963-967.

[4]MOHANTY L,BEHERA M,AJAY P.A study to assess serum levels of superoxide dismutase and catalase in senile cataract patients with and without diabetes mellitus at tertiary care hospital[J].Inter J Res Med Sci,2016,4(9):3714-3716.

[5]BAEHW,KIMJH,KIMS,etal.Effectofkoreanredginsengsupplementationondryeyesyndrome

in glaucoma patients - A randomized,double-blind,placebo-controlled study[J].J Ginseng Res,2015,39(1):7-13.

[6]PRIYANKA CHHADVA B S,TINTHU LEE B S,CONSTANTINE D,et al.Human tear serotonin levels correlate with symptoms and signs of dry eye[J].Ophthalmology,2015,122(8):1675-1680.

[7]JIANG D H,XIAO X Q,FU T S,et al.Transient tear film dysfunction after cataract surgery in diabetic patients[J].PLoS One,2016,11(1):e0146752.

[8]ROCHA E M,CUNHA D A,CARNEIRO E M,et al.Identification of insulin in the tear film and insulin receptor and IGF-I receptor on the human ocular surface[J].Invest Ophthalmol Vis Sci,2002,43(4):963-967..

[9]THREATT J,WILLIAMSON JF,HUYNH K,et al.Ocular disease,knowledge and technology applications in patients with diabetes[J].Am J Med Sci,2013,345(4):266-270.

[10]HE J,BAZAN N G,BAZAN H E.Mapping the entire human corneal nerve architecture[J].Exp Eye Res,2010,91(4):513-523.

[11]MCKENZIE R W,JUMBLATT J E,JUMBLATT M M.Quantification of MUC2 and MUC5AC transcripts in human conjunctiva[J].Invest Ophthalmol Vis Sci,2000,41(3):703-708.

[12]STEPHENS D N,MCNAMARA N.Altered mucin and glycoprotein expression in dry eye disease[J].Optom Vis Sci,2015,92(9):931-938.

[13]LIDELL M E,HANSSON G C.Cleavage in the GDPH sequence of the C-terminal cysteine-rich part of the human MUC5AC mucin[J].Biochem J,2006,399(1):121-129.

[14]YU D F,CHEN Y,HAN J M,et al.MUC19 expression in human ocular surface and lacrimal gland and its alteration in Sjogren syndrome patients[J].Exp Eye Res,2008,86(2):403-411.