高滲鹽水對后發性白內障抑制作用的實驗研究*

郝兆芹，馬 強，武炳慧，高 偉，王小東，楊曉崗

西安市第一醫院眼科(陜西省眼科研究所)(西安710002)

白內障術后晶狀體后囊膜混濁(Posterior capsule opacification，PCO)亦稱為后發性白內障是白內障術后常見并發癥，PCO可使患者復現視力下降、眩光、對比敏感度改變等視覺不適，給患者再次帶來痛苦，有研究表明PCO的發生率約為5%～50%[1]，其中兒童患者的發生率可高達100%[2]。PCO形成的細胞學基礎是白內障術后殘留的晶體上皮細胞(Lens epithelium cells，LECs)的增殖分化和移行，所以降低PCO發生的基本途徑就是抑制LECs的生物學行為[3]。我們前期實驗已證實白內障手術中使用有抑制殘留LECs生物學行為的藥物來干預PCO的發生是有效的[4]。有研究發現高濃度環境下氯化鈉可通過誘導凋亡基因p53和c-myc高表達從而導致晶狀體上皮細胞凋亡[5]，但對PCO是否有抑制作用目前國內外尚無相關報道。氯化鈉是房水的正常成分，殘余藥物隨時間改變可以被房水稀釋、代謝，眼內使用的安全性較高。因此，為觀察5%氯化鈉溶液對于PCO的抑制作用，初步探討5%氯化鈉溶液眼內應用的安全性及有效性，我們進行了如下研究。

材料與方法

1 實驗動物與分組 本實驗選用西安交通大學醫學院動物中心提供的3月大小健康新西蘭白兔(實驗動物使用許可證SYXK陜2015-002)作為研究對象，共24只，雌雄不限，體重1.6～1.8 kg，眼部檢查均無異常，隨機分為對照組和治療組兩組，每組12只，隨機選取實驗動物左眼或右眼做為手術眼。本實驗所用動物飼養與使用符合《中華人民共和國標準發布公告2001年第10號》標準。

2 實驗試劑與儀器 10%氯化鈉溶液(10 ml/支，成都普仕制藥公司，國藥準字H32026401)；PMMA人工晶體(瑞福C55，美國萊菲公司)；眼用灌注液，500 ml/瓶(美國Alcon公司)；醫用透明質酸鈉凝膠，0.5 ml/支(上海齊勝生物制劑有限公司)；裂隙燈前節照相系統(日本Topcon公司)；手持裂隙燈顯微鏡(YZ3型，蘇州六六視覺公司)；角膜內皮細胞分析儀(日本Topcon公司)。

3 實驗方法

3.1 動物模型的建立：兩組實驗動物均行白內障囊外摘除+人工晶體植入術(ECCE+IOL)，由同一個且不知分組情況的醫生進行手術。術前復方托吡卡胺滴眼液點眼4次，每兩次間隔10 min，經兔耳緣靜脈注射10%水合氯醛(2 ml/kg)進行麻醉；環形撕囊，直徑約5 mm；水分離操作時對照組使用眼內專用灌注液，治療組使用5%氯化鈉溶液(1ml 10%氯化鈉溶液加入1ml注射用水稀釋)，總量均為0.2 ml，在3、6、9、12點四點位各注射0.05 ml，作用時間為1 min，然后再行水分層、娩核。囊袋內植入PMMA人工晶體(光學區主體直徑5.5 mm)。術后妥布霉素地塞米松眼水點眼，第1周，4 次/d，逐周遞減1次，持續30 d。

3.2 術后觀察指標：手術后第1周，每天記錄角膜水腫、房水閃輝和滲出變化情況；術后第14、21、30天時，觀察后囊膜混濁程度情況，術后第30天時，對后囊混濁程度進行分級。兩組術前1 d、術后30 d時，均對術眼角膜內皮細胞進行計數。按單盲法采集主觀觀察指標。

3.3 觀察指標分級標準：①按角膜水腫程度進行分級[6]，0級：角膜透明無水腫；1級：角膜局限性薄霧狀水腫，內皮面光滑，虹膜紋理尚清晰可見；2級：角膜淺灰色水腫，角膜內皮面粗糙，虹膜紋理模糊；3級：角膜彌漫性灰白色水腫，內皮面呈龜裂狀，虹膜紋理窺不清；4級：角膜乳白色水腫，眼內結構窺不清。②前房閃輝分級標準[7]，0級：前房無閃輝；1級：微弱的前房閃輝，虹膜紋理清晰；2級：中等程度前房閃輝，虹膜紋理可以辨別；3級：虹膜紋理和晶狀體輪廓難以辨認；4級：眼內結構不可辯，房水呈凝固狀態，伴有大量纖維素性滲出。③PCO混濁程度分為6級[8]，0級：無混濁；1級：晶狀體后囊膜可見微皺褶或晶狀體上皮細胞薄團，未累及中央3 mm光學區；2級：少量混濁，累及中央3 mm光學區范圍，晶狀體后囊膜可見微皺褶或晶狀體上皮細胞薄團；3級：輕度混濁，晶狀體后囊膜可見蜂巢樣混濁和較厚的晶狀體上皮細胞團或纖維膜；4級：中度混濁，可見典型的珍珠樣小體或致密的纖維膜；5級：重度混濁，可見致密的珍珠樣小體，具有“遮光”效應。

結 果

1 兩組術后角膜水腫分級比較 術后裂隙燈顯微鏡檢查，治療組和對照組均出現不同程度的角膜水腫和前房閃輝。手術切口處角膜水腫最明顯，呈淺灰色，分級最高至2級，未見3級、4級表現，隨時間延長逐漸減輕，術后第7天，除對照組1例兔眼手術切口附近角膜基質呈淺灰色，其余術眼角膜均恢復透明，術后第1、3、5、7天，角膜水腫兩組比較差異無統計學意義(H= 0.329、0.211、0.242、1.000；P=0.567、0.738、0.623、0.317)，見表1。

2 兩組前房閃輝分級比較 前房閃輝主要表現為團狀滲出，多集中出現在瞳孔區，隨時間延長逐漸減輕，5～7 d消退。術后第7天，除3例兔眼瞳孔緣殘余線狀滲出外，其余實驗動物前房閃輝消失。術后第1、3、5、7天前房閃輝例數兩組間比較無統計學差異(H= 0.161、0.049、0.001、0.365；P=0.689、0.825、0.976、0.546)，見表2。

3 兩組PCO混濁程度分級比較 散瞳后手持裂隙燈顯微鏡觀察：術后第7天時，兩組兔晶狀體后囊膜均未觀察到皺褶或增殖樣改變；術后第14天時，兩組兔周邊后囊膜出現細小纖維樣增殖性改變，未侵入中央3 mm光學區；術后第21天時，對照組后囊膜皺褶出現在中央3 mm光學區，治療組后囊膜增殖形態無明顯變化；術后第30天時，對照組后囊膜色瓷白，增殖結構較致密，周邊形成纖維增殖條索，而治療組后囊膜混濁呈纖維絲樣增殖，無團塊樣增殖改變，分布較稀疏，范圍無明顯改變。治療組PCO混濁程度分布于1級和2級，而對照組多分布于2級和3級。術后第30天時后囊膜混濁程度分級兩組之間有統計學差異(H=4.600；P=0.032)，對照組晶體后囊膜混濁明顯重于治療組，見表3。

表1 兩組術后角膜水腫分級比較(例)

表2 兩組前房閃輝分級比較(例)

表3 術后第30天兩組PCO混濁程度分級比較(例)

4 兩組角膜內皮細胞計數比較 治療組和對照組實驗動物手術后30 d角膜內皮細胞數較術前均有下降，差異有統計學意義(F=183.3，P=0.000)，見表4。治療組手術前后角膜內皮細胞損失量(195.2±60.4)個/mm2，和對照組角膜內皮細胞損失量(149.2±64.2)個/mm比較，差異無統計學意義(t=1.810，P=0.084)。

表4 兩組角膜內皮細胞計數比較(個/mm2)

討 論

白內障為世界第一大致盲眼病，隨著全球老齡化的到來，白內障帶來的視覺障礙越來越突出，白內障手術摘除聯合人工晶體植入是治療白內障最直接有效的方法，經過幾十年的發展，白內障手術目的正逐步從復明手術向屈光性手術轉變，使廣大白內障患者不僅能看的見還能看的越來越舒適，但美中不足的是術后PCO的發生再次引起了患者眩光、視力下降、對比敏感度改變等視覺障礙。眼科學者們一直在尋求預防和治療PCO的有效方法，隨著研究的深入，發現白內障手術導致晶狀體皮質結構破壞，失去了接觸抑制LECs過度表達增殖活性的能力，導致晶狀體纖維再生，發生上皮-間充質細胞轉化，細胞增生遷移和細胞外基質在后囊膜的過度增殖，最終引起PCO的出現[9]。

PCO的治療目前多采用Nd：YAG激光進行后囊切開[10-12]，但激光治療需要特定的激光設備和專業的操作人員不利于廣泛開展，另外激光治療還可能引起原發性青光眼發作、繼發性高眼壓、黃斑囊樣水腫、視網膜脫離等并發癥，并且激光有損傷人工晶體的風險[13]，此外，激光治療不僅增加了患者門診隨訪的次數和醫療費用，還產生了社會負面影響[14]，因此，PCO的預防更為重要[15]。

PCO的預防可通過以下兩方面來實現：①物理方面：改變人工晶體形態，使其光學區邊緣變為直角[16]，改良人工晶體材料，使用晶狀體囊袋張力環建立物理屏障等[17]；②藥物方面：尋找能有效抑制LECs過度表達增殖的藥物，并制備其緩釋系統應用于手術中[18]。建立物理屏障抑制PCO方面已取得一定成效，但還無法從根本上預防PCO的發生，前囊膜拋光可以減少殘余LECs數量，理論上可降低PCO的發生[19]，但一項回顧性研究表明是否進行前囊膜拋光對PCO的發生無明顯影響[20]。

藥物在抑制PCO方面也取得了一定成效，理想藥物應具備以下特點：①可以抑制LECs的增殖；②眼內使用安全可控；③給藥途徑操作方便；④價格便宜便于患者接受。絲裂霉素、柔紅霉素和5-氟尿嘧啶等抗代謝藥物可以阻斷細胞周期，進而抑制LECs的增殖，最早用于預防PCO發生的研究。雙氯芬酸鈉、內皮抑素 免疫抑制劑、基質金屬蛋白酶抑制劑等藥物，都有抑制殘余LECs的增殖、遷移和分化的作用，雖在動物試驗和體外試驗均獲得成功，但其作用效果往往呈濃度依賴性，因其潛在細胞毒性，目前都停留在實驗階段[21-22]。已有研究證實高濃度環境下氯化鈉可通過誘導凋亡基因p53和c-myc高表達從而導致晶狀體上皮細胞凋亡，在高滲環境下，細胞內水分向細胞外移動，細胞內液減少導致細胞皺縮，從而誘發分裂活躍的LECs細胞開啟凋亡模式，這種改變呈濃度正相關[5]。氯化鈉是房水的正常成分，殘余藥物隨時間改變可以被房水稀釋、代謝，眼用安全性較高，故本研究選用高滲的5%氯化鈉溶液作為實驗藥物，在水分離操作時將其注射于晶體皮質與囊袋之間，術中對藥物用量和作用時間進行嚴格控制，使藥物僅在晶狀體周邊皮質與囊袋之間發揮作用，從而針對LECs發揮其高滲溶液脫水作用。

實驗結果顯示，術后第1天，治療組和對照組均出現不同程度的角膜水腫和前房閃輝，術后第7天時，水腫多消退，前房閃輝大部分消失，角膜水腫和前房閃輝組間比較差異無統計學意義。術后治療組和對照組角膜內皮細胞數均有減少，各自相比于術前差異有統計學意義，但角膜內皮細胞損傷量兩組間比較無統計學差異，說明角膜內皮細胞數量的變化和手術損傷有關，與高滲鹽水的使用無關。治療組晶狀體后囊膜增殖物形態纖細，呈線樣、絲狀，多位于IOL周邊，分級分布于1級、2級；而對照組后囊膜增殖物呈團塊狀聚集，色瓷白，結構致密，多侵入IOL中央3 mm光學區內，分級分布于2級和3級。

綜上所述，白內障術中使用5%氯化鈉溶液能有效抑制LECs細胞增殖，對兔眼白內障術后PCO的形成有明顯抑制作用，并且對角膜內皮細胞無明顯毒副作用，可作為預防PCO的有效藥物，但其臨床應用的最佳用量和作用時間以及對眼內其他組織的影響還需進一步實驗研究，其長期臨床效果亦需進一步觀察。