圓錐角膜患者房水sFas、sFasL水平與角膜形態指標的相關性

張冬艷，徐長妍

(吉林大學第一醫院 1.眼科;2.醫務部，吉林 長春130021)

圓錐角膜是臨床重要的致盲性眼病之一，多發生于青年人群，亦可見于未成年人群，患者的主要表現為進行性的角膜形態改變和高度不規則散光、視力下降，隨著角膜力學診斷技術的出現和進步，圓錐角膜的早期診斷率得到了一定程度的提升[1]。目前，學術界針對圓錐角膜的病因機制提出了遺傳學說、膠原學說、基因學說、基質學說、代謝與發育障礙學說等多種假說[2]，認為可能存在多種致病因素，但確切病因和病理機制尚未完全闡明，這在一定程度上制約了臨床診斷和治療工作的開展。Fas/FasL信號通路是人體重要的凋亡調節機制，而可溶性Fas(soluble Fas，sFas)、可溶性FasL(soluble FasL，sFasL)能夠抑制組織中Fas/FasL功能活性[3]。有研究[4]報道了圓錐角膜Fas/FasL表達存在異常，但房水sFas、sFasL是否與圓錐角膜病變程度具有相關性，仍然缺乏臨床研究，本研究針對圓錐角膜患者房水sFas、sFasL水平與角膜形態指標的相關性進行了分析，旨在為闡明病理機制、提升臨床診治水平提供參考。

1 資料與方法

1.1 研究資料

連續收集2020年1月-2021年12月在吉林大學第一醫院眼科就診的89例(89眼)原發性圓錐角膜患者作為研究組，其中，男性72例，女性17例，患者年齡為12-40歲，平均年齡為(21.16±8.29)歲。選取同期75例(75眼)非角膜疾病患者作為對照組，其中，男性62例，女性13例，患者年齡為11-40歲，平均年齡為(25.71±8.64)歲。兩組患者年齡和性別構成的差異均無統計學意義(t=0.340，P=0.734；χ2=0.085，P=0.771)。所有患者均簽署知情同意書自愿參與研究，研究方案符合《赫爾辛基宣言》中的人體研究倫理學要求。

1.1.1納入標準 圓錐角膜的診斷依據全球眼科專家協作組的《圓錐角膜和擴張性疾病全球共識(2015)》[5]，均經裂隙燈顯微鏡檢查、角膜地形圖檢查、角膜光學相干斷層成像檢查等確診，患者臨床資料完整，停止配戴硬性接觸鏡3周以上及軟性接觸鏡1周以上。

1.1.2排除標準 合并癌癥、免疫缺陷病、心腦血管意外、肝腎功能不全、血液系統疾病的患者；具有眼外傷、眼部手術史的患者；合并后彈力層破裂、水腫、角膜瘢痕的患者。

1.2 檢測指標

1.2.1房水sFas、sFasL水平 采用無菌穿刺刀對兩組患者患眼行角膜穿刺，采用注射器穿透角膜采樣房水0.2 ml，移至無菌冷凍管中置于-20℃冰箱中保存待測，采用雙夾心酶聯免疫吸附法對房水sFas、sFasL水平進行檢測，檢測試劑盒購自英國Abcam公司，檢測儀器為Varioskan LUX 多功能酶標儀(美國Thermo Fisher Scientific公司)。檢測步驟均依據試劑盒使用說明書。

1.2.2角膜形學指標 采用PENTACAM三維眼前節分析儀(德國的OCULUS公司)對患眼的角膜最大曲率(maximum keratometry，Kmax)、中央角膜厚度(corneal central thickness，CCT)、角膜最薄點厚度(thinnest corneal thickness，TCT)等角膜形態指標進行檢測。檢測操作均由同一位高年資眼科醫生在暗室內完成，囑受檢者于檢測前眨眼，檢測時盡量睜大眼睛并注視固視目標，選取最佳圖像進行數據測量，每眼重復檢測5次，取平均值作為最終測量值。

1.3 統計方法

2 結果

2.1 兩組患者房水sFas、sFasL水平及角膜形態指標的比較

研究組患者的房水sFas、sFasL水平及角膜CCT、TCT均低于對照組，角膜Kmax高于對照組，差異均有統計學意義(P<0.05)，見表1。

表1 兩組患者房水sFas、sFasL水平及角膜形態指標的比較

2.2 圓錐角膜患者房水sFas、sFasL水平與角膜形態指標的相關性分析

Pearson直線相關分析結果顯示，在全部圓錐角膜患者及不同年齡、不同性別患者亞組中，患者的房水sFas、sFasL水平均與Kmax呈負相關關系(P<0.05)，與CCT、TCT呈正相關關系(P<0.05)，見表2～6。

表2 圓錐角膜患者房水sFas、sFasL水平與角膜形態指標的相關性分析(n=89)

表3 18歲以下圓錐角膜患者房水sFas、sFasL水平與角膜形態指標的相關性分析(n=18)

表4 18歲及以上圓錐角膜患者房水sFas、sFasL水平與角膜形態指標的相關性分析(n=71)

表5 男性圓錐角膜患者房水sFas、sFasL水平與角膜形態指標的相關性分析(n=72)

表6 女性圓錐角膜患者房水sFas、sFasL水平與角膜形態指標的相關性分析(n=17)

3 討論

通過本研究結果可見，與非角膜疾病患者相比較，圓錐角膜患者角度形態學改變主要為角膜曲率提升和角膜變薄。從臨床實際來看，圓錐角膜多為雙眼發病且病變呈持續進展，隨著患者的角膜病變從頓挫期圓錐角膜向亞臨床期圓錐角膜、臨床期圓錐角膜階段進展，患者的角膜形態學指標和生物力學指標均會呈現持續惡化[6]，如不能及時診治最終可引起失明，圓錐角膜也是發達國家角膜移植術最常見的原發病之一[7]。傳統的觀點將圓錐角膜定義為非炎癥型角膜擴張性營養不良性病變，其發病具有復雜的遺傳背景和遺傳方式，患者可伴有其他先天性疾病[8]。近年來的相關研究[9]結果顯示，與圓錐角膜發生相關的危險因素不僅包括遺傳、家族史、過敏性疾病、特異性疾病等，也包括頻繁揉眼、配戴角膜接觸鏡、紫外線暴露、屈光手術等。從目前的證據來看，單一方面的因素無法完全解釋圓錐角膜的發生，可能是遺傳、疾病和環境刺激之間相互作用、互相促進，最終導致了圓錐角膜的發病[10]。近年來，越來越多的臨床證據顯示，圓錐角膜的發生與角膜表面長期持續存在的慢性損傷及相關微環境改變有關，其原發病變主要發生于角膜基質細胞和角膜上皮細胞，研究者已發現了角膜細胞中存在著炎癥因子、基質金屬蛋白酶、細胞凋亡因子等物質的異常表達[11]。分析角膜細胞相關調控信號通路在圓錐角膜發生和發展機制中的作用已成為學術界研究熱點之一。

本研究結果提示了圓錐角膜患者房水sFas、sFasL水平與角膜形態指標具有相關性，隨著房水sFas、sFasL水平的降低，患者的角膜形態改變逐漸加劇，這一結論在不同年齡、不同性別患者的亞組分析中均得到了支持。相關研究[12]報道了圓錐角膜患者房水sFas、sFasL水平較對照人群降低，這與本研究結果一致，該研究同時報道了患者血清sFas、sFasL水平未出現類似的改變，但該研究未針對房水sFas、sFasL水平與角膜形態指標的相關性進行分析，也未分析年齡、性別等因素對結果的影響。Fas與其配體FasL共同組成了Fas/FasL信號系統，在向細胞內轉導凋亡信號過程中扮演著重要的角色，當效應細胞FasL與靶細胞Fas相結合后，可在數小時內誘導完成靶細胞的凋亡[13]。Fas/FasL可分為膜結合型和可溶型兩種形式，sFas、sFasL是由于交替拼接轉錄翻譯原因或膜結合型Fas/FasL被基質金屬蛋白酶裂解脫落而產生，由于sFas、sFasL能夠與細胞膜表面的相應配合相結合，從而截斷膜結合型Fas/FasL信號通路，故可抑制Fas/FasL信號系統介導的細胞凋亡[14]，局部體液循環中sFas、sFasL水平的降低提示特定局部組織環境中Fas/FasL系統功能的亢進，因此，本研究中觀察到的房水sFas、sFasL水平下降提示了圓錐角膜患者的眼內組織具有較高的Fas/FasL功能活性。角膜是人體重要的免疫赦免部位之一，存在是Fas/FasL的基礎性表達，其正常的表達水平是維持角膜免疫赦免狀態的重要機制[15]。近年來的研究結果[16]顯示，Fas/FasL能夠與其他調節因子機制相互作用，共同影響某些角膜疾病的發生和轉歸，在干眼病、角膜移植排斥等病理狀態下，均可觀察到角膜Fas/FasL表達上調。而在圓錐角膜患者的角膜組織中，研究者[17]也觀察到了角膜上皮層、基質層、內皮層中Fas/FasL表達的上調。本研究結果提示了圓錐角膜患者房水sFas、sFasL水平與角膜形態指標具有相關性，分析產生這一結果的具體機制，可能包括以下幾個方面：第一，房水sFas、sFasL水平下降導致角膜組織中Fas/FasL活性提升，從而加速了角膜上皮細胞的凋亡，進而導致角膜干燥、變薄，引起角膜功能減退[18]，從而促進了圓錐角膜的發生和進展；第二，房水sFas、sFasL水平下降導致Fas/FasL系統活性上調，誘導角膜新生血管內皮細胞凋亡、減少了血管刺激因子的釋放[19]，影響了新生血管的產生，進一步加劇角膜局部的供血不足和組織缺氧，從而促進圓錐角膜的病理過程；第三，房水sFas、sFasL水平下降導致Fas/FasL系統功能亢進，可進一步加劇小梁纖維化和眼底視神經細胞凋亡，從而導致房水循環障礙和眼部結構損害[20]，進一步提升了角膜等眼部組織的營養不良和應激反應水平，導致了圓錐角膜病變的進展。

綜上所述，圓錐角膜患者房水中存在sFas、sFasL表達下調，其水平與患者的角膜形態病變程度具有相關性，提示了房水sFas、sFasL水平降低導致的角膜組織中Fas/FasL系統功能亢進可能是促進圓錐角膜發生和發展的機制。