【摘要】角膜内皮细胞的研究早在19 世纪就开始了,近年来各种新设备和技术的应用使人们对角膜内皮损伤的进一步研究成为可能，对角膜内皮损伤的病理、愈合的过程、修复机制也有了更深刻的认识。很多疾病、手术、外伤、药物、激光以及先天性疾病等都可以对角膜细胞产生很大的影响。它们可以引起角膜内皮细胞水肿、细胞数量减少、多形性变化。
【关键词】 角膜内皮细胞;损伤;各种因素
Effects of various factors on the corneal endothelial cell morphology
Lin Zhao, HongChen Sun
Department of Ophthalmology, the Third Peoples Hospital, Dalian 116031, Liaoning Province, China;Department of Ophthalmology, the First Affiliated Hospital of Dalian Medical University, Dalian 116011, Liaoning Province, China
Abstract
Corneal endothelial cell research began as early as the 19th century. In recent years, with new equipment and technology applications, it is possible for us to carry out further study on the corneal endothelium injury and get more profound understanding on pathology of corneal endothelium damage, the process of healing, and repair mechanism. Many diseases, surgery, trauma, drugs, laser and congenital diseases, and so on can affect corneal cells greatly. These factors may cause corneal endothelial cells edema, decrease in the number of cells, polymorphonuclear changes.
KEYWORDS: corneal endothelial cell; damage; various factors
0前言
角膜的高度透明是实现视觉器官正常生理功能的重要条件之一,而解剖形态完整和生理功能正常的角膜内皮层则是保持角膜透明的关键,所以,角膜内皮的形态和功能在角膜疾病的治疗和手术中有着十分重要的意义。近年来由于各种新技术在眼科领域的应用和生物技术的发展,对角膜内皮细胞影响的研究也逐渐深入，很多因素可以影响内皮细胞，现综述如下。
1角膜内皮细胞的功能及其检测方法的发展史
1.1角膜内皮细胞的功能 作为角膜最内层的内皮层是由单层内皮细胞所组成，它前附着于后弹力层，后与前房水接触，具有独特的Na+K+ATP酶的泵功能。它不断地把基质层中的水分子排入前房，使基质层的水含量恒定呈“脱水状态”而保持角膜透明，而且内皮细胞不能再生，受损后只能由周围细胞移行及胞体增大来填充，正常人角膜内皮细胞密度随年龄增长而降低。婴幼儿期细胞通过有丝分裂增殖，总数约为90～100万个，成人后则无增殖能力，损伤区域由邻近细胞扩展、移行来覆盖[1]，如果内皮细胞损害超过一定限度，角膜则会出现水肿，增厚，视力减退甚至失明（大泡性角膜病变），正是因为它有如此重要的作用，于是人们便通过各种方法对活体角膜内皮的形态进行探索。
1.2检测方法的发展史 最初在发现了裂隙灯显微镜后，人们发现通过镜面反射照明法可以观察角膜内皮细胞的密度及形态，1968年David Maurice利用镜面反射的原理制造出内皮显微镜，1970年Brown制造出临床非接触内皮显微镜，但只能放大10倍，1975年Laring对仪器进行改造使其放大100倍或更大，产生高分辨率，后Brown和Bigan等又进一步改进，发展到目前的非接触及接触式两种而应用于临床。电子显微镜及共焦显微镜的问世也为角膜内皮的研究增添了新的途径。尤其是共焦显微镜，它可以从细胞水平来判定各种角膜疾病。
2角膜内皮细胞的形态及各种因素对其影响
2.1角膜内皮细胞形态 在正常情况下，内皮细胞总数近35万个左右（随年龄增长而变少,每年接近0.5%的内皮细胞数量因为生理凋亡而丧失），为六角型细胞，4～5μm厚，18～20μm宽，平均表面积约为400μm2，大小相等，分布规则，细胞边界的交叉角约为120°,边界清晰，排列成单层，内皮细胞的平均密度为3105个/mm2，随着年龄的增长角膜内皮细胞数量逐渐减少，细胞密度逐渐降低,细胞体积变大，12～72岁之间内皮细胞密度范围1547～4003个/mm2。
2.2各种因素对角膜内皮细胞形态的影响
2.2.1 FUSHS角膜内皮营养不良 此病是与遗传有关的原发性角膜内皮病变,多发生于中年，女多于男，双侧性病程缓慢。其病理改变为后弹力层增厚，内皮细胞变薄，内皮细胞机能障碍和数目减少，导致角膜基质水肿和上皮层水肿，内皮镜下可见：（1）后弹力层增厚，出现多行赘疣；（2）内皮细胞变大，多形，被赘疣排挤、推压形成中间亮点周围暗区的情况。
2.2.2 ICE综合征（虹膜角膜内皮综合征） 有三种类型（1）进行性特发性虹膜萎缩；（2）CHANDLER`S综合征；(3)虹膜痣综合征；角膜内皮细胞变化为：(1)角膜内皮受损多为单侧；(2)内皮细胞失去六边形的固有形态，边界变得不清，形态变成多形，同时可看到或大或小的暗区；(3)内皮细胞由角膜侧向虹膜表面延伸，引起周边虹膜前黏连，堵塞前房角，引起继发性青光眼；(4)虹膜出现萎缩和虹膜小结节。
2.2.3圆锥角膜 为角膜中央弯曲度逐渐变大，角膜前突，呈圆锥形。内皮变化：(1)内皮细胞出现多形化，有较小内皮细胞出现；(2)很多细胞呈方向性增大，其长轴向着圆锥尖端；(3)有角膜水肿的病例，局部出现大的内皮细胞，是正常的7～10倍，这可能是在内皮和后弹力膜破裂后，修复的痕迹；(4)有很多内皮细胞，在细胞内可以看见暗结构。符合在透射电镜下看到的细胞空泡。
2.2.4青光眼 持续的眼压升高，内皮受损，结果使总的内皮细胞数量减少。当眼压上升时，角膜水肿，如果眼压下降后，内皮细胞的功能还能代偿，角膜可以恢复到原来的透明状态，如果眼压下降后，内皮细胞损失过多，内皮细胞的功能处于非代偿状态，眼压即或不高，角膜亦成水肿状态。色素性青光眼及色素弥散综合征的内皮细胞呈多形性变化并随着年龄呈线样变化，各种引流手术均可造成内皮细胞的严重丢失[1114]，而青光眼手术及术后角膜内皮和虹膜接触亦可造成内皮细胞损失，且术后前房越浅，炎症反应越重，内皮细胞损失率越高，虹膜根切术及小梁切除术均可造成内皮细胞密度的降低。
2.2.5白内障及人工晶状体植入术 没有并发症的白内障摘除，内皮细胞丢失率6%～17%，糖尿病患者损失较多，有并发症的患者内皮细胞丢失率较高，个别可达40%，白内障超声乳化摘除术可造成内皮细胞严重丢失[2]，特别是超声操作过程[6]，在老年患者及近视眼更是如此.提高手术技巧，如连续环行撕囊，超声劈核技术则明显缩短了手术时间，从而则明显缩短了手术时间，减少了内皮细胞的损失[3]。谢立信等[10] 研究发现,内皮细胞的损伤可导致角膜水肿,内皮细胞丢失越多,角膜水肿越重,二者具有对应关系,故可根据水肿程度对内皮细胞的损失量进行评估。
2.2.6穿透性角膜移植术和屈光手术 术前要应用角膜内皮显微镜检查供片内皮细胞的状态和数量，六角形细胞百分比能反映角膜内皮细胞的变异，已被公认为衡量内皮损害的灵敏指标[5]。另外术中创伤和术后的炎症以及手术的技巧使内皮细胞的丢失率高达21%～23%，角膜移植片的内皮细胞丢失较快，说明植片的内皮较为脆弱，功能也比正常内皮细胞要差。随着时间的推移，细胞密度逐渐减少，平均细胞面积增大，这些变化是进行性的，可持续数月或数年。而放射状角膜切开术（RK）在术后3mo内皮细胞损失为5%～10%，对于在手术中有角膜穿孔的病例，术后内皮细胞损失率可能会更大些。随着技术的发展各种屈光手术对角膜内皮的损伤也逐渐减轻，准分子激光角膜切削术只是在切削及术后初期对内皮细胞有影响，主要在周边部内皮细胞减少，只对极高度近视（切削角膜厚度超过150μm）的角膜内皮细胞有较大影响，内皮细胞的损失10%左右，而准分子激光角膜磨镶术早期不会损伤角膜内皮，有时有短期的内皮水肿，手术后3a没有造成内皮细胞密度的明显变化，但却可造成变异系数的明显提高。
2.2.7各种眼内冲洗或灌洗液和药物 进入眼内的液体，在组成，pH值和渗透压上最好近似房水，才能保持内皮细胞的结构与功能。其条件是：（1）pH=7.4等渗，含有必要的离子，包括钠，钙，镁，碳酸根等；（2）同时要有重碳酸盐缓冲液；（3）要有能源如葡萄糖，谷胱肝肽或腺苷。BSS，BSS+均为较好的眼内灌注液。正常人体角膜内皮细胞没有再生能力，药物招致的任何角膜内皮细胞损害均可造成严重的后果，因此，任何一种药物在作前房内注射前，均需预先评价其对角膜内皮细胞的毒性。Atilla认为10g/L利多卡因前房内注射后可造成内皮细胞的丢失，导致组织学的损坏甚至功能受损。另外皮质类固醇对角膜外伤有减轻水肿的作用，同时也对其角膜内皮细胞造成损伤，使其内皮细胞变异系数变大，六角形细胞的比例变小[7]。
2.2.8各种与角膜接触的因素 在玻璃体及视网膜的手术中特别是无晶状体及假晶状体的患者，在取出晶状体及玻璃体和晶状体切割及巩膜扣带术中对角膜内皮有很大损害，硅油和角膜内皮的接触会使角膜内皮细胞生理及形态发生变化,通常为内皮细胞变大，出现异形细胞和暗、亮结构变异，也可见到后弹力层赘生物[9]。戴接触镜可以使角膜中央及周边细胞重新分布。内皮细胞密度也会降低，并且长期配戴也会引起内皮细胞形态的变化，
2.2.9 YAG激光 YAG激光虹膜切开术随访1a可发现内皮细胞的严重丢失，YAG激光巩膜造口术也可造成内皮细胞的损失。YAG激光进行虹膜切除术和小梁切除术可造成内皮细胞变大，多形性变化及细胞丢失[8]。
2.2.10炎症及外伤 在严重的虹膜睫状体炎时，角膜后渗出物损害角膜内皮，使角膜中央内皮细胞减少，炎症可减少Na+K+ ATP酶泵的位点密度，从而降低其泵功能。角膜钝器伤后，内皮细胞数量根据受伤程度相应减少，细胞变形，变大。在非穿透性异物穿透伤时，在角膜内皮上可以出现与角膜受伤部位一致的灰色环，是由于受损的内皮细胞肿胀所致。
[1] [2] 下一页 |
