【摘要】 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，而角膜内皮细胞正常的密度和形态是维持角膜正常厚度和透明性的基本条件,本文就角膜内皮的影响因素包括自身与外部因素进行分析,旨在尽量减少临床上角膜内皮失代偿的发生。
【关键词】 角膜内皮细胞；疾病；手术；药物
随着眼科研究的进展和新技术的应用，人们对角膜内皮以及它在维持视功能方面作用的认知逐渐提高。组织学上角膜分为5层，最内层为角内皮层，是由一层六角形内皮细胞组成，厚约5μm，宽18～20μm，直接与房水接触，可用激光共焦显微镜拍摄或观察[1]。角膜内皮的屏障和主动液泵功能，即是所谓的“漏泵机制”，对于角膜保持正常的厚度和透明性极其重要[2]。角膜内皮除了受到年龄、种族的影响外，一些眼部和全身疾病、眼科手术、外伤、药物毒性、高眼压和其他的各种病理性刺激均可损伤角膜内皮细胞[3]。尽管体外培养的人类角膜内皮细胞能被诱导分化，但目前为止还没有证据显示在正常的环境下角膜内皮细胞能被分化[4]，它们在细胞周期的G1期就停止了[5]。所以，当角膜内皮细胞受损后，主要依靠内皮细胞的增大、扩展和移行来覆盖已损害的角膜内皮区域。下面就上述影响角膜内皮细胞的因素进行分析。
1年龄和种族
正常人角膜内皮细胞密度和形态随年龄变化而改变。总体呈现随年龄的增长，角膜内皮细胞密度降低，内皮细胞平均面积增大，内皮细胞大小变异系数增大，六角形细胞比例减少趋势；但角膜内皮细胞密度与性别、眼别无显著相关性[6]。同时角膜内皮细胞密度存在种族和地域的差异[7]，日本人的角膜内皮细胞密度高于美国人[8]。
2角膜接触镜的配戴
Sheng等[7]探讨了戴角膜接触镜的时间对角膜内皮形态的三个重要方面的影响。结果表明戴接触镜的时间没有影响内皮细胞密度，但影响了变异系数和六角形细胞百分比。Bourne等[9]也证实了长期戴角膜接触镜者，角膜内皮细胞密度无明显降低，而变异系数显著增高。诸多研究均证实了长期戴角膜接触镜影响角膜内皮形态,但不影响角膜内皮功能。但是为了保证角膜内皮细胞的健康，长期戴镜者应选用透氧性高的镜片[10]。
3眼部疾病
3.1角膜营养不良 角膜营养不良是一系列与家族遗传有关的原发性进行性角膜病变的总称。最常见的是Fuchs角膜内皮营养不良，一种常染色体显性遗传病，以角膜内皮滴状赘疣、角膜水肿为特征。研究显示角膜内皮泵功能首先下降，接着出现屏障功能的下降[11]。当角膜内皮不能维持液体的平衡，不久角膜就会肿胀，失去它的透明性，晚期视力严重受损需行穿透性角膜移植术。
3.2青光眼 青光眼是致盲的主要眼病之一，除了损伤视神经、晶状体、虹膜外，眼压增高还可导致角膜内皮细胞形态结构和功能的障碍[12]。研究表明急性闭角型青光眼急性发作可致角膜内皮细胞密度降低[1317]。同年龄组急性闭角型青光眼与正常对照组比较，角膜内皮细胞密度降低，细胞面积增大（P＜0.01）；慢性闭角型青光眼角膜内皮细胞密度降低（P＜0.05），细胞面积较对照组无显著性差异；开角型青光眼角膜内皮细胞密度及细胞面积较对照组统计学均无显著性差异[14]。结合上述研究结果，可以认为原发性青光眼患者角膜内皮细胞密度下降与高眼压的持续时间、短时间内浅前房和眼压波动有关。眼压增高过快或过高也会导致角膜内皮细胞功能下降，但眼压增高不明显或慢性高眼压对角膜内皮细胞功能的影响较小。所以我们在急性闭角型青光眼患者急性发作时，不仅要降眼压，同时要采取积极措施如激光、药物或手术形成前房；慢性闭角型青光眼患者也要在降眼压的同时，行激光或手术治疗以减少小发作或急性眼压升高导致的前房和眼压波动。
4全身疾病
4.1高血压 邸悦等[18]应用角膜内皮显微镜对原发性高血压患者进行角膜内皮细胞形态学定量分析，得出高血压患者与正常对照组相比，角膜内皮六角形细胞比例下降、内皮细胞变异系数增大。因国内外对此研究还不够完善，确切的机制有待进一步的研究。但从中提示我们进行内眼手术，在血压控制不良时，应特别注意保护角膜内皮细胞，以防止角膜内皮失代偿。
4.2糖尿病 糖尿病可引起角膜内皮形态和功能的改变。国外研究显示与正常同年龄组对比，1型糖尿病组的角膜内皮细胞密度下降了11％，2型糖尿病组则下降了5％，角膜内皮细胞形态也发生了明显变化[19]。而2型糖尿病患者明显的较低的角膜内皮功能，使任何有害刺激均可引起更高的失代偿可能[20]。国内研究显示增殖性糖尿病视网膜病变患者角膜内皮细胞密度及六边形细胞百分比明显降低,变异系数增加,非增殖性糖尿病视网膜病变患者角膜内皮细胞密度降低,形态学与正常对照组比较差异无显著性。证明了2型糖尿病视网膜病变患者其角膜内皮细胞结构的异常变化[21]。王惕[22]研究了高糖环境下兔角膜内皮细胞形态学的变化。发现高糖组角膜内皮细胞出现肿胀、六边形细胞比例减少、细胞间隙增大、细胞表面出现裂纹、微绒毛消失、细胞核皱缩等一系列的形态学改变，且这种改变程度与血糖浓度基本呈正相关。从而得出高糖影响角膜内皮细胞，糖尿病患者角膜内皮细胞的修复和代偿能力下降。故当糖尿病患者进行眼部手术或存在眼部病变、损伤时，注意保护角膜内皮细胞非常重要。
5眼科手术
5.1白内障手术 白内障手术主要有囊外摘除术和超声乳化术，目前以超声乳化术为主导术式。两种术式都将导致不同程度的角膜内皮损伤。近年来研究显示超声乳化术与囊外摘除术在角膜内皮细胞损失率上没有明显差异[23]。
5.1.1囊外摘除人工晶状体植入术 术后第1d角膜不同程度水肿和混浊,弥漫性或局部性,严重者甚至出现角膜上皮大泡,轻者3d后水肿混浊消失,角膜恢复透明,但重者达15～ 30d[24]。原因是手术创伤、器械反复入前房、娩核和在前房消失的情况下植入人工晶状体，对角膜内皮的损伤较大。此外，术中前房灌注液和高浓度的化学物质刺激内皮细胞、玻璃体的溢出，术后前房无菌性渗出和高眼压均对内皮产生影响。如果患者年迈或原有角膜病变，角膜内皮失代偿的可能性更大。所以有条件时，术前应做角膜内皮细胞检查以评估功能，尽量避免术中和术后损伤角膜内皮的各种因素对避免角膜内皮失代偿是极其重要的。
5.1.2超声乳化人工晶状体植入术 Haller等[25]研究观察了175个无并发症的白内障超生乳化加折叠型人工晶状体植入的患者。所有患者的术后角膜内皮细胞数量较术前降低，数量的变化范围为0.1%～87.4%,平均丢失33.82%。细胞变大，内皮细胞层间隙通过周围内皮细胞的移行和扩展来填充。结果说明超生乳化术实际对角膜内皮损害的程度比术前估计的大，因个人手术经验，技巧，超生乳化的时间的不同以及不同数量和类型的粘弹剂的应用，引起内皮细胞损害和丢失也显著不同。而延长的超声乳化时间和乳化能量与各自的白内障核等级及年龄相关[26]。有研究表明，在相同手术条件下：弥散性粘弹剂Viscoat对比其他粘弹性物质保护效果要好[27],国产灌注液世可对角膜内皮细胞具有良好的保护作用[28]。白内障超声乳化手术对角膜内皮细胞有着多种损伤因素，而角膜内皮细胞又十分脆弱，损伤后不能再生。尤其是术前即已存在角膜内皮结构和功能改变的患者，手术的影响显得更大。所以术中应有针对性地减弱它们的作用，并充分、合理利用粘弹剂，避免角膜内皮失代偿。
5.2青光眼手术 青光眼患者尤其是有急性发作史的青光眼患者常会发生角膜内皮细胞损伤，极易因为手术而进一步变形和丢失。但正常过程小梁切除术对角膜内皮细胞影响不显著，而小梁切除术后浅前房是角膜内皮细胞丢失的主要因素，尤其是III度浅前房，角膜内皮细胞数降低50%以上[2931]。这可能与浅前房状态下一方面晶状体或虹膜组织直接接触角膜内皮细胞引起机械损伤,另一方面浅前房状态下房水循环发生不同程度障碍,导致低氧等状态继而影响角膜内皮细胞代谢等因素有关。所以在临床上应尽早控制眼压或在临床前期采取预防措施如虹膜周切术等；若病情需要行青光眼手术时,术前均应检查角膜内皮细胞的功能状况,审慎地决定用药和手术方案，尽量避免术后浅前房等并发症的发生，避免角膜内皮细胞的进一步损害。另外有研究表明Ahmed青光眼阀植入术后角膜内皮细胞密度进行性的降低，且细胞丢失随着时间而增加，手术2a后减少了18.3%[32]。这些结果表明：为了减少角膜内皮的损害，应该特别注意Ahmed青光眼阀植入患者术中和术后的管理。
5.3玻璃体手术 角膜内皮细胞功能失代偿是玻璃体切割术后的一个主要并发症[33]。玻璃体切割术对角膜内皮的影响包括8大因素，分别为眼压、灌注液、硅油、晶状体状况、空气、长效气体、过氟化碳液和其它因素。当眼内填充气体或硅油时，保留晶状体或后囊膜，角膜内皮细胞损伤相对减少[34,35]，当硅油进入前房接触角膜内皮时会对角膜内皮细胞产生严重的不可逆的损伤[36]。另外手术时间的长短、手术技巧及眼内外光、电、冷凝等也会直接或间接影响角膜内皮。总之，玻璃体切割术中，内皮细胞变化是多种因素综合作用的结果，正确的分析手术对角膜内皮细胞的影响,对避免角膜内皮失代偿和提高手术效果十分重要。
6眼科药物
眼科治疗用药和术中用药不当均可损伤角膜内皮。研究表明有些抗青光眼药物，如局部碳酸酐酶抑制剂，可能会对角膜内皮细胞产生损伤[37]。青光眼术中，角膜表面丝裂霉素C的单剂量应用可引起角膜内皮剂量依赖型细胞凋亡[38]。说明角膜内皮细胞的损伤,与药物的浓度和时间密切相关。白内障手术中应用洁尔灭保存的粘弹剂后，导致严重的条纹状角膜病变，说明洁尔灭在眼内使用时对角膜内皮是有毒性作用的[39]。因此，应统一用药和器械消毒的标准,以防止内皮细胞化学性损伤的发生。总之，吸取临床案例中的经验和教训，正确的分析药物对角膜内皮细胞的影响,对避免角膜内皮细胞损伤是十分重要的。
7展望
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，而角膜内皮细胞正常的密度和形态是维持角膜正常厚度和透明性的基本条件。如果眼科治疗前角膜内皮细胞的“愈合储备”已经下降，则提示其对于今后可能出现的损伤，如眼压的波动、药物毒性、手术刺激等刺激的耐受力降低,当下降到400～700/mm2时,引起角膜内皮细胞损伤和功能障碍,出现角膜水肿、大泡性病变，导致视力严重下降甚至失明。所以眼科医师应当考虑患者的年龄和角膜内皮检查结果,根据估计的丢失率、手术技巧和经验，选择合理的药物和相对安全的术式及术中用药，避免角膜内皮失代偿的发生。
[1] [2] 下一页 |
