干眼(dry eye)是指由于泪液的量或质的异常引起的泪膜不稳定和眼表面损害,从而导致眼不适症状的一类疾病,其临床表现主要是眼疲劳,异物感,干涩感,烧灼感,畏光流泪眼红等症状。根据流行病学调查,加拿大所有验光诊所各30例连续非选择病人的问卷调查表明28.7%的病人有干眼症状。日本8个眼科中心2 127例连续门诊新病人的检查结果,患干眼(泪膜和眼表都异常)有359例(17%),美国65岁以上老人,15%的病人有干眼症状,干眼病人超过5 000万。我国虽还没有确切的统计数字,但单纯从人口计算推测我国的干眼病人数量会更多。
1干眼的病因一般认为干眼的发病原因与过度用眼、VitD缺乏、过敏、创伤、感染、手术损伤、睑腺炎以及使用含防腐剂的滴眼液等有关。Stern[1]等认为尽管干眼症的病因多种多样,但最终眼表的损害都是经过细胞因子受体介导的炎症过程。
2细胞因子多数细胞活化后,可产生多种多样的参与炎症、免疫、细胞生长、凋亡、分化和创伤修复的低分子量蛋白,这些蛋白被称为细胞因子。皮克(picogram)或那克(nanogram)量的细胞因子就可发挥相应的活性。目前对细胞因子的命名尚不统一。某些被称为白细胞介素(interleukin,IL),有些被称为干扰素(interferon)或生长因子(growth facter)等。在干眼症发病机制中起到重要作用的细胞因子主要有以下几种:
2.1表皮生长因子(epidermal growth facter,EGF)是Willson等[2]首次在小鼠的颌下腺中发现的一种小分子蛋白。EGF是最早确立结构的生长因子,分子量为6045Da,是由53个氨基酸残基组成的单链多肽。EGF的产生与释放受多种因素影响,主要是一些神经因素和激素的影响。通过激活的受体及激活的蛋白激酶C(PKC),EGF可使泪腺分泌蛋白增加,还可促进角膜上皮细胞或成纤维细胞增殖,加速基底膜及细胞外基质成分的合成,促进角膜损伤愈合。Barton等[3]采用酶联免疫吸附法(ELISA)测定正常人泪液中EGF的含量,发现在正常人泪液中随泪液分泌增加EGF含量明显增加,泪液中的EGF含量对于维持眼表的稳态有很重要的作用。Pflugfelder等[4]采用同样的方法对干眼病人和正常人泪液中EGF含量进行测定,结果显示在干眼病人泪液中EGF浓度下降平均(0.68±0.59)ng/ml,与干眼病人泪液清除率下降有很大关系。另外有学者通过印迹细胞方法取干眼症及正常人的结膜细胞,并采用免疫染色和Western印迹的方法检测表皮生长因子受体即ErbB2和ErbB3的含量,结果是50%的干眼病人结膜上皮有表达,而正常人眼结膜没有表达。考虑这些受体的表达可能与干眼病人结膜上皮不正常的生长和分化有关[5] 。
2.2肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)该因子具有诱导肿瘤细胞死亡和整个肿瘤发生缺血性坏死的功能,故将其称为肿瘤坏死因子。TNFα主要由巨噬细胞产生,具有广泛的生物活性范围,可以改变多重靶细胞的功能,可以诱导炎性细胞产生IL1。TNFα是细胞粘附和趋化的主要介质,主要负责炎症期间细胞迁移的调控,其他主要效应还包括:触发产生炎症脂质介质、诱导活性氧自由基和致炎性酶分子的产生和释放。Oshida等[6]采集33名(Sjgren syndrome,SS)病人泪液,双夹心抗体酶联免疫吸附测定法检测干眼病人泪液中肿瘤坏死因子的含量,并通过荧光素染色评分判断角膜上皮受损情况。结果显示干眼病人泪液中TNFα浓度在8~1 500 pg,浓度高的病人荧光素染色评分高,而正常人泪液中未见有表达,这表明泪液中TNFα含量与角膜上皮受损正相关,暗示TNFα也是干燥性角结膜炎(keratoconjunctivitissicca,KCS)的发生的炎性介质。
2.3白细胞介素6(interleukin6,IL6)是一种调节炎症反应的细胞因子,是T细胞和B细胞功能的重要调节因子,可刺激造血细胞的生长和分化。IL6并不单纯发挥作用,常与IL1和TNF发生交互性协同作用。免疫病理结果显示干眼病人结膜上皮多种炎性因子增高,而IL6是最有价值的[7],在SS病人,唾液和血清中IL6含量也增高[8] 。2000年,Kathleen等[9]人进行了一项随机、双盲的临床实验,给予中至重度干眼病人0.05%环孢霉素A(cyclosporin,CsA)点眼,RTPCR测定结膜上皮IL6含量,6个月后显著下降,更加证实了IL6是很明显的炎症标志因子。
2.4白细胞介素8(interleukin8,IL8)是被称为趋化因子的多肽家族介质的家族成员之一。许多细胞可以产生IL8,包括淋巴细胞、巨噬细胞、纤维母细胞、上皮细胞和血管内皮细胞。大多数细胞针对外源性刺激信号可以产生IL8,特别是IL1和TNFα,甚至某些细菌产物。因此,IL8通过炎症反应早期所产生的其他细胞因子而间接受到调控。Nakamura等[10]采用显微毛细管法收集270名正常人泪液,测定IL8等炎性因子在泪液中的含量并列出具体数值,为以后的进一步研究提供了基础数值,Pflugfelder等[4]在1999年报道了在与SS相关的KCS病人,半定量RTPCR对编码的转录物测序,IL1,IL6和IL8在泪液中的含量均比正常人显著增高,并与结膜杯状细胞密度呈负相关,在6例病人局部应用可的松2周后,病人眼部刺激症状减轻,泪液中IL8RNA水平显著下降。
2.5白细胞介素1(interleukin1,IL1)来自激活的单核巨噬细胞和上皮与内皮细胞,是很重要的免疫介质,在类风湿性关节炎,牙周炎等慢性炎症均有表达,在圆锥角膜,角膜溃疡中也有表达,IL1的前体形式IL1α、IL1β是多功能的细胞因子,有相似的生物学活性。IL1能引起其它细胞因子IL6,IL8,TNFα的增高。在正常人泪液中,无活性的前体占主要形式,几乎是成熟的10倍,然而在蛋白酶的刺激下,前体被激活释放到细胞外,其中最有效的蛋白酶是MMP9[11],而各种类型的干眼症病人泪液中MMP9活性均显著增高,并与泪液清除率下降有关。实验发现,在用NRTN基因完全缺失的小鼠制成的干眼症模型中,小鼠角膜上皮及泪液中IL1βmRNA,MMP9mRNA的质量浓度明显高于正常小鼠[12]。
2.6细胞间粘附分子(inter cellular adhesion molecule1 ICAM1)粘附分子是指由细胞产生、存在于细胞表面、介导细胞与细胞间或细胞与基质间相互接触和结合的一类分子。ICAM1是最早发现的免疫球蛋白超家族粘附分子之一,分布广泛,如淋巴结和扁桃体血管内皮细胞,白细胞,巨噬细胞和成纤维细胞等。已有研究表明,炎症角膜组织中基质细胞表达ICAM1增加,而基质细胞是炎症反应的主要靶细胞。Pflugfelder等[10]观察到,干眼病人结膜上皮有ICAM1表达,与T细胞渗透有关,ICAM1在上皮细胞合成是眼表易患炎症的标志[4]。2004年,Gao等[13]采用免疫组化和原位杂交法检测ICAM1在干眼病人及正常人的含量,也证实了在干眼病人泪腺和结膜组织中ICAM-1表达增加,原因可能是炎症影响淋巴细胞的活性使ICAM1释放至眼表。
3相关的治疗进展尽管干眼症发病机制复杂,但其中眼表炎症和细胞因子增加是重要的原因,因此,抗炎和免疫抑制治疗已成为近年来干眼治疗的重要措施,其中关于CsA和激素的研究最多。
3.1环孢霉素A是第一个被FDA批准用于治疗干眼的药物,能刺激泪液分泌,减少角膜点状荧光素着色,减少人工泪液的应用。早在1994年国内外均有报道局部应用CsA治疗干眼症,现在研究应用更加广泛,Stern等[14]通过动物实验证明CsA全身或局部应用可明显减轻干眼动物模型眼表面的炎症,美国CsA的III期临床试验表明,经局部滴用0.05%~0.1%CsA,每日2次,治疗6个月后干眼症患者表面炎症标志物IL6、CD11a及HLADR的表达明显降低,杯状细胞密度明显增加。
3.2皮质类固醇激素是传统的抗炎及免疫抑制剂,具有多种生物活性,它可以抑制炎性因子和化学因子的产生,降低MMP和前列腺素等物质的产生,减少ICAM1的表达,刺激淋巴细胞的凋亡。在中至重度干眼患者,应用较低浓度的皮质类固醇激素滴眼能明显减轻症状。干眼的发病与IFNγ、TNFα、ICAM1等炎性因子的刺激有关,而激素能降低这些炎性因子的产生,所以使干眼的炎症减轻。Marsh等[15]也发现局部滴用不含保存剂的甲基泼尼松龙眼液,每天3~4次,连用两周,可明显改善SS的不适症状及角膜荧光素染色。
3.3自体血清自体血清因其成分和泪液相近,也相当于人工泪液。含有多种生物活性成分,包括EGF、TGFβ、维生素A纤维连接蛋白、抗蛋白酶等,这些因子对角膜上皮缺损有促进修复的作用,其中EGF还有抗凋亡作用。应用自体血清可明显改善干眼症的主观症状和客观评分。同时,经实验研究,自体血清具有较低毒性[16]。
3.4γ亚麻酸和亚油酸近来,全身必需脂肪酸γ亚麻酸(GLA)和它的前体亚油酸(LA)应用于慢性炎症疾病如风湿性关节炎取得了很好的疗效。2003年,Barabino等[17]进行随机临床试验,将26名水液缺乏型干眼病人随机分为2组,一组给予含LA(28.5 g)和GLA(15 g),每日2次;另一组给予安慰剂口服,2组均应用人工泪液点眼,结果显示,试验组病人干眼症状明显改善,结膜表面炎症标志物HLADR明显下降。其原因可能为GLA是PGE1的前体,应用后泪膜中PGE1含量增加,而PGE1具有很强的抗炎作用,能抑制TNF、IL1、IL6等炎性因子的作用。
4展望干眼是常见的眼表疾病,随着经济的快速发展,人口的老龄化,其发病率在不断增高,临床中治疗不当可形成角结膜瘢痕和血管翳,甚至角膜混浊导致失明,严重影响了患者的生存质量。对于干眼发病机制的研究很多,但从免疫学方面的基础研究无疑对进一步阐明干眼症的发病机制和提供临床的合理治疗起到了重要的作用,相信不久的将来,关于抗免疫药物的研究会给广大干眼病患者带来福音。
参考文献
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