编者按:随着生活水平的提高,糖尿病的发病率显著增高,糖尿病导致的眼部并发症也较前明显增多。角膜上皮的病变就是其中之一。医院的谢汉平教授通过对糖尿病性角膜上皮病变研究进展的讲解,使与会眼科医生对糖尿病性角膜病变有了更新、更深的认识。糖尿病已成为全世界主要的公共卫生问题。一项全国性糖尿病流行病学研究表明,中国糖尿病总患病率(包括既往诊断的糖尿病和既往未诊断的糖尿病)达9.7%。糖尿病的发病机制包括细胞凋亡、炎症、神经营养损伤和氧化应激等病理生理过程。1糖尿病可以导致全身多个系统发生病变,包括神经、肾脏和眼睛。糖尿病导致的眼部并发症主要为角膜和视网膜的病变,而角膜病变又以上皮病变和内皮病变常见。糖尿病性角膜病变

糖尿病性角膜病变(diabetickeratopathy,DK)于年由Schultz首次提出,包括原发性DK和继发性DK两大类。原发性DK是指糖尿病本身引起的角膜病变,继发性DK是指糖尿病患者行眼部手术后引起的角膜并发症。

继发性糖尿病角膜病变的发病是由内因和外因两种因素共同作用的结果。内因即糖尿病,是引起上述发病的因素。外因为各种眼部手术(如穿透性角膜移植术、激光光凝术、经平坦部玻璃体切除术、白内障手术、屈光手术)导致的相关角膜损伤,包括术中角膜切口的制作、术中机械损伤角膜上皮、术中反复冲洗角膜、围手术期药物使用。2

糖尿病角膜上皮病变

来自日本的两项相关研究对于原发性和继发性糖尿病角膜上皮病变的发病率进行了统计。在糖尿病原发的一项临床研究中,名糖尿病患者中浅层点状角膜炎29眼,持续性上皮缺损1眼,该研究显示糖尿病原发性眼角膜上皮病变发生率为17%3;在另一项有关玻璃体手术糖尿病患者的临床研究中,名糖尿病患者进行玻璃体手术后,有眼发生角膜上皮病变,其发生率为19.9%,其中浅层点状角膜炎眼、持续性上皮缺损眼、反复上皮糜烂眼4。

糖尿病角膜上皮病变的临床特征包括5:角膜上皮病变和伤口愈合延迟;角膜敏感性下降;角膜神经密度下降,分枝减少,走行疆硬,即使血糖控制良好,也不能完全扭转角膜神经病变;角膜炎性细胞增加;角膜内皮:密度减少,大小不一,形态变化;干眼、角膜感染增加。

糖尿病角膜上皮病变的临床类型多样,包括浅层点状角膜炎、持续性角膜上皮缺损、反复的角膜上皮糜烂、慢性角膜上皮炎、浅层角膜溃疡、丝状角膜炎。

角膜上皮损伤会引发角膜上皮屏障功能受损,角膜上皮损伤愈合延迟会引发反复的角膜上皮糜烂,二者都可能会导致角膜感染的发生,进而导致患者的视力下降,影响手术效果。

糖尿病性角膜病变相关研究

临床发现

1、角膜知觉减退6

45%糖尿病患者存在角膜知觉减退,常继发干眼等并发症。表现为反应性瞬目减少,反射性泪液分泌量减少,上皮脆性增加、脱落;角膜营养和代谢障碍,导致角膜感染、角膜溃疡等病变。

2、活体角膜共聚焦显微镜检查7①糖尿病患者角膜上皮基底细胞形态异常,且细胞密度下降,分别为个/mm2、个/mm2(正常人角膜上皮基底细胞的密度为个/mm2②糖尿病患者角膜上皮下神经纤维均变细且中断,走行紊乱③糖尿病患者角膜内皮细胞密度减少,细胞变形性增大

基础研究

1、Tabatabay等发现糖尿病患者白内障术后角膜上皮基底细胞半桥粒相对长度较正常人明显下降(P0.),提示角膜上皮粘附功能受损。

2、Ljubimov等通过免疫组化发现糖尿病患者角膜中,角膜巢蛋白、层粘连蛋白-1、-10染色弱,且不连续或者在大部分区域消失;糖尿病患者角膜上皮整联蛋白(α3β1)染色亦弱。

3、糖尿病患者基底膜相关蛋白表达及其含量异常。糖尿病晚期,糖基化终末化产物沉积,导致基底膜增厚,影响基底细胞的粘附功能,使角膜上皮细胞与基底膜间的粘附减弱,细胞迁移变慢,上皮细胞反复剥落,引起糖尿病性角膜病变。

发病机制8

1.异常糖代谢产物蓄积高血糖一方面因NADPH的增多,导致山梨醇、果糖产物增多,进而使NADPH的产生减少,还原型GSH形成;另一方面,高血糖还引起AGE的堆积,使炎症细胞聚集活化,导致活性氧的生成增多。2.生长因子表达量下降糖尿病导致胰岛素样生长因子-1、TGF-β、血小板衍生因子、神经生长因子、肝细胞生长因子等的生成减少。3.细胞外基质与MMP活性增加例如,MMP-14降解细胞迁移过程中的ECM和整合素。4.氧化应激反应葡萄糖在高糖环境下转化为脱氧葡萄糖酮醛,该过程产生的活性氧损伤细胞DNA。5.角膜神经损害糖尿病患者的角膜敏感度显著下降,并与糖尿病外周神经损害程度相关。6.炎症糖尿病角膜中朗格汉斯细胞的密度增加。7.干细胞异常糖尿病角膜中,角巩膜缘干细胞标记物ABCG2、N-eadherin、△Np63α、K15、K17、K19、β1integrin的表达明显下降。

基因表达

1.SERPINE1基因及其表达产物Plau下降,影响角膜上皮愈合。92.高血糖引起角膜缘的miR-a异常上调,减弱EGFR信号、p-p38(MAPK)通路及其下游效应,影响糖尿病角膜上皮愈合。.角膜缘处miR-10b表达上调,导致PAX6下调,引起角膜伤口愈合延迟。11

生长因子

1.高血糖抑制EGFR信号及其下调的角膜上皮细胞中Akt和ERK的激活,增加活性氧的生成,影响角膜上皮延迟愈合。12

2.高血糖可显著抑制转化生长因子β3,影响糖尿病角膜病变的伤口愈合。.负调节因子阿片类生长因子表达上调,影响角膜上皮损伤修复。14

神经营养因子15

1.三叉神经细胞释放神经递质和神经肽,以促进角膜上皮细胞的生长、增生、分化和VII型胶原的产生。糖尿病作为高风险因素,可致上述神经营养因子分泌异常,角膜营养支持减少,引起糖尿病神经病变和损害角膜神经再生。

2.睫状神经营养因子(CNTF)主要来源于树突细胞,减少导致再生的神经纤维及神经纤维末梢分支的数量减少,并且形态异常。

蛋白质

1.神经肽P物质可以通过清除神经激肽-1(NK-1)受体拮抗剂,促进NK-1受体激活AKT、EGFR和SIRT1,改善线粒体功能,增加活性氧清除能力,有助于糖尿病角膜上皮愈合。16

2.MMP-10和组织蛋白酶F表达,能够降解基底膜成分并激活其他的MMPs,与角膜上皮的异常粘连相关;糖尿病患者上皮细胞基底膜处的黏连蛋白C3链和纤维蛋白减少与角膜上皮细胞黏附性降低相关。17

角膜神经损害18-21

1.角膜中央神经密度约为个感受器/mm2,敏感度是皮肤-倍。2.糖尿病角膜神经纤维长度和神经纤维束密度降低。3.糖尿病角膜神经纤维平均树突长度降低。4.2型糖尿病的角膜神经分支点密度明显降低,分支间距增大,分支减少且变得稀疏。5.2型糖尿病患者角膜神经珠粒频率降低和尺寸增大。6.DC在早期糖尿病角膜神经病变中增多。7.角膜知觉明显减退。8.泪腺神经损伤导致泪液分泌功能紊乱和泪液异常。9.糖基化终末产物损伤毛细血管的周皮细胞和内皮,减少了对施旺细胞和神经元的血液供给。10.CNTF减少使角膜上皮损伤修复能力减退。即使控制血糖到正常水平,糖尿病角膜神经病变也不可逆。

修复22-28

研究发现,P物质、脑信号蛋白3A、PEDF、泛连接蛋白pannexin1、microRNA-、神经肽FF等,都参与了糖尿病角膜神经病变的修复过程。

我们课题组的前期研究结果表明,糖尿病患者溶菌酶、乳铁蛋白和TSP浓度降低,尤其是PDR患者。泪液总蛋白含量三组间两两比较差异无显著性。提示:糖尿病患者发生了泪液蛋白质的变化,其作用和机制需要进一步研究。我们的研究发现,糖尿病患者与正常对照比较SchirmerI测定值降低,BUT缩短,虎红染色阳性率增加,PDR患者尤其显著。提示2型糖尿病患者泪液分泌及泪膜功能降低,随糖尿病视网膜病变加重而加重,糖尿病患者尤PDR患者是干眼易患人群。SRI和SAI是TMS-角膜地形图系统中反映角膜表面规则性的两个参数。SRI是角膜镜投影环中央10环每相邻三环变化无规律的屈光力数据总和;SAI是角膜中央相距度子午线相应点的屈光力差的总和;二者数值理论上趋近于0。我们的另一项研究结果表明,干眼患者SRI和SAI值明显增高,初步认为TMS检查系统SRI和SAI参数可作为诊断干眼及判断其严重程度的重要指标。我们的结果提示,糖尿病患者与正常对照相比较,其SRI和SAI值显著升高,PDR患者变化更加明显。糖尿病患者角膜荧光素染色的程度与SRI和SAI呈正相关。TMS-角膜地形图系统的SRI和SAI等指标,可作为诊断糖尿病患者泪液分泌和泪膜功能异常及判断其严重程度的指标。

糖尿病性角膜病变的诊治

诊疗原则——《中华眼科杂志》专家共识

诊疗要点

1、问诊

对于糖尿病性角膜病变的患者,问诊内容应包括糖尿病病史、白内障等眼表手术史和非甾体滴眼液应用史等内容。2、专科检查包括糖尿病患者早期常见的体征——角膜知觉减退,以及裂隙灯、前节OCT、共焦镜等检查结果。

治疗原则

1、寻找和去除病因,全身和局部治疗。2、促进角膜上皮修复,预防感染。

治疗措施

1、人工泪液和局部促修复药物2、抗炎3、角膜绷带镜4、血清制剂5、预防感染6、手术:羊膜移植、角膜浅层针刺、PTK糖尿病性角膜病变围手术期注意事项

术前对于伴有眼表疾病的患者如睑缘炎、MGD、干眼等应予以治疗,待疾病好转后再行内眼手术。

减少术前局部用药种类和频次,聚维酮碘消毒时间应严格控制。

术中注意保护角膜上皮。

术后加强观察,合理用药,出现角膜上皮病变时早发现、早治疗。

最后,谢教授总结,糖尿病在角膜病变发生发展中的作用是多方面的,但糖尿病角膜病变的发病机制尚不完全清楚。应对糖尿病角膜病变予以重视和预防,早诊断,及时治疗。病例分享相关文献1.ChawlaA,etal.Microvasularandmacrovascular   版权属《国际眼科时讯》所有。欢迎个人转发分享。其他任何媒体、网站如需转载或引用本网版权所有之内容,须经本网同意并在文章顶部注明“转自《国际眼科时讯》”

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