劉 丹 郭純剛 李秀惠 見國繁
2北京市平谷區(qū)中醫(yī)醫(yī)院
干眼是由于淚液的質(zhì)和(或)量的異常或淚液流體動力學(xué)異常引起的淚膜不穩(wěn)定和眼表損害,從而導(dǎo)致眼部不適癥狀的一類疾病。流行病學(xué)調(diào)查表明〔1〕,年齡在30~40歲人群中有超過20%的人患有干眼,70歲以上人群中干眼的患病率則高達(dá)36.1%,其中男性的發(fā)病率為14.9%,女性為22.8%。干眼的發(fā)生機(jī)制多種多樣,非感染性免疫相關(guān)炎癥是引起干眼的重要因素,炎癥反應(yīng)可促進(jìn)眼表細(xì)胞凋亡,而細(xì)胞的凋亡又反過來加重炎癥反應(yīng);炎癥因子還可使眼部神經(jīng)調(diào)節(jié)發(fā)生異常,導(dǎo)致淚液分泌功能減退〔2〕。除上述機(jī)制外,人體內(nèi)性激素水平異常也與干眼的發(fā)生關(guān)系甚為密切,本文將展開敘述。
性激素主要包括雄激素、雌激素、催乳素、孕激素等。雄激素在男性主要由睪丸間質(zhì)細(xì)胞合成與分泌,在女性主要由卵泡內(nèi)膜細(xì)胞和腎上腺皮質(zhì)網(wǎng)狀帶細(xì)胞所產(chǎn)生,包括睪酮(testosterone,T)、雙氫睪酮(dihydrotestosterone,DHT)、雄烯二酮等幾種,其中T和DHT活性最高;雌激素主要來自卵巢,包括雌二醇(E2)、雌酮(E1)、雌三醇(E3),其中 E2活性最高。先由內(nèi)膜細(xì)胞在黃體生成素(luteinizing hormone,LH)的作用下合成雄激素,然后顆粒細(xì)胞在促卵泡激素(folliclestimulating hormone,F(xiàn)SH)的作用下使芳香化酶活性增強(qiáng),進(jìn)而使雄激素轉(zhuǎn)變?yōu)榇萍に亍?〕。性激素的作用主要通過性激素受體介導(dǎo)。隨著年齡的增長,或由于某些疾病及干預(yù)因素,人體內(nèi)某種性激素水平降低或升高,則依賴性激素支持的器官及組織的形態(tài)和功能也逐漸萎縮、減退或肥大、亢進(jìn),如生殖泌尿系統(tǒng)、骨骼系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等,其中眼表也會發(fā)生相應(yīng)的變化。
早在10多年前Ono〔4〕等發(fā)現(xiàn)淚腺上皮細(xì)胞是雄激素的靶細(xì)胞;隨后多種類固醇激素受體被證實存在于人、兔、鼠眼的各種組織中,特別是存在于淚腺、瞼板腺、結(jié)膜、角膜組織〔5〕;同時,Rocha〔6〕等發(fā)現(xiàn),雄激素受體(androgen receptor,AR)存在于瞼板腺腺泡上皮細(xì)胞核上,也存在于結(jié)膜、角膜上,并且Rocha還在眼組織中發(fā)現(xiàn)促進(jìn)雄激素代謝的酶,該酶是雄激素向其生物活性衍生物——5α-二氫睪酮轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵酶;Schirra〔7〕等通過一定生物學(xué)技術(shù)發(fā)現(xiàn)雄激素可上調(diào)或下調(diào)小鼠瞼板腺數(shù)個基因,其中包括瞼板腺脂質(zhì)代謝途徑的相關(guān)調(diào)控基因,這也印證了Rocha等的結(jié)論。李聯(lián)祥〔8〕等觀察到瞼板腺和 Zeis腺存在 AR、雌激素受體(estrogen receptor,ER)和孕激素受體(progesterone receptor,PR),并且以 ER 為主,由此可推測瞼板腺也是雌激素的靶器官;同時,Suzuki〔9〕等則發(fā)現(xiàn)雌孕激素可影響小鼠淚腺多個基因的表達(dá);隨后,Suzuki〔10〕等又證實小鼠瞼板腺基因表達(dá)也受到雌孕激素影響,這支持了李聯(lián)祥等人的研究結(jié)果。綜上所述,AR存在于瞼板腺、淚腺以及角結(jié)膜等處,ER存在于淚腺、瞼板腺、Zeis腺等處。
正常視功能的獲得和維持,需要有健康的眼表上皮和穩(wěn)定的淚膜。淚膜是涂布在眼表的均勻超薄液體層,主要功能是為眼表提供光滑的折射界面,排除眼表代謝產(chǎn)物和細(xì)小異物、抵御外界微生物侵入。淚膜從外向內(nèi)依次分為脂質(zhì)層、水液層、黏液層。脂質(zhì)層由瞼板腺和Zeis腺分泌,主要功能是減少淚膜表面的蒸發(fā)、降低表面張力以增強(qiáng)淚膜的穩(wěn)定性等〔11〕;水樣層主要由淚腺和副淚腺產(chǎn)生,為角膜輸送各種營養(yǎng)性成分;黏液層主要由結(jié)膜和角膜分泌。由此可見,淚膜任何成分發(fā)生異常均會影響淚膜功能,進(jìn)而損傷眼表細(xì)胞。
隨著年齡的增長,男女均可出現(xiàn)雄激素進(jìn)行性衰減〔12〕。女性雄激素水平的降低還與雌激素水平的改變有關(guān)。在圍絕經(jīng)期婦女,卵巢萎縮,卵巢合成雌激素和雄激素減少,由于下丘腦-腺垂體-卵巢的負(fù)反饋調(diào)節(jié)作用,促卵泡激素(FSH)分泌增多,因此,組織中較多的FSH與FSH受體結(jié)合后激活芳香化酶,芳香化酶活性由此增高,睪酮和雄烯二酮被大量轉(zhuǎn)化為雌二醇和雌酮,最終導(dǎo)致內(nèi)源性雄激素的減少〔12〕。某些疾病和應(yīng)用抗雄激素藥物也可引起的體內(nèi)雄激素水平降低。實驗表明〔13〕,行睪丸切除術(shù)的兔以及應(yīng)用抗雄激素藥物治療的患者,可出現(xiàn)瞼板腺功能障礙。因此,雄激素水平的下降可導(dǎo)致瞼板腺萎縮及功能減退〔12〕。 Sulllivan〔14〕等發(fā)現(xiàn),雄激素可能是通過調(diào)節(jié)基因表達(dá)、控制脂質(zhì)分泌量,來維持瞼板腺的正常功能,因而雄激素水平降低可以引起瞼板腺功能障礙,使脂質(zhì)分泌量減少,引起蒸發(fā)過強(qiáng)型干眼,主要表現(xiàn)為淚液蒸發(fā)增加,淚膜不穩(wěn)定以及淚膜破裂時間縮短。如果對干眼患者局部應(yīng)用雄激素治療,則可使瞼板腺功能得到改善〔15〕。
實驗表明〔16〕,去勢雄兔淚腺上皮細(xì)胞扁平萎縮,腺泡泡狀黏液明顯減少,淚腺中可見淋巴細(xì)胞浸潤。Sulllivan〔17〕等研究發(fā)現(xiàn)雄激素可刺激體外淚腺分泌,通過刺激TGF-β的合成,降低淚腺中ⅠL-1β、TNF-α的水平來發(fā)揮其免疫抑制的作用,有效地保護(hù)淚腺免于炎癥刺激,加速新陳代謝,調(diào)控淚腺和瞼板腺的形態(tài)及分泌功能。因此,當(dāng)雄激素水平低于支持正常淚液分泌和抗炎的閾值,淚液分泌減少使眼表干燥,導(dǎo)致淚液生成不足型干眼;還可刺激淚腺腺泡細(xì)胞表達(dá)自身抗原,引起炎癥反應(yīng),炎癥細(xì)胞因子加重淚腺萎縮,而后者進(jìn)一步促進(jìn)炎癥反應(yīng),形成惡性循環(huán)〔18〕。應(yīng)用雄激素治療可使淚腺中含有雄激素受體的細(xì)胞數(shù)量明顯增多,而且細(xì)胞核上的受體數(shù)量也明顯增多〔4〕。可以推測,提高體內(nèi)雄激素水平后,淚腺分泌功能及免疫耐受性增強(qiáng),從而減輕干眼的癥狀和體征。另外,由于雄激素水平下降促進(jìn)的炎癥過程,可誘導(dǎo)上皮凋亡,引起角結(jié)膜損傷,促進(jìn)干眼的發(fā)生〔6〕。
綜上所述,人體內(nèi)雄激素水平低于一定水平時,會引起瞼板腺、淚腺功能減退及角結(jié)膜損傷,從而發(fā)生不同類型的干眼。由此可以推測,干眼患者血清雄激素水平較非干眼正常人群降低。
Suzuki〔19〕等認(rèn)為雌激素水平的降低可以加重眼表炎癥反應(yīng),引起干眼的發(fā)生。也有學(xué)者認(rèn)為絕經(jīng)期或絕經(jīng)后婦女由于卵巢分泌功能減退可引起瞼板腺和Zeis腺分泌活動減弱,淚膜脂質(zhì)成分減少,水分蒸發(fā)過多,從而使其蒸發(fā)過強(qiáng)型干眼發(fā)病率升高〔8〕。 林靜〔20〕等研究發(fā)現(xiàn),雌激素缺乏還可能通過雌激素受體的作用促進(jìn)角膜上皮凋亡,導(dǎo)致角膜上皮損傷從而引起干眼。因此,有臨床研究〔21〕顯示,接受激素替代治療(hormonereplace-menttherapy,HRT)的絕經(jīng)后婦女患干眼的概率低于未接受HRT的患者,HRT可改善絕經(jīng)后干眼癥狀。
相反地,也有人發(fā)現(xiàn),雌激素可能會導(dǎo)致淚腺的退行性變,使其代謝功能降低,淚液分泌量減少,絕經(jīng)后的婦女接受HRT者干眼的發(fā)病率要高于未接受HRT者〔22〕。因此認(rèn)為,絕經(jīng)期婦女體內(nèi)T、E2水平下降,但同是絕經(jīng)期婦女干眼患者的E2水平可能高于絕經(jīng)期無干眼者,T水平則可能是前者低于后者。Suzuki等發(fā)現(xiàn)〔19〕,17-雌二醇可刺激多種炎癥前因子(ⅠL-1,ⅠL-6 等)和基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP-2,MMP-7,MMP-9)基因的表達(dá),因此認(rèn)為17-雌二醇可能在干眼眼表炎性反應(yīng)的發(fā)病機(jī)制中起重要作用。趙萍等〔23〕研究發(fā)現(xiàn),對雌性大鼠施行雙側(cè)卵巢切除術(shù)(ovariectomy,OVX)后,大鼠血清 E2和T水平均低于術(shù)前,且淚液分泌量減少,淚膜穩(wěn)定性下降;給予全身雌激素治療后,淚腺組織上皮細(xì)胞bax基因(促凋亡因子基因)表達(dá)增加,bcl-2(抑制凋亡因子基因)表達(dá)減少,而給予全身雄激素治療后卻得到相反結(jié)果,由此可見,雌激素加重去勢大鼠淚腺上皮凋亡,而雄激素則減輕其凋亡。該結(jié)果提示雄激素水平降低或雌激素水平相對升高可促使淚腺上皮凋亡,從而發(fā)生干眼;雌激素主要起到促進(jìn)干眼發(fā)生的作用,其機(jī)制可能為人體內(nèi)雌激素水平的降低和升高,及絕經(jīng)后接受HRT都會降低雄激素的生物利用度〔24〕。雌激素水平受到下丘腦-垂體軸的負(fù)反饋調(diào)節(jié),當(dāng)衰老導(dǎo)致雌激素水平降低時,F(xiàn)SH水平反饋性升高,增高的FSH水平刺激芳香化酶活性增強(qiáng),促進(jìn)雄激素轉(zhuǎn)變?yōu)榇萍に亍?〕,從而使雌激素水平有所升高,雄激素水平進(jìn)一步下降;而高水平的雌激素則可促進(jìn)肝臟分泌性激素結(jié)合球蛋白(sex hormone binding globulin,SHBG),后者與雄激素結(jié)合降低其生物利用度〔24〕。
目前雌激素在干眼發(fā)病中的作用機(jī)制尚未有定論,有待進(jìn)一步研究。
有研究觀察到,催乳素在淚腺中有內(nèi)分泌、旁分泌及自分泌調(diào)節(jié)子的功能,接受HRT的婦女淚液產(chǎn)生與血清催乳素水平呈負(fù)相關(guān);雌激素和催乳素之間有相關(guān)關(guān)系,雌激素可刺激催乳素產(chǎn)生,而高催乳素水平又反過來抑制雌激素分泌〔25〕。因此推測,接受HRT的人群體內(nèi)雌激素水平暫時相對較高,從而刺激催乳素水平暫時升高,后者使淚液分泌減少,導(dǎo)致干眼;同時,暫時升高的催乳素水平又反過來抑制人體內(nèi)雌激素分泌,引起反饋性增高的FSH水平激活芳香化酶,促進(jìn)雄激素轉(zhuǎn)變?yōu)榇萍に?,加劇干眼的發(fā)生發(fā)展。
人體內(nèi)性激素水平失衡在干眼的發(fā)生發(fā)展過程中起著獨特的作用,同時又與其他發(fā)病機(jī)制存在緊密聯(lián)系。通過對性激素受體在眼表的分布和性激素對眼睛各種組織作用機(jī)制的研究,有助于我們更加了解干眼的發(fā)病機(jī)制。同時,可將性激素的研究作為切入點,研發(fā)新型靶向藥物、探索個體化治療方法,這將為臨床預(yù)防及治療干眼開拓新的視野。
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