邵毅,余瑤,裴重剛,胡佩宏,楊璐,黃歆,涂萍
(1.南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院 眼科,江西 南昌330006;2.南方醫(yī)科大學(xué)附屬南昌第三醫(yī)院 內(nèi)分泌科,江西 南昌330009)
術(shù)后結(jié)膜傷口愈合不良是青光眼濾過術(shù)晚期失敗的主要原因[1]。有些疤痕體質(zhì)的患者,盡管使用高濃度的5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil,5-FU)或絲裂霉素C(mitomycin C,MMC)仍可能導(dǎo)致晚期濾過泡形成失敗[2]。青光眼濾過術(shù)后的傷口瘢痕問題,已成為眼科的熱點(diǎn)和難點(diǎn),因此,尋找安全、有效、副作用小的抗瘢痕藥物極為關(guān)鍵[3]。吡非尼酮(pirfenidone,PFD)是一種新型抗纖維化藥物,動(dòng)物模型和臨床試驗(yàn)已證明其具有抗纖維化的潛力[4]。PFD能下調(diào)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(transforming growth factor-β,TGF-β)及結(jié)締組織生長(zhǎng)因子(connective tissue growth factor,CTGF)[5],也可以清除活性氧,從而抑制組織修復(fù)[6]。在人視網(wǎng)膜色素上皮(retinal pigment epithelium,RPE)細(xì)胞,PFD可以阻止TGF-β1誘導(dǎo)的纖連蛋白合成[7]。此外,PFD能抑制白介素-1誘導(dǎo)的金屬蛋白酶組織抑制因子(tissue inhibitor of metallopro teinases 1,TIMP1),增加甲狀腺相關(guān)眼病患者眼眶成纖維細(xì)胞的抗纖維化作用[8]。而本研究旨在探討PFD在兔小梁切除術(shù)后抑制結(jié)膜濾過泡瘢痕化的作用,現(xiàn)報(bào)道如下。
將PFD粉末(P2116,Sigma-Aldrich,St.Louis,MO)溶解于無(wú)菌水中,配成濃度約5mg/ml(0.5%)的溶液,保存于4℃冰箱內(nèi),有效時(shí)間為24 h。
26只新西蘭白兔,體重2.0~2.5 kg,雌雄不限,檢查無(wú)眼部疾患及全身器質(zhì)性疾病。2只作為陰性對(duì)照組。所有實(shí)驗(yàn)操作過程和方法均遵循ARVO委員會(huì)規(guī)定的眼科和視覺科學(xué)相關(guān)的動(dòng)物使用原則,符合動(dòng)物倫理委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn),并經(jīng)南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院動(dòng)物倫理委員會(huì)許可。兔子飼養(yǎng)在18~25℃標(biāo)準(zhǔn)的恒溫動(dòng)物箱內(nèi),12 h光照/黑暗周期,同時(shí)給予標(biāo)準(zhǔn)的食物和水進(jìn)行喂養(yǎng)。24只兔子(24只眼,均為右眼)隨機(jī)分為兩組:所有兔經(jīng)腹膜內(nèi)注射戊巴比妥鈉(50mg/kg)和局部用0.5%的鹽酸丙美卡因表面麻醉,0.5%碘伏消毒。鋪巾開瞼,剪去第3眼瞼,置上、下、內(nèi)、外直肌牽引線,固定眼球,在顯微鏡手術(shù)條件下,于右眼上象限鞏膜區(qū)進(jìn)行常規(guī)小梁切除術(shù)。約1/2厚的梯形鞏膜瓣,大小約4mm×3mm×3mm,切除約1.5mm×3.0mm的小梁組織和部分虹膜組織,用10-0尼龍線縫合鞏膜瓣和結(jié)膜瓣,手術(shù)結(jié)束時(shí)結(jié)膜下注射地塞米松1ml。A組給予0.5%(5mg/ml)PFD滴眼液滴眼,B組給予磷酸鹽緩沖液(Phosphate Buffered Saline,PBS)滴眼,連續(xù)使用28 d。所有手術(shù)均在手術(shù)顯微鏡(VISU150,卡爾蔡司,德國(guó))下進(jìn)行,并由同一熟練操作者完成,術(shù)后涂紅霉素眼藥膏。此外,術(shù)后1周用諾氟沙星滴眼液點(diǎn)手術(shù)眼,3次/d。隨訪至術(shù)后28 d。用0.5%鹽酸丙美卡因麻醉后,用Tonocon眼壓計(jì)記錄兔雙眼眼壓。手術(shù)后1、7、14、21和28 d分別觀察兔眼濾過泡及并發(fā)癥,共聚焦顯微鏡檢查兔眼濾過泡情況,同時(shí)使用實(shí)時(shí)定量逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)對(duì)比觀察手術(shù)區(qū)的組織變化。
采用Confoscan 4裂隙掃描共聚焦顯微鏡(Nidek Co.LTD,日本)檢查。操作步驟[9]:待檢兔眼表面麻醉后,將兔頭部固定顯微鏡前,雙眼固視正前方,檢查者移動(dòng)鏡頭使共焦顯微鏡與結(jié)膜上皮細(xì)胞接觸時(shí),將鏡頭緩慢向前推進(jìn),于結(jié)膜濾過泡區(qū)進(jìn)行全層掃描,結(jié)束后選擇有價(jià)值的圖像和錄像存盤,并計(jì)算平均微囊密度及平均微囊面積[10]。
手術(shù)后7、14、21、28和56 d,取濾過泡區(qū)的組織(包括結(jié)膜、筋膜和鞏膜)進(jìn)行CTGF的RT-PCR[3]。每個(gè)時(shí)間點(diǎn)得到的組織在1m l提取試劑(Trizol試劑,武漢生命技術(shù)有限公司,中國(guó))中勻漿,用cDNA合成試劑盒(Toyobo,日本)合成cDNA。在實(shí)時(shí)PCR檢測(cè)系統(tǒng)(SLAN紅石醫(yī)藥科技有限公司,中國(guó)),使用SYBR預(yù)混的Taq試劑盒進(jìn)行實(shí)時(shí)PCR測(cè)定。通過比較閾值循環(huán)方法進(jìn)行結(jié)果分析,并通過管家基因β-actin進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。
采用Graph Pad Prism 4.00統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,計(jì)量資料以(±s)表示,比較兩組眼壓差異、結(jié)膜囊泡密度和面積等用單因素方差分析Studentt檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
A組術(shù)后第7天可見有輕微的結(jié)膜充血和良好的濾過泡存在,術(shù)后14 d,結(jié)膜稍充血,濾過泡形成良好,觀察28 d后沒有明顯的炎癥反應(yīng),濾過泡仍隆起、彌散;B組術(shù)后第7天可見結(jié)膜充血和良好的濾過泡,術(shù)后14 d,結(jié)膜充血減輕,濾過泡平坦,瘢痕形成,觀察28 d后大部分濾過泡瘢痕化。術(shù)后1、7和14 d兩組的濾過泡評(píng)分比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t1d=0.326,t7d=0.652,t14d=0.959,均P>0.05);術(shù)后21和28 d兩組的濾過泡評(píng)分比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t21d=9.142,t28d=15.741,均P<0.05)(見表1)。觀察兩組無(wú)一例眼內(nèi)炎、前房出血和白內(nèi)障發(fā)生,少數(shù)出現(xiàn)傷口一過性的周圍角膜水腫。
手術(shù)前和手術(shù)后1、7、14、21和28 d的早上8~9點(diǎn)測(cè)定眼壓。在術(shù)前每組眼壓與正常對(duì)照組比較,均有明顯降低(tA=6.732,tB=6.837,均P<0.05)。術(shù)后早期眼壓明顯降低,但隨時(shí)間延長(zhǎng)逐漸升高。術(shù)前及術(shù)后1和7 d,兩組眼壓比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t術(shù)前=0.352,t1d=0.647,t7d=0.753,均P>0.05);術(shù)后14、21和28 d,兩組眼壓比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t14d=3.463,t21d=4.056,t28d=5.194,均P<0.05)。見表2。
正常結(jié)膜上皮基底細(xì)胞顯示為光暗的細(xì)胞體,細(xì)胞邊界窄(見圖1A)。經(jīng)過0.5%PFD滴眼液處理28 d的A組在結(jié)膜濾過泡區(qū)上皮及基質(zhì)層出現(xiàn)了許多大小不一的微囊泡,周邊可見部分呈亮光樣炎癥細(xì)胞包繞(見圖1B);而經(jīng)過PBS處理的B組在結(jié)膜濾過泡區(qū)上皮及基質(zhì)層可見少許的小微囊泡及少量的亮光樣炎癥細(xì)胞(見圖1C)。通過計(jì)數(shù)發(fā)現(xiàn),經(jīng)過治療28 d后,A組結(jié)膜上皮下平均微囊密度和平均微囊面積分別為(112±22)個(gè)/mm2和(28 589±14 268)μm2,而B組結(jié)膜上皮下平均微囊密度和平均微囊面積分別為(26±19)個(gè)/mm2和(4 989±2 329)μm2,兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(tmd=16.842,tma=14.894,均P<0.05,見圖1D,1E)。
A組術(shù)后各時(shí)間點(diǎn)在濾過泡區(qū)CTGFmRNA表達(dá)明顯下調(diào),而B組CTGF在濾過泡區(qū)CTGF mRNA未見明顯改變,兩組在各時(shí)間點(diǎn)比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t7d=2.476,t14d=4.892,t21d=7.638,t28d=9.452,均P<0.05),見圖2。
表1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物術(shù)前和術(shù)后各時(shí)段兔結(jié)膜濾過泡評(píng)分比較 (n=12,±s)
表1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物術(shù)前和術(shù)后各時(shí)段兔結(jié)膜濾過泡評(píng)分比較 (n=12,±s)
組別 術(shù)前 術(shù)后1 d 術(shù)后7 d 術(shù)后14 d 術(shù)后21 d 術(shù)后28 d A-3.26±0.14 3.72±0.46 3.66±0.65 4.32±0.64 4.17±0.73 3.36±0.25 3.66±0.38 3.23±0.29 3.18±0.43 2.51±0.37 t值 - 0.326 0.652 0.959 9.142 15.741 P值 - 0.973 0.652 0.326 0.048 0.025 B -
表2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物術(shù)前和術(shù)后各時(shí)段眼壓比較 (n=12,mmHg,±s)
表2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物術(shù)前和術(shù)后各時(shí)段眼壓比較 (n=12,mmHg,±s)
組別 術(shù)前 術(shù)后1 d 術(shù)后7 d 術(shù)后14 d 術(shù)后21 d 術(shù)后28 d A 16.24±0.26 12.81±0.38 13.26±0.41 13.45±0.36 13.84±0.43 14.15±0.51 17.46±0.22 12.52±0.42 13.52±0.47 14.57±0.52 16.22±0.58 17.28±0.62 t值 0.352 0.647 0.753 3.463 4.056 5.194 P值 0.982 0.864 0.745 0.044 0.028 0.016 B
圖1 兩組術(shù)后28 d兔結(jié)膜濾過泡的共焦顯微鏡圖像
圖2 兩組兔結(jié)膜手術(shù)區(qū)CTGF mRNA表達(dá)
青光眼是導(dǎo)致不可逆性盲的主要原因,是僅次于白內(nèi)障導(dǎo)致失明的第2大常見原因,發(fā)病率約為0.21%~1.64%[11]。目前,濾過性手術(shù)仍是青光眼的主要治療手段,但鞏膜表層、Tenon囊和球結(jié)膜之間成纖維細(xì)胞增生、膠原合成增加等,使濾過道瘢痕化而影響其濾過功能[12],導(dǎo)致手術(shù)失敗。為了抑制瘢痕形成,防止濾過道瘢痕化,目前術(shù)中常用的抗代謝藥物如5-FU和MMC均可以防止術(shù)后瘢痕形成,但常常會(huì)導(dǎo)致結(jié)膜泡漏、低眼壓、鞏膜溶解、眼內(nèi)炎等并發(fā)癥[13]。此外,研究者發(fā)現(xiàn)皮質(zhì)類固醇可以減少濾過道纖維細(xì)胞增生。尹寶存[14]采用濾過性手術(shù)聯(lián)合局部點(diǎn)用皮質(zhì)類固醇藥物治療急性閉角型青光眼急性發(fā)作及慢性閉角型青光眼,有效地解決了術(shù)后炎癥和傷口愈合過程中纖維組織增生、濾過道瘢痕化的難題。但其在低濃度時(shí)不僅不能抑制成纖維細(xì)胞增殖,反而能起到促進(jìn)作用,局部低濃度滴藥造成濾過道的纖維化,而結(jié)膜下注射易形成無(wú)功能濾過泡,且長(zhǎng)期應(yīng)用并發(fā)癥多。
術(shù)后濾過道瘢痕化是青光眼濾過手術(shù)后期失敗的主要原因,是眼壓長(zhǎng)期有效控制和視神經(jīng)損害保護(hù)的一個(gè)重大障礙。近年來(lái),抗濾過道瘢痕化藥物作用被越來(lái)越多的人肯定,手術(shù)聯(lián)合各類抗瘢痕藥物的優(yōu)勢(shì)也逐漸凸顯,在拓寬了手術(shù)適應(yīng)范圍的同時(shí),也保證了手術(shù)的成功率,增加了青光眼患者復(fù)明的希望。PFD在體外的很多細(xì)胞(例如肝星狀細(xì)胞、腎成纖維細(xì)胞、子宮肌層細(xì)胞及肌瘤細(xì)胞)和許多器官(例如腎、肺和肝臟)有抗炎和抗纖維化的作用。目前,PFD在若干臨床試驗(yàn)中得到了應(yīng)用,包括肥厚性心肌病、肺纖維化、神經(jīng)纖維瘤、子宮平滑肌瘤、特發(fā)性硬皮病、硬化性腹膜炎和輻射誘發(fā)的纖維化等。雖然PFD在眼部的抗纖維化機(jī)制仍不清楚,但有研究表明,PFD能下調(diào)人眼球筋膜成纖維細(xì)胞TGF-β1的mRNA的表達(dá),對(duì)其增殖、遷移及其在體外的膠原收縮具有明顯的抑制作用。前期已經(jīng)研究了青光眼與全身疾病如阿爾默海茨病[15]、帕金森病[16]等的關(guān)系,以及一部分抗瘢痕的物質(zhì)如紅花保存羊膜[3]、晶狀體前囊膜等[17]在青光眼的應(yīng)用,目前的初步研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)PFD能調(diào)節(jié)青光眼小梁切除手術(shù)區(qū)的鞏膜瓣和結(jié)膜組織CTGF mRNA的表達(dá),且濾過泡形成良好,有明顯的抗瘢痕作用。
總之,本文通過實(shí)驗(yàn)對(duì)照,發(fā)現(xiàn)PFD滴眼液在兔小梁切除術(shù)后能減少術(shù)后結(jié)膜鞏膜間的瘢痕愈合。其原因可能是青光眼小梁切除術(shù)后濾過泡容易粘連而產(chǎn)生瘢痕化,而PFD滴眼液能有效抗瘢痕,保持濾過道通暢,所以濾過泡存活得更為持久。隨著細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、組織工程學(xué)的建立及學(xué)科間的交叉發(fā)展,闡明青光眼濾過道愈合的過程,進(jìn)一步研究現(xiàn)有抗纖維化藥物抗瘢痕化的作用機(jī)制,尋找療效好、毒副作用小、來(lái)源豐富的成分,仍是青光眼術(shù)后抗瘢痕化的研究方向。目前,大多數(shù)研究還處于體外和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段,尚有待于進(jìn)一步明確PFD對(duì)青光眼濾過道瘢痕化作用的相關(guān)機(jī)制和細(xì)胞信號(hào)通道,這將為臨床隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)的研究奠定可靠的基礎(chǔ)。
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