張婷,孫心怡,高衛(wèi)萍
南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院眼科,江蘇南京 210000
當(dāng)今,繼心腦血管疾病、腫瘤及慢性呼吸系統(tǒng)疾病之后,2 型糖尿病(T2DM)已成為全球發(fā)病率、致殘率最高的疾病之一。根據(jù)權(quán)威數(shù)據(jù)顯示:目前全球共有4.25 億成人患有糖尿病,其中我國占比約27%[1]。 而臨床存在約81.82%的T2DM 患者通過實(shí)驗(yàn)室檢查診斷為干眼[2],63%的T2DM 患者存在干眼相關(guān)癥狀的主訴[3]。
另一方面,T2DM 患者干眼的發(fā)病率遠(yuǎn)高于常人,該原因與T2DM 可引起患者眼表功能紊亂之間關(guān)系密切。 同時(shí), 糖尿病性干眼因其存在容易反復(fù)發(fā)作的特點(diǎn), 而普遍難以根治, 可對人們的生活質(zhì)量及身心健康,造成各種不良影響。
對于2 型糖尿病患者,可因體內(nèi)持續(xù)性的高血糖,進(jìn)而通過蛋白質(zhì)非酶糖基化、 多元醇通路等途徑損傷眼表組織結(jié)構(gòu),并引起眼表炎性反應(yīng),從而導(dǎo)致“淚膜不穩(wěn)定”和“眼表淚液滲透壓升高”,最終形成干眼。 該文現(xiàn)對T2DM 干眼的角膜、結(jié)膜、瞼板腺、淚腺等眼表結(jié)構(gòu)的改變及其機(jī)制進(jìn)行綜述。
1.1.1 角膜上皮損害 大量研究發(fā)現(xiàn): 高血糖會(huì)導(dǎo)致角膜上皮普遍存在持續(xù)性缺損及角膜上皮再生能力下降。 吳燕妮等[4]認(rèn)為高血糖可以促進(jìn)活性氧(ROS)的產(chǎn)生,ROS 損害表皮生長因子受體 (EGFR)-磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)信號(hào)通路,導(dǎo)致細(xì)胞凋亡增加。Jiang, QW 等[5]通過比較正常及糖尿病條件下角膜上皮細(xì)胞的愈合能力, 認(rèn)為糖尿病可以通過增加ROS和損傷Akt 信號(hào)來抑制小鼠和人類角膜上皮細(xì)胞的遷移和緊密連接, 且用抗氧化劑N-乙酰半胱氨酸(NAC)治療可顯著降低糖尿病角膜上皮細(xì)胞的ROS 產(chǎn)生,促使傷口愈合。
同時(shí),MMPs 亦可能參與損傷角膜上皮, 作為降解細(xì)胞外基質(zhì)最重要的酶系統(tǒng),它參與機(jī)體炎癥、傷口愈合、組織重建等一系列病理生理過程。 古麗努爾[6]等發(fā)現(xiàn)干眼患者血清中MMP-2 水平異常升高,它可以降解角膜上皮基底膜成分,促使角膜上皮損傷。有研究發(fā)現(xiàn)[7]:在DM 患者角膜內(nèi)的MMPs 的mRNA 表達(dá)增強(qiáng)。 為此,也不能排除MMPs 與糖尿病角膜上皮損傷存在關(guān)聯(lián)。但是,MMPs 異常只能說明眼表存在炎癥反應(yīng), 但不能明確區(qū)別干眼與其他眼表疾病, 故MMPs 與糖尿病干眼的關(guān)系仍需進(jìn)一步深入研究。
此外,DM 患者角膜上皮病變或與蛋白質(zhì)非酶糖基化通路相關(guān),糖基化終產(chǎn)物(AGEs)在基底膜(角膜上皮層組成部分)的細(xì)胞外基質(zhì)上沉積,造成膠原以及基質(zhì)變性,增加上皮與基底膜間的間隙,弱化角膜上皮的附著,且限制了它們的膨脹與遷移,從而減緩角膜上皮的修復(fù)[8]。 角膜上皮的完整性受損,愈合延遲,導(dǎo)致淚膜覆蓋不均,淚膜穩(wěn)定性降低。
1.1.2 角膜神經(jīng)病變 值得一提的是,T2DM 患者角膜知覺減退較正常人明顯。 在角膜共聚焦顯微鏡(CCM)下可發(fā)現(xiàn)其角膜神經(jīng)感覺層厚度及神經(jīng)纖維的形態(tài)發(fā)生變化。 Gao Y 等[9]發(fā)現(xiàn)T2DM 患者角膜上皮細(xì)胞密度降低及角膜神經(jīng)纖維變細(xì)、減少,角膜敏感性變鈍。 并且,這種變化與糖尿病的病程長短情況密切相關(guān),尤其在增殖性糖尿病性視網(wǎng)膜病變(PDR)的患者中更為明顯。 即DM 病程越長,DR 病情越嚴(yán)重,則角膜知覺減退越明顯。 Ishibashi F 等[10]通過 CCM 觀察到 T2DM 患者角膜神經(jīng)纖維密度 (CNFD)、 角膜神經(jīng)纖維長度(CNFL)、角膜神經(jīng)分支密度(CNBD)均明顯下降,且在糖尿病性周圍神經(jīng)病變的患者中,CNFD 及CNFL 進(jìn)一步輕微降低。 而CNF 受損,可導(dǎo)致角膜敏感性減退,瞬目運(yùn)動(dòng)減少,從而促使眼表在缺乏淚膜保護(hù)的情況下,使角膜長期暴露在空氣中,進(jìn)而造成角膜上皮缺損。
同時(shí),T2DM 患者角膜神經(jīng)病變與其病程及并發(fā)癥明顯相關(guān), 所以一些病程長或伴有并發(fā)癥的糖尿病干眼患者的眼表刺激癥狀反而不明顯, 但其熒光素鈉染色情況較為嚴(yán)重, 這在一定程度上也不利于臨床對糖尿病性干眼患者做出及時(shí)而明確的診斷。 因而,在對糖尿病性干眼進(jìn)行積極防治的過程中, 如何更好的完善診斷標(biāo)準(zhǔn),而更加有效的避免漏診、誤診,同樣也具有深入的研究價(jià)值。
1.2.1 結(jié)膜上皮損害 結(jié)膜上皮中的杯狀細(xì)胞分泌黏蛋白層, 具有改善眼球表面親水性, 從而穩(wěn)定淚膜的作用。T2DM 患者結(jié)膜上皮損害主要表現(xiàn)在結(jié)膜上皮鱗狀細(xì)胞化生,杯狀細(xì)胞密度下降,導(dǎo)致黏蛋白分泌減少。Zhang C 等[11]通過印跡細(xì)胞學(xué)檢查比較結(jié)膜活檢組織,發(fā)現(xiàn)糖尿病干眼組的結(jié)膜鱗狀化生程度明顯高于非糖尿病干眼組及無干眼糖尿病組。曾忠玲等[12]同樣發(fā)現(xiàn)糖尿病患者的結(jié)膜杯狀細(xì)胞計(jì)數(shù)(73.74±59.41)個(gè)/mm2顯著少于非糖尿病患者(120.84±60.51)個(gè)/mm2,其結(jié)膜鱗狀化生程度也高于正常對照組。 劉芳[13]還認(rèn)為:T2DM患者的結(jié)膜損傷甚至早于角膜損傷。
1.2.2 結(jié)膜微循環(huán)障礙 結(jié)膜微循環(huán)障礙表現(xiàn)在結(jié)膜微血流速度減慢, 毛細(xì)血管基底膜增厚, 微血管形態(tài)扭曲、畸形,甚至閉塞,或形成微血管瘤。研究發(fā)現(xiàn)[14]T2DM患者結(jié)膜出現(xiàn)異常微血流、微血管管徑粗細(xì)不均、甚至毛細(xì)血管丟失等改變。 To WJ 等[15]同樣發(fā)現(xiàn)結(jié)膜微血管病變出現(xiàn)在DR 之前, 并提出結(jié)膜微血管病變作為DR早期預(yù)測及發(fā)展監(jiān)測的可實(shí)用性。 結(jié)膜微循環(huán)障礙造成角膜緣或穹隆部結(jié)膜血供不足,損傷角結(jié)膜上皮;結(jié)膜囊內(nèi)血管病變,高血糖的環(huán)境,加之細(xì)菌、內(nèi)毒素的作用,使得眼表炎癥發(fā)生幾率大大增加,均間接導(dǎo)致了干眼的發(fā)生。
1.2.3 結(jié)膜松弛 糖尿病性結(jié)膜松弛癥的發(fā)生亦可能是受到高血糖的影響。 高血糖可以激活細(xì)胞中無活性的醛糖還原酶 (AR), 有活性的AR 增加了NADPH 的消耗,使還原性谷胱甘肽生成減少,組織的抗氧化能力下降,氧自由基清除率減低[16],對結(jié)膜組織造成損傷。另一方面,實(shí)驗(yàn)研究還發(fā)現(xiàn)[17],糖尿病兔球結(jié)膜組織中MMP-1、MMP-3、MMP-9 有較高的陽性表達(dá), 作為 MMPs 的家族成員,它可破壞細(xì)胞的組織學(xué)屏障,引起結(jié)膜上皮的彈力纖維減少,結(jié)膜組織膠原變硬,脆性增加,彈性下降,導(dǎo)致了結(jié)膜松弛。 而松弛的球結(jié)膜影響了淚河形成,遮蓋了淚小點(diǎn),引起淚液動(dòng)力學(xué)改變,及異物感、疼痛、溢淚、干澀等一系列眼部癥狀。
瞼板腺分泌淚膜的脂質(zhì)層, 其具有維持淚膜穩(wěn)定的功能。 瞼板腺功能障礙影響了瞼板腺排脂,造成淚膜脂質(zhì)層異常,導(dǎo)致了蒸發(fā)過強(qiáng)型干眼。 而現(xiàn)階段也存在多項(xiàng)研究[18-19]均充分顯示:T2DM 患者出現(xiàn)瞼板腺功能障礙的概率要高于非糖尿病患者。楊馨[20]通過瞼板腺檢查器發(fā)現(xiàn)糖尿病患者的瞼板腺分泌能力遠(yuǎn)低于對照組,其瞼板腺缺失也更為明顯,二者變化皆與糖尿病病程顯著相關(guān),即病程越長,瞼板腺分泌能力越差,瞼板腺缺失率更高。 于濤[7]在激光共聚焦顯微鏡下觀察到T2DM 患者的瞼板腺腺體出現(xiàn)扭曲、縮短和缺失,腺泡變形擴(kuò)張,脂質(zhì)堆積在瞼板腺開口及其中。 更有研究認(rèn)為高血糖還誘發(fā)了瞼緣炎癥, 間接造成瞼板腺開口阻塞,導(dǎo)致脂質(zhì)分泌減少[21]。
1.4.1 淚液量的減少 ①基礎(chǔ)淚液分泌減少; 持續(xù)性的高血糖環(huán)境,對眼表組織結(jié)構(gòu)造成的各種不利影響,包括促使淚腺的結(jié)構(gòu)與功能發(fā)生改變, 造成淚液基礎(chǔ)分泌減少。 高糖通過蛋白質(zhì)非酶糖基化途徑使淚腺組織中的AGEs 及其受體含量增加,AGEs 結(jié)合其受體可以誘導(dǎo)炎癥因子如白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等產(chǎn)生,并促使氧自由基增加,大量的氧自由基破壞淚腺細(xì)胞膜穩(wěn)定性, 激活細(xì)胞凋亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路, 誘導(dǎo)淚腺細(xì)胞凋亡, 從而減少基礎(chǔ)淚液分泌量。②反射淚液分泌減少,有研究表明:T2DM 會(huì)引起角膜神經(jīng)病變[9-10],導(dǎo)致角膜知覺減退,瞬目運(yùn)動(dòng)頻率減低,引起反射性淚液分泌減少,淚液蒸發(fā)加快,眼表清除率下降, 從而導(dǎo)致代謝產(chǎn)物及細(xì)菌等微生物聚積在角結(jié)膜,誘導(dǎo)炎癥的發(fā)生。
1.4.2 淚液質(zhì)的改變 ①淚液炎癥反應(yīng),目前,已有多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn): 糖尿病患者淚液中的細(xì)胞因子較常人明顯增加,Li B 等[22]通過對淚液蛋白光譜計(jì)數(shù)分析,認(rèn)為糖尿病增加了凋亡相關(guān)蛋白(如膜聯(lián)蛋白A1)、免疫和炎癥相關(guān)蛋白(如中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶2 和簇集蛋白)及糖代謝相關(guān)蛋白(如載脂蛋白A-II)的表達(dá)。Rehman K[23]同樣發(fā)現(xiàn) IL-1β,IL-6,IL-8,TNF-α,TNF-β 等炎性因子在胰島素抵抗人群的血漿或淚液中表達(dá)增高。 而這些因子也已被證實(shí)與干眼的發(fā)生密切相關(guān)[24-25]。 王茜[26]也從光鏡下觀察到糖尿病小鼠的淚腺組織出現(xiàn)明顯的變性纖維化或炎性損傷, 這些淚液炎癥加重了糖尿病患者眼表功能的紊亂,進(jìn)一步促進(jìn)干眼的發(fā)生。 ②淚液滲透壓升高, 淚液滲透壓是干眼發(fā)病機(jī)制中的中心環(huán)節(jié)。 淚液滲透壓的升高通常是繼發(fā)于眼表結(jié)構(gòu)的改變,其影響因素包括淚膜穩(wěn)定性、淚膜脂質(zhì)層特性、瞬目頻率、眼表炎癥等。 瞬目運(yùn)動(dòng)減少,淚膜長時(shí)間暴露在空氣中, 蒸發(fā)加快以及糖尿病導(dǎo)致的結(jié)膜松弛影響了淚液排出,這些因素都可導(dǎo)致淚液滲透壓升高。 此外,淚液滲透壓與炎癥是一對惡性循環(huán), 高糖促使眼表炎癥反應(yīng)明顯增加,導(dǎo)致淚液高滲,而淚液高滲狀態(tài)會(huì)使角膜上皮絲裂原活化蛋白激酶表達(dá)上調(diào), 誘發(fā)炎性反應(yīng)和細(xì)胞凋亡,二者互為因果。Najafi L 等人[27]通過檢測了243 例DM 患者后發(fā)現(xiàn):存在有27.7%的患者淚液滲透壓均顯示升高。楊柳等[28]測得糖尿病患者的淚液滲透壓為(313.25±6.93)mOsm/L,遠(yuǎn)高于正常淚液滲透壓。
2 型糖尿病患者可因機(jī)體內(nèi)持續(xù)性的高血糖,不僅可以并發(fā)各種眼底病變, 同時(shí)也可并發(fā)各種眼表病變,從而對患者的生活質(zhì)量及健康狀況造成各種不利影響。
然而,目前對于糖尿病性干眼的發(fā)病機(jī)制、疾病演變過程中的認(rèn)識(shí),依舊處于較為膚淺的層次。 糖尿病性干眼的治療也僅局限于改善患者的眼表不適,如眼干、眼痛、眼癢、異物感等,多滴用人工淚液,治標(biāo)不治本。若想從根本上治療糖尿病性干眼, 即如何通過有效途徑清除眼表糖基化終產(chǎn)物, 而減少各類炎癥因子的產(chǎn)生? 以及如何改善組織細(xì)胞對糖的有效利用,避免糖基化終產(chǎn)物的形成? 這都需要日后通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)或臨床試驗(yàn),進(jìn)行深入研究。
因此,對于糖尿病性干眼方面的研究,仍然存在巨大的研究空間和價(jià)值。 進(jìn)一步積極開展這方面的研究,也對提高患者的生活質(zhì)量,保護(hù)眼表健康,預(yù)測DR 的病情演變發(fā)展[15]等具有較大意義。