角膜內(nèi)皮細(xì)胞功能及其臨床意義；

1、角膜內(nèi)皮細(xì)胞功能及其臨床意義李旭09臨床乙班【關(guān)鍵詞】角膜內(nèi)皮細(xì)胞；功能角膜內(nèi)皮細(xì)胞對(duì)角膜透明性有著至關(guān)重要的作用，角膜的高度透明是實(shí)現(xiàn)視覺(jué)器官正常生理功能的重要條件之一，而解剖形態(tài)完整和生理功能正常的角膜內(nèi)皮層則是保持角膜透明的關(guān)鍵。故臨床眼科醫(yī)生在任何內(nèi)眼手術(shù)中，均要十分注意對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的保護(hù)。同時(shí)術(shù)前ti王要極為注意對(duì)其活性的檢測(cè)研究 近年來(lái)由于各種新技術(shù)在眼科領(lǐng)域的應(yīng)用和生物技術(shù)的發(fā)展，對(duì)角膜內(nèi)皮細(xì)胞活性的檢測(cè)研究d三逐漸深入。一 角膜內(nèi)皮細(xì)胞的功能作為角膜最內(nèi)層的內(nèi)皮層是由單層內(nèi)皮細(xì)胞所組成，它前附著于后彈力層，后與前房水接觸，內(nèi)皮從角膜中央到周邊可被分為四個(gè)區(qū)：i區(qū)：占角膜中央869

2、1ii111的大片區(qū)域；1i區(qū)：寬度僅150 500urn；m區(qū)：寬度50150urn；1v區(qū)包括最周邊部分，與角膜的小梁網(wǎng)毗鄰，寬50looum 。角膜內(nèi)皮細(xì)胞是通過(guò)其主動(dòng)的代謝性液泵作用，把房水與角膜基質(zhì)隔開(kāi)的生理屏障，其泵一漏系統(tǒng)可防止過(guò)多的水分和溶質(zhì)通過(guò)，使角膜基質(zhì)保持相對(duì)脫水的狀態(tài)，維持其透明性。這一作用的實(shí)施，是通過(guò)角膜內(nèi)皮細(xì)胞的的na 一k 一atp酶的活性，維持角膜內(nèi)和房水內(nèi)的na 梯度。內(nèi)皮細(xì)胞之間的復(fù)合連接結(jié)構(gòu)，又起到防止水分滲入角膜內(nèi)的屏障作用，從而保持角膜實(shí)質(zhì)層的相對(duì)脫水狀態(tài)。任何導(dǎo)致角膜內(nèi)皮細(xì)胞損害的因素，均能使這一屏障功能受損，而導(dǎo)致角膜水腫，失去其透明性。二 檢測(cè)

3、方法的發(fā)展史最初在發(fā)現(xiàn)了裂隙燈顯微鏡后，人們發(fā)現(xiàn)通過(guò)鏡面反射照明法可以觀察角膜內(nèi)皮細(xì)胞的密度及形態(tài)，1968年david maurice利用鏡面反射的原理制造出內(nèi)皮顯微鏡，1970年brown制造出臨床非接觸內(nèi)皮顯微鏡，但只能放大10倍，1975年laring對(duì)儀器進(jìn)行改造使其放大100倍或更大，產(chǎn)生高分辨率，后brown和bigan等又進(jìn)一步改進(jìn)，發(fā)展到目前的非接觸及接觸式兩種而應(yīng)用于臨床。電子顯微鏡及共焦顯微鏡的問(wèn)世也為角膜內(nèi)皮的研究增添了新的途徑。尤其是共焦顯微鏡，它可以從細(xì)胞水平來(lái)判定各種角膜疾病。三 臨床意義1.正常角膜內(nèi)皮細(xì)胞形態(tài)及密度為一單層扁平細(xì)胞，呈六角形、緊密鑲嵌、大小均等

4、、排列整齊，對(duì)維持角膜透明和相對(duì)脫，k狀態(tài)有極為重要作用。正常人的角膜內(nèi)皮細(xì)胞密度(每平方毫米內(nèi)皮細(xì)胞的數(shù)量)隨年齡增長(zhǎng)而降低，體內(nèi)hcecs隨年齡增長(zhǎng)會(huì)發(fā)生衰老改變，各年齡段hcecs中均有衰老相關(guān)基因的表達(dá)，pl6ink4a的相對(duì)表達(dá)量隨年齡增加而增高，其介導(dǎo)的衰老通路可能在正常hcecs衰老的過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。嬰幼兒期細(xì)胞通過(guò)有絲分裂增殖，總數(shù)約為90l00萬(wàn)個(gè)，成人后則無(wú)增殖能力，損傷區(qū)域由鄰近細(xì)胞擴(kuò)展、移行來(lái)覆蓋 。正常人hcecs在3o歲以前平均細(xì)胞密度3 0004 000個(gè)ram ，3140歲為3 000個(gè)mm 左右，4150歲為2 800個(gè)ram 左右。5160歲為2 60

5、0個(gè)mm2左右6180歲為24002 500個(gè)min 左右，80歲以上為2 1602 400個(gè)ram 。一般認(rèn)為維持正常角膜內(nèi)皮屏障功能所需最低臨界密度為700個(gè)mln 、1.1角膜內(nèi)皮細(xì)胞圖象定性分析1.1.1 內(nèi)皮細(xì)胞形態(tài) 正常的內(nèi)皮細(xì)胞呈六邊形，大小相等、均勻規(guī)則、邊界清晰，細(xì)胞邊界的交叉角為120。，隨著年齡增長(zhǎng)尤其在60歲以后或某些眼病時(shí)，可見(jiàn)細(xì)胞形態(tài)發(fā)生變化，大小不等、形態(tài)不規(guī)則，細(xì)胞平均面積增大。1.1.2 內(nèi)皮細(xì)胞邊界正常角膜內(nèi)皮細(xì)胞的邊界呈清晰的暗的直線(xiàn)，有時(shí)也可見(jiàn)幾個(gè)細(xì)胞出現(xiàn)雙邊，就是細(xì)胞邊界線(xiàn)內(nèi)又出現(xiàn)一條平行于邊界的暗線(xiàn)，這可能是光學(xué)上的陰影現(xiàn)象，并無(wú)病理學(xué)意義。在正常狀

6、態(tài)下，由于細(xì)胞呈六邊形鑲嵌排列，細(xì)胞之間的連接呈均一狀態(tài)，以三個(gè)相等的120。對(duì)頂角相連接，如果內(nèi)皮細(xì)胞受損或發(fā)生移行，這個(gè)角度即發(fā)生改變。1.1.3 暗結(jié)構(gòu)及角膜后表面的形態(tài) 在角膜內(nèi)皮鏡檢查時(shí)，在相鄰細(xì)胞之間可以發(fā)現(xiàn)大小不等的暗結(jié)構(gòu)(暗區(qū))或亮結(jié)構(gòu)，小的比一個(gè)細(xì)胞還小，大的可以成片。暗區(qū)表明該處的角膜內(nèi)皮細(xì)胞已不出現(xiàn)，較大的暗結(jié)構(gòu)，多發(fā)生在角膜內(nèi)皮病變時(shí)如后彈力膜結(jié)節(jié)，少數(shù)原因不明。亮結(jié)構(gòu)的臨床意義不太清楚，有可能為內(nèi)皮細(xì)胞核的反光。1.1.4 角膜內(nèi)皮后表面這是內(nèi)皮細(xì)胞與前房水相接觸的分界線(xiàn)，呈一暗色的帶行，內(nèi)皮細(xì)胞表面光滑，鏡下呈直線(xiàn)形。當(dāng)內(nèi)皮細(xì)胞受損時(shí)，其表面失去光滑而產(chǎn)生不規(guī)則的暗

7、的分界線(xiàn)，呈波浪型或鋸齒形。1.2 角膜內(nèi)皮圖象定量分析角膜內(nèi)皮細(xì)胞檢查時(shí)，包括細(xì)胞密度和細(xì)胞面積，還有六邊形細(xì)胞百分?jǐn)?shù)及細(xì)胞面積變異系數(shù)(cv，即標(biāo)準(zhǔn)差平均細(xì)胞面積)、各種形態(tài)細(xì)胞所占百分?jǐn)?shù)等參數(shù)。正常人角膜內(nèi)皮細(xì)胞密度隨年齡增加而相應(yīng)下降，細(xì)胞平均面積增加，多形性細(xì)胞增多，六邊形細(xì)胞所占比例下降。其中：cd(cell density)：表示細(xì)胞密度(以細(xì)胞數(shù)into2為單位)sd(standard deviation)：表示細(xì)胞面積標(biāo)準(zhǔn)差，理想值140以下cv(120一effient of variation)：表示細(xì)胞面積變異系數(shù)，理想值30以下。hexagonality：表示六邊形細(xì)胞

8、的百分?jǐn)?shù)，理想值50 以上。ave：表示平均細(xì)胞面積(以m2為單位)max：表示最大細(xì)胞面積(以m2為單位)min：表示最小細(xì)胞面積(以m2為單位)num：表示檢查的細(xì)胞數(shù)目。(以上是在我院使用日本topcon sp一2000型非接觸角膜內(nèi)皮鏡的內(nèi)皮細(xì)胞分析模式)1.3 眼病1.3.1 圓錐角膜其臨床特征是角膜中央逐漸變陡，角膜前突呈圓錐狀。其內(nèi)皮變化主要為：角膜內(nèi)皮細(xì)胞呈多形化，有較小內(nèi)皮細(xì)胞出現(xiàn)；多數(shù)細(xì)胞呈方向性增大，其長(zhǎng)軸向著圓錐頂部；在急性圓錐病例，角膜中央局限性水腫及層間積液，局部有大的內(nèi)皮細(xì)胞出現(xiàn)，為正常的71o倍，被認(rèn)為是內(nèi)皮和后彈性膜破裂后修復(fù)的痕跡。1.3.2 青光眼持續(xù)性高

9、眼壓可導(dǎo)致角膜內(nèi)皮細(xì)胞受損 。其表現(xiàn)為：總的內(nèi)皮細(xì)胞數(shù)量降低，內(nèi)皮細(xì)胞密度不同程度下降，細(xì)胞形態(tài)為多形性，可見(jiàn)大小不等的暗區(qū)。1.3.3 眼內(nèi)炎癥 由于眼內(nèi)炎癥的滲出物、炎性細(xì)胞不斷刺激角膜內(nèi)皮細(xì)胞，可減少na 一k 一atp酶泵的位點(diǎn)密度，從而降低其泵功能，持續(xù)作用使角膜內(nèi)皮細(xì)胞數(shù)量減少，內(nèi)皮細(xì)胞壞死脫落后形成暗區(qū)。在急性炎癥時(shí)，單核細(xì)胞能進(jìn)入內(nèi)皮細(xì)胞或內(nèi)皮細(xì)胞和彈性膜之間，加劇了內(nèi)皮細(xì)胞損害。臨床發(fā)現(xiàn)眼內(nèi)許多炎癥都可引起角膜內(nèi)皮細(xì)胞的損害，尤其是前部色素膜炎，病程越長(zhǎng)，損害程度越嚴(yán)重。1.4 角膜接觸鏡長(zhǎng)期戴角膜接觸鏡，可引起角膜慢性缺氧和代謝改變?nèi)缛樗嵩龆嗟榷拘晕镔|(zhì)堆集，造成角膜內(nèi)皮細(xì)胞

10、損傷 j。角膜內(nèi)皮鏡發(fā)現(xiàn)：角膜內(nèi)皮細(xì)胞大小改變或六角形細(xì)胞數(shù)目減少。因此，角膜內(nèi)皮細(xì)胞的隨訪(fǎng)對(duì)安全配戴角膜接觸鏡是有臨床意義的。1.5 眼部手術(shù)在內(nèi)眼手術(shù)時(shí)，由于房水成分的改變，器械進(jìn)出前房，以及手術(shù)對(duì)角膜的牽拉變形，均可或多或少地引起角膜內(nèi)皮損傷，輕者僅為角膜暫時(shí)水腫，線(xiàn)狀渾濁，嚴(yán)重者可導(dǎo)致角膜內(nèi)皮失代償，最終發(fā)生大泡性角膜病變，角膜完全 昆濁。1.5.1 白內(nèi)障手術(shù)白內(nèi)障手術(shù)的改進(jìn)，人工晶體植入的普遍應(yīng)用，對(duì)手術(shù)者的技巧和手術(shù)前的檢查角膜內(nèi)皮細(xì)胞密度、形態(tài)、六角形細(xì)胞數(shù)目和變異系數(shù)等，要求更加嚴(yán)格，以防術(shù)后出現(xiàn)角膜內(nèi)皮的損傷，導(dǎo)致角膜內(nèi)皮失代償。白內(nèi)障超聲乳化摘除術(shù)可造成內(nèi)皮細(xì)胞嚴(yán)重丟失

11、，特別是超聲操作過(guò)程 j 所以，術(shù)前了解角膜內(nèi)皮的功能狀態(tài)對(duì)提高手術(shù)安全性、篩選高危角膜患者具有重要意義。1.5.2 穿透性角膜移植術(shù)術(shù)前要應(yīng)用角膜內(nèi)皮顯微鏡檢查供片內(nèi)皮細(xì)胞的狀態(tài)和數(shù)量，六角形細(xì)胞百分比能反映角膜內(nèi)皮細(xì)胞的變異，已被公認(rèn)為衡量?jī)?nèi)皮損害的靈敏指標(biāo) j，為選擇優(yōu)質(zhì)的供體提供了依據(jù)。由于手術(shù)創(chuàng)傷，術(shù)后炎癥反應(yīng)、排斥反應(yīng)或并發(fā)癥，都使內(nèi)皮細(xì)胞的部分喪失在所難免。一般成功的穿透性角膜移植術(shù)，內(nèi)皮細(xì)胞的損失控制在15 25 左右。所以，評(píng)估供體內(nèi)皮細(xì)胞功能狀態(tài)對(duì)手術(shù)的成功具有一定的意義。1.5.3 青光眼手術(shù)術(shù)前檢查內(nèi)皮細(xì)胞的密度等參數(shù)，對(duì)估計(jì)術(shù)后愈合情況有一定的參考意義。有研究表明，提

12、高手術(shù)質(zhì)量，減少術(shù)后淺前房和炎癥反應(yīng)的發(fā)生或縮短其存在的時(shí)間，可降低術(shù)后角膜內(nèi)皮細(xì)胞的損失率 。1.5.4 在玻璃體及視網(wǎng)膜的手術(shù)中特別是無(wú)晶狀體及假晶狀體的患者，在取出晶狀體及玻璃體和晶狀體切割及鞏膜扣帶術(shù)中對(duì)角膜內(nèi)皮有很大損害，硅油和角膜內(nèi)皮的接觸會(huì)使角膜內(nèi)皮細(xì)胞生理及形態(tài)發(fā)生變化，通常為內(nèi)皮細(xì)胞變大，出現(xiàn)異形細(xì)胞和暗、亮結(jié)構(gòu)變異，也可見(jiàn)到后彈力層贅生物 。戴接觸鏡可以使角膜中央及周邊細(xì)胞重新分布。內(nèi)皮細(xì)胞密度也會(huì)降低，并且長(zhǎng)期配戴也會(huì)引起內(nèi)皮細(xì)胞形態(tài)的變化，1.5.5 眼內(nèi)灌注液及部分藥物毒性作用 手術(shù)中前房灌注液，其組成ph值和滲透壓應(yīng)近似于房水，方能保持角膜內(nèi)皮細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能。滲透

13、壓過(guò)高或過(guò)低，ph值在69 75以外的灌注液及成分單一的灌注液對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞都可造成損傷 。atilla認(rèn)為1orl利多卡因前房?jī)?nèi)注射后可造成內(nèi)皮細(xì)胞的丟失，導(dǎo)致組織學(xué)的損壞甚至功能受損。另外皮質(zhì)類(lèi)固醇對(duì)角膜外傷有減輕水腫的作用，同時(shí)也對(duì)其角膜內(nèi)皮細(xì)胞造成損傷，使其內(nèi)皮細(xì)胞變異系數(shù)變大，六角形細(xì)胞的比例變小 。故采用不同的眼內(nèi)灌注液或前房用藥時(shí)，應(yīng)注意對(duì)角膜內(nèi)皮細(xì)胞功能的檢測(cè)。四 展望角膜內(nèi)皮細(xì)胞的檢測(cè)，尤其角膜內(nèi)皮細(xì)胞的細(xì)柳州醫(yī)學(xué) 2009年第22卷第3期胞面積和密度則是檢測(cè)內(nèi)皮細(xì)胞功能狀態(tài)及角膜功能儲(chǔ)備量的重要指標(biāo)，六邊形細(xì)胞率的下降則是反映內(nèi)皮損害及不穩(wěn)定的敏感指標(biāo) 。從而影響患者的視力和視

14、功能。我們現(xiàn)在的各種治療方法減輕了許多疾病的進(jìn)一步發(fā)展，但仍有些因?yàn)橹委煵患皶r(shí)或重癥者反復(fù)發(fā)作，病程遷延，角膜內(nèi)皮失代償而發(fā)生大泡性角膜病變的情況。相信隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)各種疾病研究的加深，各種新技術(shù)和藥物的應(yīng)用，對(duì)各種角膜疾病的治療也會(huì)越來(lái)越有力，產(chǎn)生大泡性角膜病變的比例也會(huì)越來(lái)越少。參考文獻(xiàn)1閻洪祿，于秀敏眼生理學(xué)m北京：人民衛(wèi)生出版社，20017 82李秋明，鄭廣瑛眼科應(yīng)用解剖學(xué)m鄭州大學(xué)出版社，2002，153張雪翎，王秀麗急性閉角型青光眼對(duì)角膜內(nèi)皮細(xì)胞的影響分析j臨床眼科雜志，2006，(06)：l2一l34yukiomizutani，satoshimizutani，seijim

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