郭九春,呂靜
新生血管性青光眼(neovascular glaucoma,NVG)是房角纖維血管增生引起小梁網(wǎng)阻塞,進(jìn)而導(dǎo)致虹膜粘連、房角關(guān)閉、房水循環(huán)障礙和眼內(nèi)壓升高,降眼壓藥物治療效果差,往往需要手術(shù)治療[1]。NVG 發(fā)病機(jī)制尚不清楚,可能與炎性反應(yīng)、新生血管因子生成、細(xì)胞外基質(zhì)作用、氧化應(yīng)激等有關(guān)[2]。新生血管形成是NVG 發(fā)病的主要病理機(jī)制之一,探討與新生血管相關(guān)的分子機(jī)制有助于早期診斷、指導(dǎo)臨床治療、評(píng)估病情進(jìn)展。Klotho 是一種抗衰老相關(guān)蛋白,其表達(dá)缺失與動(dòng)脈粥樣硬化、器官萎縮、骨質(zhì)疏松、認(rèn)知功能障礙等老年性疾病有關(guān),近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)Klotho 對(duì)維持血管正常功能有重要作用[3]。內(nèi)皮素-1(endothelin-1,ET-1)是參與炎癥反應(yīng)過程的血管活性物質(zhì),具有收縮血管、調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮細(xì)胞生成、分化和遷移作用[4]。Klotho、ET-1 是否參與NVG 發(fā)病和疾病進(jìn)展過程尚不清楚,其機(jī)制尚待探討,本研究檢測(cè)NVG 患者房水、血清中Klotho、ET-1 水平,分析其與血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、炎性因子和疾病進(jìn)展的關(guān)系,旨在為臨床治療、病情評(píng)估提供理論依據(jù)。
選擇2016 年8 月—2019 年10 月濱州市第二人民醫(yī)院眼科住院病房收治的NVG 患者(NVG 組)62 例(62 只眼)。另選擇同期眼科收治的年齡相關(guān)性白內(nèi)障患者51 例(51 只眼)為對(duì)照組。NVG 組:男34 例,女28 例,年齡48~59 歲,平均(53.26±4.12)歲,左眼25 例,右眼37 例。Teich 分級(jí):Ⅱ級(jí)13 例,Ⅲ級(jí)25 例,Ⅳ級(jí)24 例。原發(fā)病分布:視網(wǎng)膜靜脈阻塞20 例,糖尿病性視網(wǎng)膜病變15 例,原發(fā)性青光眼9 例,視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤8 例,眼外傷6 例,其它4 例,其中視網(wǎng)膜靜脈阻塞合并高血壓病16 例,糖尿病性視網(wǎng)膜病變合并高血壓病7 例,原發(fā)性青光眼合并高血壓病5 例。手術(shù)治療方式:全視網(wǎng)膜光凝手術(shù)24 例,青光眼濾過手術(shù)29 例,全視網(wǎng)膜光凝手術(shù)聯(lián)合抗VEGF 藥物治療5 例,青光眼濾過手術(shù)聯(lián)合抗VEGF 藥物治療4 例。對(duì)照組:男28 例,女23 例,年齡46~60 歲,平均(54.02±4.37)歲,左眼21 例,右眼30 例。2 組年齡、性別、患眼分布比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),本研究已獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(2018-12-045)。
診斷標(biāo)準(zhǔn):(1)有原發(fā)病的病史或體征;(2)眼壓>21 mmHg(1 mm Hg=0.133 kPa),多數(shù)伴有眼痛、畏光、視力下降等癥狀;(3)虹膜表面及前房角可見到新生血管,瞳孔散大,瞳孔緣色素外翻[5]。
根據(jù)虹膜新生血管Teich 分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[6]分為,Ⅰ級(jí):虹膜瞳孔緣新生血管0~1 個(gè)象限;Ⅱ級(jí):虹膜瞳孔緣新生血管>2 個(gè)象限;Ⅲ級(jí):虹膜瞳孔緣及睫狀體存在新生血管和/或葡萄膜外翻1~3 個(gè)象限;Ⅳ級(jí):虹膜瞳孔緣及睫狀體存在新生血管和/或葡萄膜外翻>3 個(gè)象限。
納入標(biāo)準(zhǔn):(1)符合NVG 診斷標(biāo)準(zhǔn);(2)單眼患NVG;(3)對(duì)照組經(jīng)系統(tǒng)檢查排除眼底疾病、青光眼、眼內(nèi)感染、眼內(nèi)腫瘤等疾病,亦無(wú)全身系統(tǒng)性疾??;(4)患者及其家屬均知情同意并簽署同意書。
排除標(biāo)準(zhǔn):(1)合并葡萄膜炎、玻璃體炎、眼內(nèi)腫瘤等眼科疾病;(2)妊娠期NVG 患者;(3)合并急慢性感染、免疫系統(tǒng)疾病、惡性腫瘤者;(4)合并有精神系統(tǒng)疾患或未成年患者。
1.3.1 標(biāo)本采集方法 入院后第2 d 清晨采集空腹靜脈血標(biāo)本5 ml,經(jīng)離心(4℃,3,000 r/min,離心時(shí)間15 min,離心半徑10 cm),取血清保存于-80℃超低溫冰箱(Thermo Fisher 公司)待檢。房水采集方法:開瞼,常規(guī)消毒結(jié)膜囊,生理鹽水沖洗后無(wú)菌紗布拭干,于眼球切口前采用1 ml 無(wú)菌注射器抽取約0.15 ml房水,注入無(wú)菌試管中-80℃保存待檢。
1.3.2 Klotho、ET-1、炎性細(xì)胞因子指標(biāo)檢測(cè) ALISEI 全自動(dòng)酶標(biāo)儀(意大利SEAC 公司)采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)檢測(cè)血清、房水中Klotho、ET-1、VEGF、白細(xì)胞介素6(interleukin-6,IL-6)、白細(xì)胞介素8(interleukin-8,IL-8)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)水平,試劑為美國(guó)Epitope Diagnostics 公司。
采用SPSS 25.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和分析,計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()進(jìn)行描述,Student t 檢驗(yàn)或One-Way 方差分析組間差異。計(jì)數(shù)資料以率(%)表示,采用χ2檢驗(yàn)。采用Pearson 相關(guān)系數(shù)(r)描述Klotho、ET-1 與炎性因子、VEGF 之間相關(guān)性,采用Spearman 秩相關(guān)系數(shù)(r)描述Klotho、ET-1 與Teich 分級(jí)之間相關(guān)性,所有統(tǒng)計(jì)均采用雙側(cè)檢驗(yàn),檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05,以P<0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
NVG 組房水、血清中Klotho 水平低于對(duì)照組,t房水=14.486,t血清=10.000,均P=0.000。ET-1 水平高于對(duì)照組,t房水=42.086,t血清=30.066,均P=0.000,均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(表1)。
表1 2 組血清、房水中Klotho、ET-1 水平差異()
表1 2 組血清、房水中Klotho、ET-1 水平差異()
注:* 與對(duì)照組同亞組比較,P<0.05。ET-1 內(nèi)皮素-1;NVG 新生血管性青光眼
VEGF:NVG 組房水、血清中VEGF 水平高于對(duì)照組,t房水=78.161,t血清=34.949,均P=0.000,均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(表2)。
IL-6:NVG 組房水、血清中IL-6 水平高于對(duì)照組,t房水=56.977,t血清=18.686,均P=0.000,均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表2)。
IL-8:NVG 組房水、血清中IL-8 水平高于對(duì)照組,t房水=44.505,t血清=23.069,均P=0.000,均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表2)。
TNF-α:NVG 組房水、血清中TNF-α 水平高于對(duì)照組,t房水=15.659,t血清=11.096,均P=0.000,均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表2)。
表2 2 組血清、房水中VEGF、IL-6、IL-8、TNF-α 水平差異()
表2 2 組血清、房水中VEGF、IL-6、IL-8、TNF-α 水平差異()
注:* 與對(duì)照組同亞組比較,P<0.05。NVG 新生血管性青光眼;VEGF 血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子;IL-6 白細(xì)胞介素6;IL-8 白細(xì)胞介素8;TNF-α 腫瘤壞死因子α
NVG 患者血清、房水Klotho 水平隨著Teich 分級(jí)的增加而降低(F房水=16.352,F(xiàn)血清=8.569,均P=0.000),ET-1 水平隨著Teich 分級(jí)的增加而升高(F房水=23.651,F(xiàn)血清=12.351,均P=0.000),各亞組間差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(表3)。
表3 不同Teich 分級(jí)患者血清、房水中Klotho、ET-1水平差異()
表3 不同Teich 分級(jí)患者血清、房水中Klotho、ET-1水平差異()
注:a 與Ⅱ級(jí)組同亞組比較,P<0.05;b 與Ⅲ級(jí)組同亞組比較,P<0.05。ET-1 內(nèi)皮素-1
VEGF:NVG 組房水、血清中VEGF 水平隨著Teich 分級(jí)的增加而升高,F(xiàn)房水=23.165,F(xiàn)血清=19.354,均P=0.000,均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表4)。
IL-6:NVG 組房水、血清中IL-6 水平隨著Teich分級(jí)的增加而升高,F(xiàn)房水=18.241,F(xiàn)血清=21.054,均P=0.000,均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表4)。
IL-8:NVG 組房水、血清中IL-8 水平隨著Teich分級(jí)的增加而升高,F(xiàn)房水=13.264,F(xiàn)血清=16.342,均P=0.000,均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表4)。
TNF-α:NVG 組房水、血清中TNF-α 水平隨著Teich 分級(jí)的增加而升高,F(xiàn)房水=14.243,F(xiàn)血清=16.351,均P=0.000,均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表4)。
表4 不同Teich 分級(jí)患者血清、房水中VEGF、IL-6、IL-8、TNF-α 水平差異()
表4 不同Teich 分級(jí)患者血清、房水中VEGF、IL-6、IL-8、TNF-α 水平差異()
注:a 與Ⅱ級(jí)組同亞組比較,P<0.05;b 與Ⅲ級(jí)組同亞組比較,P<0.05。VEGF 血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子;IL-6 白細(xì)胞介素6;IL-8 白細(xì)胞介素8;TNF-α 腫瘤壞死因子α
NVG 患 者Klotho 水 平 與VEGF、IL-6、IL-8、TNF-α、Teich 分級(jí)均呈負(fù)相關(guān)(P<0.05),ET-1 與VEGF、IL-6、IL-8、TNF-α、Teich分級(jí)均呈正相關(guān)(P<0.05)(表5)。
表5 NVG 患者Klotho、ET-1 水平與炎性細(xì)胞因子、VEGF、Teich 分級(jí)相關(guān)系數(shù)
NVG 是以虹膜、角膜新生血管形成引起的眼壓升高為特征的眼內(nèi)疾病,該病主要發(fā)病機(jī)制是視網(wǎng)膜毛細(xì)血管網(wǎng)閉塞造成的視網(wǎng)膜缺血缺氧,進(jìn)而誘導(dǎo)新生血管生長(zhǎng)相關(guān)細(xì)胞因子釋放,導(dǎo)致視網(wǎng)膜新生血管[7]。VEGF 是作用較強(qiáng)的促內(nèi)皮細(xì)胞增殖和血管生成的細(xì)胞因子,正常人視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞低度表達(dá)VEGF,發(fā)揮維持視網(wǎng)膜血管系統(tǒng)穩(wěn)定性和正常功能作用[8]。VEGF 通過與其受體結(jié)合激活磷脂酰膽堿特異性磷脂酶C 和蛋白酶C,促使內(nèi)皮細(xì)胞增生、遷移,血管通透性增加,促使新生血管形成[9]。本研究NVG 組房水、血清VEGF 水平均高于對(duì)照組,這與多數(shù)研究結(jié)果一致[10-11],提示VEGF 過表達(dá)可能是導(dǎo)致NVG 發(fā)病和病情進(jìn)展的主要機(jī)制之一。VEGF 合成、表達(dá)受多種炎性細(xì)胞因子、表皮生長(zhǎng)因子、胰島素樣生長(zhǎng)因子等細(xì)胞因子調(diào)節(jié),上述因子共同作用下促使了NVG 新生血管形成[12]。探討與VEGF 密切相關(guān)的生物學(xué)指標(biāo)有助于明確NVG 發(fā)病機(jī)制,為臨床治療提供參考。
Klotho 是由5 個(gè)外顯子和4 個(gè)內(nèi)含子組成的膜結(jié)合或可溶性抗衰老基因,在腎、腦、血管、上皮組織、視網(wǎng)膜、神經(jīng)組織等有廣泛的分布,具有調(diào)節(jié)鈣磷代謝、保護(hù)心血管系統(tǒng)、抗炎、抗氧化、抗細(xì)胞凋亡等作用[13]。Klotho 缺乏可導(dǎo)致血管鈣化、內(nèi)皮功能損害,血管正常功能異常[14]。Klotho 是否參與NVG 新生血管形成尚不清楚,本研究發(fā)現(xiàn)NVG 患者房水、血清中Klotho 水平均低于對(duì)照組,Klotho 水平隨著虹膜新生血管分級(jí)的增加而降低,Klotho 水平與Teich 分級(jí)呈負(fù)相關(guān),說明Klotho 缺失可能是NVG發(fā)病和病情進(jìn)展的主要因素,檢測(cè)血清Klotho 水平可為臨床NVG 病情嚴(yán)重程度判斷提供參考。推測(cè)Klotho 參與NVG 的發(fā)病和病情進(jìn)展的可能機(jī)制為:Klotho 基因表達(dá)缺失狀態(tài)下,血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡增加,血管完整性受損,收縮功能障礙[15],導(dǎo)致視網(wǎng)膜血流灌注不足,局部組織在缺血缺氧刺激下進(jìn)一步誘導(dǎo)VEGF 表達(dá),進(jìn)而促使新生血管形成。Klotho 合成越少,新生血管生成越多,NVG 患者Teich 分級(jí)越高,Klotho 可作為NVG 病情評(píng)估的輔助生物學(xué)指標(biāo)。本研究相關(guān)性分析顯示Klotho 水平與VEGF 呈負(fù)相關(guān),說明Klotho 在NVG 新生血管形成中可能與VEGF 存在相互調(diào)節(jié)、抑制作用,Klotho 缺失,VEGF 過表達(dá)可能促使了新生血管形成,加重病情進(jìn)展。
ET-1 是具有強(qiáng)烈收縮血管和促血管平滑肌細(xì)胞增殖作用的血管活性物質(zhì),由內(nèi)皮素前體在內(nèi)皮素轉(zhuǎn)化酶作用下轉(zhuǎn)化而成,在血管內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、虹膜、睫狀體非色素上皮細(xì)胞、視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞均有廣泛的表達(dá)。ET-1 具有多種生物學(xué)活性,參與炎性疾病、高血壓病、動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生和發(fā)展[16]。近年來(lái)研究[17]發(fā)現(xiàn)ET-1 具有誘導(dǎo)血管生成、分化作用,高水平ET-1 可能誘導(dǎo)眼球后血流動(dòng)力學(xué)異常,導(dǎo)致視網(wǎng)膜血管血流灌注減少,與青光眼發(fā)病密切相關(guān)。本研究結(jié)果顯示NVG 患者房水、血清中ET-1 水平高于對(duì)照組,ET-1 水平與Teich 分級(jí)呈正相關(guān),提示ET-1 高表達(dá)可能促使了NVG 的發(fā)病和進(jìn)展。ET-1 參與NVG 發(fā)病和病情進(jìn)展的可能機(jī)制為:首先,ET-1 高表達(dá)可直接提高內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移、侵襲能力,誘導(dǎo)血管新生[17]。其次,ET-1過度表達(dá)可導(dǎo)致小梁細(xì)胞氧化損傷,引起血流灌注不足和組織缺血缺氧[18],并刺激中性粒細(xì)胞過氧化物產(chǎn)生介導(dǎo)氧化應(yīng)激反應(yīng)[19],促使新生血管形成。本研究中ET-1 水平與VEGF 呈高度正相關(guān),提示ET-1 與VEGF 相互作用參與NVG 新生血管形成過程,ET-1 作為一種促血管生成因子參與了NVG 新生血管形成的各個(gè)階段。相關(guān)報(bào)道[20]指出瘢痕組織中ET-1 呈高度表達(dá),ET-1 與VEGF 發(fā)揮協(xié)同作用機(jī)制共同促使新生血管形成。因此,ET-1 水平能反映NVG 患者病情嚴(yán)重程度,可為臨床病情評(píng)估提供參考。
IL-6 是前炎性細(xì)胞因子,通過誘導(dǎo)T 細(xì)胞、B 細(xì)胞增殖、刺激免疫球蛋白分泌參與免疫調(diào)節(jié)過程[21]。IL-8 是促炎細(xì)胞因子,其表達(dá)升高可破壞視網(wǎng)膜血管屏障,導(dǎo)致視網(wǎng)膜毛細(xì)血管損傷過程[22]。TNF-α 可誘導(dǎo)視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞連接,破壞血-視網(wǎng)膜屏障,促使視網(wǎng)膜從非增殖狀態(tài)向新生血管轉(zhuǎn)變[23]。本研究發(fā)現(xiàn)房水、血清中Klotho 水平均與IL-6、IL-8、TNF-α 呈負(fù)相關(guān),ET-1 與IL-6、IL-8、TNF-α 呈正相關(guān),提示Klotho、ET-1 可能通過參與調(diào)控炎癥反應(yīng)參與NVG 發(fā)病和病情進(jìn)展。Klotho可調(diào)節(jié)組織炎癥反應(yīng),抑制NLRP3 炎癥小體,降低TNF-α、IL-1β、IL-18 等炎性細(xì)胞因子水平[24]。ET-1是重要的促炎性介質(zhì),能促使TNF-α、IL-6 等炎性細(xì)胞因子釋放,細(xì)胞黏附分子表達(dá)[25],因此Klotho 低表達(dá),ET-1 高表達(dá)可能導(dǎo)致NVG 局部炎癥反應(yīng)擴(kuò)大,進(jìn)而誘導(dǎo)VEGF 表達(dá),促使新生血管形成。
綜上,NVG 患者房水、血清中Klotho 水平降低,ET-1 水平增高,Klotho 缺失、ET-1 過度表達(dá)可能誘導(dǎo)VEGF 表達(dá),進(jìn)而刺激房角、虹膜等局部組織新生血管形成。Klotho、ET-1 可能通過調(diào)節(jié)局部炎性反應(yīng)參與NVG 新生血管形成過程。Klotho、ET-1 可為NVG 發(fā)生和病情進(jìn)展評(píng)估提供有效信息。