羅雅琪, 鐘興武,3, 何 宏, 聶 軻, 彭梓軒, 吳瞬亮

1.海南醫(yī)學院,海南 ?？?571199;2.海南省眼科醫(yī)院 海南省眼科學重點實驗室 中山大學眼科中心海南眼科醫(yī)院,海南 ?？?570311;3.中山大學中山眼科中心 國家眼科學重點實驗室,廣東 廣州 510060

角膜具有包裹、保護眼睛及折光作用,是重要的屈光介質。角膜的位置結構使其容易受到外界侵害,如異物入眼、植物性劃傷等,進而接觸到外界病菌,使真菌乘機而入,引起角膜損傷或病變,對患者視力造成嚴重影響[1]。由于機體免疫力減弱及植物外傷等因素,角膜潰瘍發(fā)病率逐年升高。有研究報道,角膜防御力減弱時,外源性或內(nèi)源性致病菌均可能誘發(fā)角膜組織感染,嚴重時會造成角膜潰瘍,其中以真菌性角膜潰瘍較為常見[2]。真菌性角膜潰瘍屬于感染性角膜病,具有較高的致盲率,該病缺乏特異性癥狀,各種抗真菌藥物療效并不理想,病情發(fā)展往往超出預期而致盲[3]。角膜新生血管、新生淋巴管均與真菌性角膜潰瘍存在密切關系[4]。本文就角膜新生血管與新生淋巴管對真菌性角膜潰瘍影響的研究進展予以綜述。

1 真菌性角膜潰瘍的臨床特征與致病菌

外傷是真菌性角膜潰瘍的主要誘因,其他誘因包括佩戴接觸鏡及眼表免疫環(huán)境改變或菌群失調(diào)等,患者早期會出現(xiàn)患眼眼紅伴異物感,部分患者會伴隨眼瞼腫脹。真菌性角膜潰瘍可根據(jù)面積、菌絲浸潤深度將病情嚴重程度分為輕度、中度及重度[5]。輕度:病灶直徑<2.5 mm,浸潤表淺;中度:潰瘍病灶直徑2.5～3.5 mm,浸潤達基質層,液平<3.0 mm;重度:病灶直徑>3.5 mm,浸潤達中深基質層或已穿孔,可伴大量前房積膿,液平≥3.0 mm。我國真菌性角膜潰瘍患者多為從事體力勞動人群,勞動條件與衛(wèi)生環(huán)境相對其他職業(yè)人群較差,加之缺乏防護,外傷后真菌性角膜潰瘍發(fā)生率大幅增加[6]。有研究報道,真菌性角膜潰瘍患者的職業(yè)多為農(nóng)民(約占比83%),發(fā)病年齡集中在51～60歲,病因以植物外傷為主[7]。龔雨婷等[8]采用真菌直接鏡檢進行真菌性角膜潰瘍的致病菌檢測,培養(yǎng)結果顯示:致病菌中鐮刀菌屬占比最高(約47%),以茄病鐮刀菌、尖孢鐮刀菌為主;曲霉屬占比約25%,以黃曲霉菌、煙曲霉菌為主;鏈格孢菌占比約16%。鐮刀菌屬為常見的植物致病菌,多存在于土壤及植物的枝葉、動物毛皮上,屬于條件致病霉,對角膜組織有較強的破壞性,同時可釋放毒素造成機械損傷。有研究報道,鐮刀菌屬除對那他霉素有一定敏感性外,對唑類、烯類等藥物均存在明顯耐藥性,因此,藥物治療無效、轉手術治療概率較高[9]。真菌性角膜潰瘍的主要致病菌為鐮刀菌屬、曲霉屬,且對兩性霉素B、那他霉素滴眼液等藥物具有較高的敏感性[10]。

2 真菌性角膜潰瘍中新生血管與新生淋巴管的形成機制分析

真菌性角膜潰瘍治療效果不理想時,會引起視力下降,同時角膜周邊會出現(xiàn)炎癥浸潤,并附著大量壞死組織,部分患者伴黏稠前房積膿及角膜新生血管、新生淋巴管形成[11-12]。有研究報道,角膜的無血管特性依賴于機體對抗血管生成因子、血管抑素、內(nèi)皮抑素等的上調(diào)及對促血管生成因子、血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factors,VEGF)、成纖維細胞生長因子(fibro-blast growth factor,FGF)的下調(diào)來維持微妙平衡[13]。真菌性角膜潰瘍的發(fā)生會打破角膜的無血管特性的平衡,使角膜緣血管網(wǎng)受到外傷或感染后逐漸形成新生毛細血管,并侵入角膜而形成角膜新生血管。角膜的無淋巴管特性與VEGF存在密切關系,且正常狀態(tài)下淋巴管環(huán)形圍繞角膜[14]。當發(fā)生真菌性角膜潰瘍后,自我穩(wěn)態(tài)會被炎癥狀態(tài)打破,圍繞角膜的淋巴管延伸進入角膜,促使新生淋巴管在角膜上皮層和基質層形成[15]。真菌性角膜潰瘍的新生血管及淋巴管既參與角膜的炎癥反應,又參與感染及炎癥反應后的組織修復[16]。病理狀態(tài)下如角膜感染時,角膜新生血管與淋巴管形成后會向感染區(qū)域運送抗炎因子與抗體,促進或加重炎癥反應;同時,其也能抑制炎癥細胞的滲透,為傷口愈合創(chuàng)造有利條件[17-18]。血管與淋巴管分別負責“傳出”與“傳入”免疫反應,角膜無血管和無淋巴管,免疫反應的傳入與傳出因此被阻斷,呈現(xiàn)相對免疫赦免狀態(tài)[19-20]。

3 真菌性角膜潰瘍中角膜新生血管、新生淋巴管涉及的細胞、分子及信號通路

有研究報道,機體發(fā)生真菌感染后會激活大量的宿主免疫細胞活化,包括巨噬細胞、中性粒細胞等,并在宿主免疫作用下被招募至炎性區(qū)域[21]。這一過程涉及較多的細胞、因子與信號通路,包括VEGF、基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)、FGF-2、角膜細胞及核轉錄因子κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)、無翅基因/β連環(huán)蛋白(wingless-type/beta catenin,Wnt/β-catenin)、Notch等通路。

3.1 血管因子 正常狀態(tài)下,角膜中VEGF受體可與生理性VEGF結合,從而避免其誘發(fā)新生血管與新生淋巴管。真菌性角膜潰瘍發(fā)生后會上調(diào)VEGF表達,使浸潤中性粒細胞、角膜上皮細胞中VEGF釋放增加;MMP-2、MMP-7、MMP-9等對VEGF受體蛋白均有一定中和作用,可促進其降解從而減弱VEGF受體的作用,有利于解除VEGF受到的抑制作用,破壞VEGF與其受體間的平衡,造成角膜新生血管與新生淋巴管生成。角膜中的真菌感染被清除后,已經(jīng)被激活的免疫反應不會立即停止,而是會繼續(xù)浸潤并持續(xù)分泌更多的FGF-2,促進角膜新生血管與淋巴管形成。通過有效手段中和FGF-2并下調(diào)FGF-2水平會抑制角膜新生血管與新生淋巴管,下調(diào)白細胞介素6、VEGF等促血管生成因子,改善視敏度[22]。有研究報道,大量巨噬細胞被招募到炎性區(qū)域并分泌大量的VEGF-C、VEGF-D會激活及啟動淋巴管形成,影響VEGF受體3的表達,并調(diào)節(jié)細胞外信號,促進激酶磷酸化,為新生血管及淋巴管創(chuàng)造有利條件[23]。另有研究報道,通過角膜縫線法可誘導大鼠形成炎性淋巴管,其中,VEGF-A在炎性淋巴管的形成中發(fā)揮重要作用,可趨化巨噬細胞至角膜并分泌VEGF-C與VEGF-D,進而誘導新生淋巴管生成[24]。

3.2 角膜細胞 角膜細胞通過分泌血管因子調(diào)控角膜新生血管與新生淋巴管形成,其中,上皮細胞分泌VEGF-A等,基質細胞分泌轉化生長因子β和MMP-13等,且真菌性角膜潰瘍發(fā)生后角膜細胞會分化為成纖維細胞,分泌多種MMPs而調(diào)節(jié)角膜新生血管與新生淋巴管,但關鍵調(diào)節(jié)因子尚不確定[25]。有研究報道,角膜上皮細胞產(chǎn)生的MMP-9、MMP-2等可能為真菌性角膜潰瘍發(fā)生后角膜新生血管與新生淋巴管形成的重要潛在蛋白[26]。

3.3 血管因子調(diào)控通路 新生血管與淋巴管形成過程中涉及的信號通路以NF-κB、Wnt/β-catenin、Notch等為主。NF-κB可通過對各種相關靶基因的調(diào)節(jié),上調(diào)VEGF與MMP,進而促進角膜新生血管與新生淋巴管,是角膜新生血管與新生淋巴管形成的關鍵通路。有研究表明,NF-κB可上調(diào)白細胞介素8、趨化因子配體5、CC類趨化因子配體2等促角膜新生血管與新生淋巴管的靶基因,進而促進新生血管形成與新生淋巴管[27]。Wnt/β-catenin通路主要通過調(diào)控下游靶基因對MMPs表達進行調(diào)節(jié),進而調(diào)控角膜新生血管形成與新生淋巴管,其中所涉及的下游靶基因包括VEGF、腫瘤壞死因子α、低密度脂蛋白受體相關蛋白6等,并以低密度脂蛋白受體相關蛋白6的調(diào)控作用最為顯著。動物實驗表明,局部持續(xù)使用絲氨酸蛋白酶抑制劑可有效抑制角膜的新生血管與淋巴管生成,這一抑制作用主要與絲氨酸蛋白酶抑制劑結合低密度脂蛋白受體相關蛋白6的能力有關[28]。Notch是一個與細胞增殖相關的通路,主要通過對配體D114表達的影響調(diào)控角膜血管與淋巴管生成。有研究報道,VEGF可調(diào)控Notch/D114通路,通過對D114的抑制負反饋上調(diào)VEGF-A,并促進角膜新生血管與新生淋巴管形成;Notch可通過對MMP-9、MMP-14的影響調(diào)節(jié)內(nèi)皮細胞形態(tài),進而參與角膜細胞增殖和分化,實現(xiàn)對新生血管與淋巴管的調(diào)控作用[29]。

4 小結

新生血管與新生淋巴管形成對真菌性角膜潰瘍患者既有積極作用,也有消極作用。新生血管與新生淋巴管形成過程中所涉及的信號通路主要包括NF-κB、Wnt/β-catenin、Notch等。其中,NF-κB通路主要調(diào)控VEGF、MMPs、白細胞介素、趨化因子配體等細胞因子;Wnt/β-catenin通路主要調(diào)控MMPs、VEGF、腫瘤壞死因子α、低密度脂蛋白受體相關蛋白6等;Notch主要調(diào)控MMPs、VEGF等細胞因子。