新型医用黏合剂治疗角膜穿通伤对眼前节的影响△

王蕊 王一

生物医学人工合成的有机化学组织黏合剂在眼科的应用研究已有40多年的历史，因其使用方便、快捷、安全、廉价，已被用于角膜溃疡、穿孔的治疗和白内障手术角膜切口的封闭［1-2］。黏合剂可以产生足够的黏合力封闭角膜穿通伤口，但由于眼组织结构精细复杂，生理功能特殊，理化因素的刺激可能引起眼部炎症反应和组织破坏，导致视功能的损伤。因此有必要对黏合剂黏合角膜穿通伤口眼前节的病理学改变及对眼前节的刺激性进行研究。本研究采用α-氰基丙烯酸正辛酯与正丁酯混合医用组织黏合剂封闭长约5 mm角膜穿通伤口，并与10-0尼龙缝线缝合方法比较，评价医用组织黏合剂治疗角膜穿通伤对眼前节及角膜内皮细胞和血-房水屏障的影响。

1 材料与方法

1.1 实验动物及材料 6月龄普通级日本大耳白兔20只，体质量2.0～2.8 kg(平均2.43 kg)，雌雄不拘(第三军医大学实验动物中心提供)。医用胶由北京福爱乐科技发展有限公司提供，为福爱乐医用胶。

1.2 分组及手术步骤 20只大耳白兔左眼为缝线组，右眼为医用胶组。随机分为7 d、14 d、30 d、90 d组，每组5只，单笼喂养。30 g·L－1戊巴比妥钠行兔耳缘静脉麻醉(30 mg·kg－1)，实验兔侧卧于手术台，固定四肢，剪除双眼睫毛，氯霉素滴眼液冲洗结膜囊，盐酸奥布卡因眼液滴一滴于结膜囊内。常规消毒铺巾，开睑器撑开眼睑，刮除角膜中央直径约6 mm表面上皮，于角膜中央区(1∶00～7∶00钟位)做一长约5 mm全层切口，整齐对合伤口断端，右眼医用胶(1滴)涂于伤口表面，左眼10-0尼龙缝线缝合伤口3针，检查伤口无渗漏后，金霉素眼膏涂于结膜囊。术后实验兔观察至苏醒，放回动物房饲养。于术后7 d、14 d、30 d、90 d大体、角膜内皮细胞共聚焦显微镜观察及房水蛋白含量测定后，按照科学实验动物的道德条例静脉注射空气处死动物。取眼球行角膜内皮细胞电镜观察。

1.3 大体观察 术后于各时间观察点，裂隙灯下观察兔眼前节，20 g·L－1荧光素钠染色观察角膜伤口愈合过程及密闭性、医用胶的降解和前房情况。

1.4 角膜内皮细胞共聚焦显微镜观察 3只实验兔于术后7 d、14 d、30 d，在全麻下用角膜共聚焦显微镜观察角膜伤口周边内皮细胞形态，并于每只眼球角膜伤口中央到两侧角膜缘终点的位置拍摄3张角膜内皮细胞照片，采用Image-Pro plus5.0图像处理软件，计算角膜内皮细胞密度。

1.5 房水蛋白含量测定 术后7 d、30 d、90 d，每个实验点5只实验兔在全麻下用1 mL注射器从颞上侧角巩膜缘内1 mm透明角膜处刺入前房，分别抽取左、右眼房水0.1 mL，分别置于EP管中－20℃冰箱冷存，待标本收集后行邻苯三酚红钼络合法(PRM)检测房水蛋白含量。

1.6 角膜内皮细胞电镜观察 术后14 d和30 d分别取医用胶组、缝线组兔各1只，迅速摘出眼球，分离角膜，于显微镜下取角膜伤口中央两侧1 mm处平行于伤口的1 mm×2 mm大小组织块，置于4℃、25 g·L－1戊二醛中固定24 h以上，体积分数1%锇酸固定2 h，4℃下进行;经脱水、置换、包埋、定位，超薄切片机制作50～60 nm超薄切片，饱和醋酸铀、枸橼酸铅双染色。PHILPS-CM10型透射电镜观察角膜内皮细胞及细胞器情况并照相。

2 结果

2.1 角膜伤口大体观察 术后7 d、14 d、30 d、90 d，医用胶组和缝合组角膜伤口均密闭。裂隙灯检查未见水样液体从穿通伤口流出，前房深度未见异常。医用胶块于术后14 d边缘部分脱落，术后90 d完全脱落。医用胶组和缝线组术后角膜伤口愈合过程中均未见前房炎症反应及虹膜、晶状体的异常改变。

2.2 角膜内皮细胞共聚焦显微镜检查 共聚焦显微镜下，内皮细胞边缘呈黑色，细胞体发亮，多数内皮细胞形态呈六边形，但术后7 d和14 d医用胶组和缝线组均可见部分内皮细胞大小不一，密度无明显变化(图1-图2)。术后30 d随着伤口的愈合，内皮细胞大小均匀，细胞密度亦无显著变化。2组术后7 d、14 d、30 d角膜内皮细胞计数比较，差异均无统计学意义(均为P＞0.05，见表1)。

Figure 1 Corneal endothelial cells in Cyanoacrylate group at 7 days after operation(×400) 医用胶组术后7 d角膜内皮细胞(× 400)

Figure 2 Corneal endothelial cells in suturing group at 7 days after operation(×400) 缝线组术后7 d角膜内皮细胞(×400)

表1 术后7 d、14 d、30 d角膜内皮细胞密度比较Table 1 Comparison of corneal endothelial cells density at 7 days，14 days and 30 days after operation between two groups (n=3，s，cell·mm－2)

表1 术后7 d、14 d、30 d角膜内皮细胞密度比较Table 1 Comparison of corneal endothelial cells density at 7 days，14 days and 30 days after operation between two groups (n=3，s，cell·mm－2)

Note:Compared with CA group，△P＞0.05

Group 7 days 14 days 30 days CA 2567.33±193.37 2534.00±60.02 2480.67±67.24 Suture 2484.67±318.85△ 2570.00±364.90△ 2479.33±136.44△

2.3 蛋白含量测定结果 房水蛋白浓度在术后7 d最高，随角膜伤口愈合逐渐降低，术后90 d恢复正常，各观察时间点组间差异均无统计学意义(均为P＞0.05，见表2)。

2.4 角膜内皮细胞电镜观察 术后14 d，医用胶组和缝线组均可见角膜基质层胶原排列较整齐，可见成纤维母细胞，内弹力层均匀。医用胶组角膜内皮细胞膜完整，细胞核膜连续，染色深，核膜下异染色质增多，但分布均匀。缝线组细胞浆内少量线粒体肿胀，基质疏松，内嵴间隙增宽，可见小空泡样变。仅有少量粗面内质网扩张(图3-图4)。术后30 d，医用胶组和缝线组均可见角膜基质层胶原排列整齐，可见角膜内皮细胞，内弹力层均匀。角膜内皮细胞形态规则，胞膜连续，细胞核结构完整，呈梭形，异染色质在核膜下聚集，细胞器基本正常，粗面内质网扩张不明显，细胞浆内线粒体未见明显异常。

表2 术后7 d、30 d、90 d房水蛋白检测结果比较Table 2 Comparison of protein content of aqueous humor in aqueous humor at 7 days，30 days and 90 days after operation between two groups (n=5，s，ρ/g·L－1)

表2 术后7 d、30 d、90 d房水蛋白检测结果比较Table 2 Comparison of protein content of aqueous humor in aqueous humor at 7 days，30 days and 90 days after operation between two groups (n=5，s，ρ/g·L－1)

Note:Compared with CA group，△P＞0.05

Group 7 days 30 days 90 days CA 0.561±0.284 0.421±0.139 0.317±0.062 Suture 0.523±0.303△ 0.472±0.058△ 0.398±0.091△

Figure 3 Transmission electron microscope image of cyanoacrylate group at 14 days after operation(×17 000) 医用胶组术后14 d角膜内皮细胞电镜观察结果(×17 000)

Figure 4 Transmission electron microscope image of suturing group at 14 days after operation(×24 000) 缝线组术后14 d角膜内皮细胞电镜观察结果(×24 000)

3 讨论

3.1 医用组织黏合剂(α-氰基丙烯酸酯)的理化性质和组织相容性 α-氰基丙烯酸酯类组织黏合剂(CA)早在19世纪40年代就被研究用于医学领域。19世纪60年代首次应用于眼科［3］。透明、无色、液体状态下的单体黏合剂在应用于生物组织时迅速发生单体放热聚合反应，发挥其黏接作用。α-氰基丙烯酸酯类组织黏合剂的组织刺激反应主要由其发生聚合反应时所释放的聚合热引起，与其烃基链的大小有关［4］。早期的短烃基链α-氰基丙烯酸酯(α-氰基丙烯酸甲酯等)由于毒性大，组织相容性差，限制了其在眼科的应用。长烃基链α-氰基丙烯酸酯类黏合剂是惰性的，比丝线和肠线引起的反应要小得多［5］。α-氰基丙烯酸正辛酯是具有8个碳原子的烃基链，降解速度慢，聚合热低，扩散性好，聚合体表面较光滑，韧性好，具有更好的组织相容性和物理性能［6］。近几年长烃基链α-氰基丙烯酸酯(α-氰基丙烯酸正辛酯、α-氰基丙烯酸正丁酯等)已用于眼科研究，如角膜和巩膜穿孔的治疗、结膜伤口治疗、视网膜脱离的治疗、睑成形术、义眼台植入术，均取得了较好的疗效［7-11］。

本实验使用的是以α-氰基丙烯酸正辛酯为主体的复合医用胶，具有无致癌、致畸、致突变、并对11种细菌形成抑菌带等优点［12-13］，并具有聚合速度相对延长、白化现象轻等特点，更利于手术操作和术后观察。本研究中的α-氰基丙烯酸正辛酯和正丁酯复合胶及其降解物对眼前节局部刺激反应与缝线组比较无明显差别。

3.2 医用组织黏合剂应用于眼表的组织反应

3.2.1 黏合剂对角膜内皮细胞的影响 角膜内皮细胞是维持角膜正常形态和生理功能的基础，黏合剂是否引起角膜内皮细胞的病理变化是评价黏合剂对角膜组织影响的重要指标之一。角膜内皮损伤后，周边的角膜内皮细胞向受损区移行，14 d可完成修复过程。共聚焦显微镜检查显示:医用胶组和缝线组角膜内皮细胞的形态无明显变化，两组术后不同时间点角膜内皮细胞密度差异均无统计学意义(均为P＞0.05)。角膜内皮细胞电镜观察结果表明，黏合剂不引起内皮细胞组织病理和超微结构改变。Ollivier等［14］将黏合剂涂抹于伴基质缺损的角膜表面，研究兔眼角膜对α-氰基丙烯酸正丁酯耐受的实验中，术后20 d大体和组织学观察示无明显炎症反应。

3.2.2 黏合剂对血-房水屏障的影响 房水蛋白含量是评价血-房水屏障功能的一项重要指标，能客观反映前房有无炎症反应。前房的炎症、虹膜睫状体炎、眼外伤或内眼手术后，由于血-房水屏障遭到破坏，使屏障通透性增强，房水蛋白含量可明显增加［15］。本实验中医用胶组和缝线组术后7 d房水蛋白含量高于术后90 d，是角膜外伤引起的，而不是黏合剂引起的。医用胶组和缝线组房水蛋白含量在术后各观察点比较差异均无统计学意义(均为P＞0.05)。结果表明，医用胶不引起房水蛋白增加，不引起前房炎症反应。

综上所述，医用组织黏合剂用于黏合角膜穿通伤口，具有良好的生物组织相容性，不引起角膜组织病理学改变和血-房水屏障的破坏。本研究为医用组织黏合剂用于临床治疗奠定了一定的理论基础。

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