高渗盐水对后发性白内障抑制作用的实验研究*

郝兆芹，马 强，武炳慧，高 伟，王小东，杨晓岗

西安市第一医院眼科(陕西省眼科研究所)(西安710002)

白内障术后晶状体后囊膜混浊(Posterior capsule opacification，PCO)亦称为后发性白内障是白内障术后常见并发症，PCO可使患者复现视力下降、眩光、对比敏感度改变等视觉不适，给患者再次带来痛苦，有研究表明PCO的发生率约为5%～50%[1]，其中儿童患者的发生率可高达100%[2]。PCO形成的细胞学基础是白内障术后残留的晶体上皮细胞(Lens epithelium cells，LECs)的增殖分化和移行，所以降低PCO发生的基本途径就是抑制LECs的生物学行为[3]。我们前期实验已证实白内障手术中使用有抑制残留LECs生物学行为的药物来干预PCO的发生是有效的[4]。有研究发现高浓度环境下氯化钠可通过诱导凋亡基因p53和c-myc高表达从而导致晶状体上皮细胞凋亡[5]，但对PCO是否有抑制作用目前国内外尚无相关报道。氯化钠是房水的正常成分，残余药物随时间改变可以被房水稀释、代谢，眼内使用的安全性较高。因此，为观察5%氯化钠溶液对于PCO的抑制作用，初步探讨5%氯化钠溶液眼内应用的安全性及有效性，我们进行了如下研究。

材料与方法

1 实验动物与分组 本实验选用西安交通大学医学院动物中心提供的3月大小健康新西兰白兔(实验动物使用许可证SYXK陕2015-002)作为研究对象，共24只，雌雄不限，体重1.6～1.8 kg，眼部检查均无异常，随机分为对照组和治疗组两组，每组12只，随机选取实验动物左眼或右眼做为手术眼。本实验所用动物饲养与使用符合《中华人民共和国标准发布公告2001年第10号》标准。

2 实验试剂与仪器 10%氯化钠溶液(10 ml/支，成都普仕制药公司，国药准字H32026401)；PMMA人工晶体(瑞福C55，美国莱菲公司)；眼用灌注液，500 ml/瓶(美国Alcon公司)；医用透明质酸钠凝胶，0.5 ml/支(上海齐胜生物制剂有限公司)；裂隙灯前节照相系统(日本Topcon公司)；手持裂隙灯显微镜(YZ3型，苏州六六视觉公司)；角膜内皮细胞分析仪(日本Topcon公司)。

3 实验方法

3.1 动物模型的建立：两组实验动物均行白内障囊外摘除+人工晶体植入术(ECCE+IOL)，由同一个且不知分组情况的医生进行手术。术前复方托吡卡胺滴眼液点眼4次，每两次间隔10 min，经兔耳缘静脉注射10%水合氯醛(2 ml/kg)进行麻醉；环形撕囊，直径约5 mm；水分离操作时对照组使用眼内专用灌注液，治疗组使用5%氯化钠溶液(1ml 10%氯化钠溶液加入1ml注射用水稀释)，总量均为0.2 ml，在3、6、9、12点四点位各注射0.05 ml，作用时间为1 min，然后再行水分层、娩核。囊袋内植入PMMA人工晶体(光学区主体直径5.5 mm)。术后妥布霉素地塞米松眼水点眼，第1周，4 次/d，逐周递减1次，持续30 d。

3.2 术后观察指标：手术后第1周，每天记录角膜水肿、房水闪辉和渗出变化情况；术后第14、21、30天时，观察后囊膜混浊程度情况，术后第30天时，对后囊混浊程度进行分级。两组术前1 d、术后30 d时，均对术眼角膜内皮细胞进行计数。按单盲法采集主观观察指标。

3.3 观察指标分级标准：①按角膜水肿程度进行分级[6]，0级：角膜透明无水肿；1级：角膜局限性薄雾状水肿，内皮面光滑，虹膜纹理尚清晰可见；2级：角膜浅灰色水肿，角膜内皮面粗糙，虹膜纹理模糊；3级：角膜弥漫性灰白色水肿，内皮面呈龟裂状，虹膜纹理窥不清；4级：角膜乳白色水肿，眼内结构窥不清。②前房闪辉分级标准[7]，0级：前房无闪辉；1级：微弱的前房闪辉，虹膜纹理清晰；2级：中等程度前房闪辉，虹膜纹理可以辨别；3级：虹膜纹理和晶状体轮廓难以辨认；4级：眼内结构不可辩，房水呈凝固状态，伴有大量纤维素性渗出。③PCO混浊程度分为6级[8]，0级：无混浊；1级：晶状体后囊膜可见微皱褶或晶状体上皮细胞薄团，未累及中央3 mm光学区；2级：少量混浊，累及中央3 mm光学区范围，晶状体后囊膜可见微皱褶或晶状体上皮细胞薄团；3级：轻度混浊，晶状体后囊膜可见蜂巢样混浊和较厚的晶状体上皮细胞团或纤维膜；4级：中度混浊，可见典型的珍珠样小体或致密的纤维膜；5级：重度混浊，可见致密的珍珠样小体，具有“遮光”效应。

结 果

1 两组术后角膜水肿分级比较 术后裂隙灯显微镜检查，治疗组和对照组均出现不同程度的角膜水肿和前房闪辉。手术切口处角膜水肿最明显，呈浅灰色，分级最高至2级，未见3级、4级表现，随时间延长逐渐减轻，术后第7天，除对照组1例兔眼手术切口附近角膜基质呈浅灰色，其余术眼角膜均恢复透明，术后第1、3、5、7天，角膜水肿两组比较差异无统计学意义(H= 0.329、0.211、0.242、1.000；P=0.567、0.738、0.623、0.317)，见表1。

2 两组前房闪辉分级比较 前房闪辉主要表现为团状渗出，多集中出现在瞳孔区，随时间延长逐渐减轻，5～7 d消退。术后第7天，除3例兔眼瞳孔缘残余线状渗出外，其余实验动物前房闪辉消失。术后第1、3、5、7天前房闪辉例数两组间比较无统计学差异(H= 0.161、0.049、0.001、0.365；P=0.689、0.825、0.976、0.546)，见表2。

3 两组PCO混浊程度分级比较 散瞳后手持裂隙灯显微镜观察：术后第7天时，两组兔晶状体后囊膜均未观察到皱褶或增殖样改变；术后第14天时，两组兔周边后囊膜出现细小纤维样增殖性改变，未侵入中央3 mm光学区；术后第21天时，对照组后囊膜皱褶出现在中央3 mm光学区，治疗组后囊膜增殖形态无明显变化；术后第30天时，对照组后囊膜色瓷白，增殖结构较致密，周边形成纤维增殖条索，而治疗组后囊膜混浊呈纤维丝样增殖，无团块样增殖改变，分布较稀疏，范围无明显改变。治疗组PCO混浊程度分布于1级和2级，而对照组多分布于2级和3级。术后第30天时后囊膜混浊程度分级两组之间有统计学差异(H=4.600；P=0.032)，对照组晶体后囊膜混浊明显重于治疗组，见表3。

表1 两组术后角膜水肿分级比较(例)

表2 两组前房闪辉分级比较(例)

表3 术后第30天两组PCO混浊程度分级比较(例)

4 两组角膜内皮细胞计数比较 治疗组和对照组实验动物手术后30 d角膜内皮细胞数较术前均有下降，差异有统计学意义(F=183.3，P=0.000)，见表4。治疗组手术前后角膜内皮细胞损失量(195.2±60.4)个/mm2，和对照组角膜内皮细胞损失量(149.2±64.2)个/mm比较，差异无统计学意义(t=1.810，P=0.084)。

表4 两组角膜内皮细胞计数比较(个/mm2)

讨 论

白内障为世界第一大致盲眼病，随着全球老龄化的到来，白内障带来的视觉障碍越来越突出，白内障手术摘除联合人工晶体植入是治疗白内障最直接有效的方法，经过几十年的发展，白内障手术目的正逐步从复明手术向屈光性手术转变，使广大白内障患者不仅能看的见还能看的越来越舒适，但美中不足的是术后PCO的发生再次引起了患者眩光、视力下降、对比敏感度改变等视觉障碍。眼科学者们一直在寻求预防和治疗PCO的有效方法，随着研究的深入，发现白内障手术导致晶状体皮质结构破坏，失去了接触抑制LECs过度表达增殖活性的能力，导致晶状体纤维再生，发生上皮-间充质细胞转化，细胞增生迁移和细胞外基质在后囊膜的过度增殖，最终引起PCO的出现[9]。

PCO的治疗目前多采用Nd：YAG激光进行后囊切开[10-12]，但激光治疗需要特定的激光设备和专业的操作人员不利于广泛开展，另外激光治疗还可能引起原发性青光眼发作、继发性高眼压、黄斑囊样水肿、视网膜脱离等并发症，并且激光有损伤人工晶体的风险[13]，此外，激光治疗不仅增加了患者门诊随访的次数和医疗费用，还产生了社会负面影响[14]，因此，PCO的预防更为重要[15]。

PCO的预防可通过以下两方面来实现：①物理方面：改变人工晶体形态，使其光学区边缘变为直角[16]，改良人工晶体材料，使用晶状体囊袋张力环建立物理屏障等[17]；②药物方面：寻找能有效抑制LECs过度表达增殖的药物，并制备其缓释系统应用于手术中[18]。建立物理屏障抑制PCO方面已取得一定成效，但还无法从根本上预防PCO的发生，前囊膜抛光可以减少残余LECs数量，理论上可降低PCO的发生[19]，但一项回顾性研究表明是否进行前囊膜抛光对PCO的发生无明显影响[20]。

药物在抑制PCO方面也取得了一定成效，理想药物应具备以下特点：①可以抑制LECs的增殖；②眼内使用安全可控；③给药途径操作方便；④价格便宜便于患者接受。丝裂霉素、柔红霉素和5-氟尿嘧啶等抗代谢药物可以阻断细胞周期，进而抑制LECs的增殖，最早用于预防PCO发生的研究。双氯芬酸钠、内皮抑素 免疫抑制剂、基质金属蛋白酶抑制剂等药物，都有抑制残余LECs的增殖、迁移和分化的作用，虽在动物试验和体外试验均获得成功，但其作用效果往往呈浓度依赖性，因其潜在细胞毒性，目前都停留在实验阶段[21-22]。已有研究证实高浓度环境下氯化钠可通过诱导凋亡基因p53和c-myc高表达从而导致晶状体上皮细胞凋亡，在高渗环境下，细胞内水分向细胞外移动，细胞内液减少导致细胞皱缩，从而诱发分裂活跃的LECs细胞开启凋亡模式，这种改变呈浓度正相关[5]。氯化钠是房水的正常成分，残余药物随时间改变可以被房水稀释、代谢，眼用安全性较高，故本研究选用高渗的5%氯化钠溶液作为实验药物，在水分离操作时将其注射于晶体皮质与囊袋之间，术中对药物用量和作用时间进行严格控制，使药物仅在晶状体周边皮质与囊袋之间发挥作用，从而针对LECs发挥其高渗溶液脱水作用。

实验结果显示，术后第1天，治疗组和对照组均出现不同程度的角膜水肿和前房闪辉，术后第7天时，水肿多消退，前房闪辉大部分消失，角膜水肿和前房闪辉组间比较差异无统计学意义。术后治疗组和对照组角膜内皮细胞数均有减少，各自相比于术前差异有统计学意义，但角膜内皮细胞损伤量两组间比较无统计学差异，说明角膜内皮细胞数量的变化和手术损伤有关，与高渗盐水的使用无关。治疗组晶状体后囊膜增殖物形态纤细，呈线样、丝状，多位于IOL周边，分级分布于1级、2级；而对照组后囊膜增殖物呈团块状聚集，色瓷白，结构致密，多侵入IOL中央3 mm光学区内，分级分布于2级和3级。

综上所述，白内障术中使用5%氯化钠溶液能有效抑制LECs细胞增殖，对兔眼白内障术后PCO的形成有明显抑制作用，并且对角膜内皮细胞无明显毒副作用，可作为预防PCO的有效药物，但其临床应用的最佳用量和作用时间以及对眼内其他组织的影响还需进一步实验研究，其长期临床效果亦需进一步观察。