甲状腺相关眼病患者睑板腺的功能和形态变化*

程胜男，肖泽锋，王兴华，姜发纲

1武汉市第一医院眼科，武汉 430022 2华中科技大学同济医学院附属协和医院眼科，武汉 430022

甲状腺相关眼病(thyroid-associated ophthalmopathy，TAO)是一种炎症性自身免疫性眼眶病[1-3]。TAO患者常合并眼红、痛、异物感、烧灼感等眼部不适症状。研究发现约65.8%～73.7%的TAO患者合并干眼症状[4]。有研究表明，TAO是干眼明确的危险因素，且干眼也为TAO患者眼部不适的常见原因[5]。

国际干眼工作组将泪液缺乏症分为水样液缺乏型干眼和蒸发型干眼，睑板腺功能障碍(meibomian gland dysfunction，MGD)被认为是蒸发型干眼症的主要危险因素[6]。MGD患者的睑板腺(meibomian gland，MG)在功能和形态上均存在异常。与MGD患者相似，TAO患者通常也有干眼症状和MG异常[7-9]。以往的研究大多集中在TAO患者的水样液缺乏型干眼[10-12]，而忽视了这些患者的MGD。MG是眼睑特殊的皮脂腺，其在睑板上呈垂直于睑缘、互相平行的栅栏状排列，其内的腺泡分泌的脂质可稳定泪膜，降低表面张力，从而防止泪液蒸发。眨眼的动作作为一种抽运力，将脂质释放并运送至睑缘[13]。TAO可引起眼睑炎症，干扰眨眼运动，并随着其进展逐渐改变眼表环境。因此，我们推测TAO可能影响MG的表现，类似于许多全身性炎症性疾病，如干燥综合征、银屑病和酒渣鼻[14-17]，从而造成MG的改变。本研究的目的是观察和探讨TAO患者的MG功能和形态的改变。

1 资料与方法

1.1 研究对象

本研究选取2019年3月至2020年1月就诊于华中科技大学同济医学院附属协和医院眼科的TAO患者为研究对象，经华中科技大学同济医学院附属协和医院伦理委员会批准，严格遵循《赫尔辛基宣言》，详细告知被检者检查目的和内容，在被检者签署知情同意书后进行一系列眼部检查，对收集来的临床资料进行整理和研究分析。

TAO的诊断依据Bartley标准[18]。TAO活动性根据临床活动性评分(clinical activity score，CAS)[19]进行分类：CAS≥3/7提示活动性TAO；CAS≤2/7提示非活动性TAO[19]。TAO组纳入标准：①临床诊断为TAO；②年龄大于18岁，男女不限，自愿参加本研究。排除标准：①眼部外伤、眼表疾病、其他炎症性眼病；②3个月内接受过眼部手术，既往行眼睑手术或者眼眶手术；③全身正处于急性炎症期，正在使用全身药物治疗；④糖尿病、类风湿、结缔组织病或其他免疫性疾病及严重的全身性疾病；⑤暴露性角膜炎。

1.2 外眼检查

1.2.1 眼球突出度 测量采用Hertel眼球突出计，检查者与患者面对面，视线平齐，然后嘱患者平视前方，将突眼计两侧的小凹固定在双眼眼眶颞侧眶缘的最低处，记录突眼计上的反射镜里观察到的角膜中央顶点所对应的数值，即为突眼度的大小。我国眼球突出度正常值为12～14mm，双眼眼球突出度差值≤2 mm。

1.2.2 睑裂高度 检测参照文献[20]方法，嘱患者双眼平视前方，将直尺垂直放置于瞳孔中心中轴线位置，测量上下睑缘垂直距离。

1.2.3 眼睑闭合不全 检测参照文献[21]方法，嘱患者正常闭眼，将直尺垂直放置于眼睑正中央，测量上下睑缘高度。

1.3 眼表检查

1.3.1 眼表疾病指数 眼表疾病指数(ocular surface disease index，OSDI)是一种有效且可靠的衡量干眼病严重程度的工具。包括眼部症状、视觉功能和环境触发因素3个亚量表。总共12项，每项评分为0～4分，每项评分按照症状持续时间来计算，从未出现记为0分，小部分时间出现记为1分，一半时间出现记为2分，大部分时间出现记为3分，一直出现记为4分。根据干眼症状的严重程度，OSDI评分范围为0～100分，无症状者为0分，症状最严重者为100分。

1.3.2 泪膜脂质层厚度和不完全眨眼率 通过LipiView©眼表干涉仪(TearScience，Inc.，Morrisville，NC，USA)检测泪膜脂质层厚度(tear film lipid layer thickness，LLT)和不完全眨眼率(partial blinking rate，PBR)。嘱被检者勿用力揉眼，双眼平视前方并处于自然眨眼状态，然后粗调仪器，使双眼的下瞳孔缘至下泪河上方约1 mm区域反射出来的泪膜图像出现在仪器屏幕中央，然后调整焦距，使屏幕上的泪膜图像最清晰，拍摄时长为19.1 s，即可采集这段时间的动态泪膜干涉图像。LipiView©眼表干涉仪可根据此自动得出LLT值，同时可自动显示不完全眨眼率。干涉色彩单位(ICU)代表脂质分布；ICU值为1表示泪膜LLT为1 nm[22]。当LLT值超过100 nm时，本仪器无法测量或准确显示准确的LLT值，所以对于LLT≥100 nm的患者，将LLT人为设置为100 nm。

1.3.3 非侵入性第1次泪膜破裂时间、非侵入性平均泪膜破裂时间、泪膜破裂面积 采用Sirius(Sirius System CSO，Italian)仪器的非侵入性无创方法测量非侵入性第1次泪膜破裂时间(noninvasive first breakup time，NIF-BUT)、非侵入性平均泪膜破裂时间(noninvasive average breakup time，NIAvg-BUT)、泪膜破裂面积(tear film breakup area，TBUA)[23]，评估泪膜的稳定性。每次测量的总时长为17 s。

1.3.4 角膜荧光素染色 将无菌玻璃棒沾适量的荧光素钠，轻轻接触患者下眼睑结膜囊，嘱患者正常瞬目后双眼平视前方，然后将裂隙灯显微镜调至宽裂隙光带、钴蓝光下观察。将角膜分为4个象限，每个象限的角膜荧光素染色(corneal fluorescein staining，CFS)评分为0～3分。角膜上皮无染色记为0分，角膜上皮少量散在点状染色记为1分，角膜上皮较多点状染色但还未融合成片记为2分，角膜上皮片状染色记为3分。4个象限的总CFS评分为0～12分。

1.3.5 泪液分泌试验 泪液分泌试验(Schirmer Ⅰ test，SⅠT)反映基础泪液分泌量，此检查需在安静、光线稍暗的环境下进行，不使用表面麻醉剂，嘱患者静坐，将泪液检测滤纸条的头端反折，嘱患者眼球轻度上转，然后将反折处置于下睑中外1/3结膜囊内，嘱患者轻轻闭眼。因滤纸条遇泪液会变成黄色，遂5 min后取下滤纸条，滤纸上黄色区域对应的长度就是该患者的泪液分泌量。

1.4 睑板腺检查

1.4.1 睑缘异常评分 评分参照文献[24]。①睑缘血管分布评分，以0～3分为评分标准：0分，睑缘结膜无或轻微发红，睑板腺开口无毛细血管扩张；1分，睑缘结膜发红，睑板腺开口无毛细血管扩张；2分，睑缘结膜发红，睑板腺开口可见毛细血管扩张，其范围<眼睑全长的1/2；3分，睑缘结膜发红，睑板腺开口可见毛细血管扩张，其范围≥眼睑全长的1/2。②睑板腺开口阻塞评分，以0～3分为评分标准：0分，开口无阻塞；1分，<3个开口阻塞；2分，≥3个开口阻塞，但范围<眼睑全长的1/2；3分，≥3个开口阻塞，且范围≥眼睑全长的1/2。③睑缘不规则评分，以0～2分为评分标准：0分，无睑缘不规则；1分，<3处睑缘不规则或浅凹槽；2分，≥3处睑缘不规则或明显的凹槽。④睑缘增厚评分，以0～2分为评分标准：0分，无睑缘增厚；1分，睑缘增厚伴或不伴局部圆钝；2分，睑缘增厚伴广泛圆钝。

1.4.2 睑脂质量评分 在裂隙灯显微镜下采用眼睑中央部分的MG来评估睑脂的质量。以0～3分为评分标准：0分，睑脂为透明液体；1分，睑脂为浑浊的液体；2分，睑脂为浑浊颗粒状液体；3分，睑脂为浓稠的牙膏状液体。

1.4.3 MG表达能力评分 在裂隙灯显微镜下对眼睑中央部位的5个MG进行评估，以0～3分为评分标准[25]：0分，所有腺体均可表达；1分，3～4个腺体可表达；2分，1～2个腺体可表达；3分，无腺体表达。

1.4.4 MG缺失率评分 用非接触式睑板腺成像仪(Sirius System，CSO)观察MG缺失，缺失的比率在系统内自动计算。对下眼睑的MG部分或完全缺失进行评分[26]：0分，没有MG缺失；1分，缺失面积小于MG总面积的1/3；2分，缺失面积在1/3至2/3之间；3分，缺失面积大于2/3。

1.5 统计学方法

本研究结果使用SPSS 20.0软件(IBM Corp.，Armonk，NY，USA)进行统计学分析。采用Shapiro-Wilk检验评估数据分布的正态性。利用广义估计方程(GEE)模型分析了两眼间的相关性。必要时对组间比较采用Mann-Whitney U检验、独立样本t检验和卡方检验。使用Spearman相关性分析确定TAO患者共聚焦显微镜(IVCM)数据与临床数据的相关性。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 研究对象的一般临床特征分析

TAO组40例(80眼)，其中男性9例，女性31例，平均年龄(48.26±10.41)岁，年龄范围28～71岁。活动性TAO组34眼，非活动性TAO组46眼。对照组31例(62眼)，平均年龄(45.65±14.63)岁，年龄范围18～73年，其中男性10例，女性21例。年龄、性别各组间差异无统计学意义(均P>0.05)。TAO组眼球突出度、睑裂高度、眼睑闭合不全和CAS评分均大于对照组(均P<0.01)，其中活动性TAO上述指标均大于非活动性TAO组(均P<0.01)。TAO组平均病程为(14.44±18.22)月。见表1、2。

表1 TAO组与对照组临床特征的比较Table 1 Comparison of clinical characteristics between TAO group and control

表2 活动性与非活动性TAO组临床特征的比较Table 2 Comparison of clinical characteristics between active and inactive TAO

2.2 眼表指标的比较

TAO组OSDI、PBR、TBUA和CFS均高于对照组(均P<0.05)，TAO组NIF-BUT低于对照组(P=0.010)，两组LLT、NIAvg-BUT和SⅠT比较，差异不具有统计学意义(均P>0.05)，见表3、图1。活动性TAO组CFS高于非活动性TAO组(P<0.01)，SⅠT低于非活动性TAO组(P=0.002)，两组OSDI、LLT、PBR、NIF-BUT、NIAvg-BUT和TBUA比较，差异不具有统计学意义(均P>0.05)，见表4。

表3 TAO组与对照组眼表指标的比较Table 3 Comparison of ocular surface indexes between TAO group and control

表4 活动性和非活动性TAO组眼表指标的比较Table 4 Comparison of ocular surface indexes between active and inactive TAO

2.3 睑板腺指标的比较

TAO组睑缘血管扩张、MG开口阻塞、睑脂质量、MG表达能力和MG缺失率评分均高于对照组(均P<0.05)，两组睑缘不规则和睑缘增厚评分的比较差异均无统计学意义(均P>0.05)(表5、图2)。活动性TAO组睑缘血管扩张和MG缺失率评分均高于非活动性TAO组(均P<0.01)，两组其他指标差异均无统计学意义(均P>0.05)(表6)。

表5 TAO组与对照组睑板腺指标的比较Table 5 Comparison of meibomian gland indexes between TAO group and control

表6 活动性和非活动性TAO组睑板腺指标的比较Table 6 Comparison of meibomian gland indexes between active and inactive TAO

A：对照组泪膜脂质层厚度为66 nm，不完全眨眼率为40%；B：活动性TAO组泪膜脂质层厚度为66 nm，不完全眨眼率为94%；C：非活动性TAO组泪膜脂质层厚度为66 nm，不完全眨眼率为100%图1 泪膜脂质层图Fig.1 Images of tear film lipid layer

A、D：对照组睑板腺缺失率为18.3%；B、E：活动性TAO组睑板腺缺失率为61.3%；C、F：非活动性TAO组睑板腺缺失率为48.5%图2 睑板腺缺失图Fig.2 Images of loss of meibomian glands

2.4 TAO睑板腺指标与其临床表现的相关性分析

Spearman相关性分析结果显示：CAS与突眼度(rs=0.365，P=0.001)、睑裂高度(rs=0.303，P=0.006)、眼睑闭合不全(rs=0.458，P<0.01)、CFS(rs=0.475，P<0.01)、睑缘血管扩张评分(rs=0.430，P<0.01)、睑缘增厚评分(rs=0.277，P=0.013)、睑脂质量评分(rs=0.221，P=0.048)和MG缺失率评分(rs=0.504，P<0.01)均呈正相关，与SⅠT呈负相关(rs=-0.309，P=0.005)。突眼度(rs=0.233，P=0.038；rs=0.267，P=0.017)、睑裂高度(rs=0.304，P=0.006；rs=0.441，P<0.01)、眼睑闭合不全(rs=0.455，P<0.01；rs=0.486，P=<0.01)分别与CFS、睑缘血管扩张评分均呈正相关。眼睑闭合不全与LLT(rs=0.356，P=0.001)和MG缺失率评分(rs=0.360，P=0.001)呈正相关。

3 讨论

本研究分析了TAO患者睑板腺功能和形态的变化，发现TAO组，特别是活动性TAO组眼表损伤、睑缘异常、MGD均更重。本研究结果表明，活动性TAO可引起MG周围炎症，导致MGD，这可帮助进一步理解TAO发生干眼的机制。

目前TAO患者干眼的发病机制尚未完全阐明。有研究者提出了一些潜在的机制：①机械因素，如眼睑回退、眼球突出、眼睑闭合不全、眨眼异常等，可使睁眼和闭眼时眼表面积增加，从而增加泪液蒸发，引起干眼[27-28]；②泪腺腺泡细胞生理性表达促甲状腺激素受体(thyroid-stimulating hormone receptor，TSHR)，TAO患者中的抗原抗体反应可导致泪腺损伤，继而使反射性的泪液分泌减少[29]；③TAO患者泪液的成分和量与健康人不同，包括炎症因子(如IL-1β、IL-2、IL-17A、IL-6、IL-7、IL-10、TNF-α)水平升高[30]；④TAO患者结膜上皮细胞密度明显减小，炎症细胞增多，结膜杯状细胞减少[31]。此外，TAO患者角膜感觉迟钝，导致眨眼不完全，泪腺分泌不足，泪膜不稳定。角膜泪液分泌受神经调节，在TAO患者中，角膜神经纤维数量减少，弯曲度增加，导致泪液分泌减少[32]。

多项研究表明，MGD与炎症性眼表疾病之间存在很强的相关性[15，33-35]。Mathers等[33-34]报道，慢性睑缘炎和巨乳头状结膜炎患者的MG缺失更大。Shimazaki等[15]报道称干燥综合征与MGD有关。Knop等[35]指出，炎症介质可以通过结膜、睑板向睑板腺扩散，导致睑板腺腺体缺失，并可导致腺泡萎缩。Edoardo等[32]发现，在活动性与非活动性TAO患者组间，高反射角膜上皮细胞的数量存在显著差异。既往研究报道，TAO患者泪液中的部分细胞因子水平与CAS呈显著正相关[30，36-37]。Yoon等[38]的研究表明，泪液神经生长因子的浓度可能在眼表炎症中有特定的作用，可以保护活动性TAO患者免受眼表损伤。抗炎治疗可显著降低泪液中的神经生长因子水平，增加泪膜的稳定性和泪液生成，并减轻眼表充血性症状。Wang等[8]的研究也描述了TAO患者中MG的功能和形态学改变，他们发现活动性TAO患者MG缺失更为严重，本研究结果与之一致。此外，本研究还发现，活动性TAO组CFS、睑缘血管扩张和MG缺失率评分均高于非活动性TAO组，SⅠT低于非活动性TAO组，且CAS与CFS、睑缘血管扩张评分和MG缺失率评分均呈正相关。我们认为，活动性TAO可能导致MG腺泡周围炎症，从而导致MG缺失。这些结果提示眼表炎症可能与TAO患者的眼表损伤有关。因此，TAO相关的眼表炎症可能导致MG腺泡周围炎症和随后的MGD。

本研究发现TAO患者的MG缺失更重、泪膜不稳定(BUT更短、TBUA更大)、眼表上皮损伤(CFS评分更高)以及MG分泌障碍更严重，其中一些特征与之前的文献报道一致[8，39-40]。在本研究中，与非活动性TAO组相比，活动性TAO组患者的泪液分泌明显减少。这些结果与既往的一项研究一致[40]。但是也有研究报道了与上述相反的结果[8，41]。Eckstein等[29]报道，泪腺可以生理性表达TSHR，而活动性TAO患者的高TSHR自身抗体活性可能会损害泪腺，从而导致泪液分泌减少，因此也可以用该发现解释上述本研究的结果。一项既往研究表明，较薄的LLT可能预示发展为MGD的风险更高[42]。Eom等[43]也发现，MG缺失越大，LLT越薄。可能的解释是，脂质在MG内的淤积可能会增加MG的压力，导致MG导管扩张，最终导致腺泡萎缩[13]。然而在我们的研究中，TAO组比对照组以及活动性TAO眼比非活动性TAO眼显示出更严重的MG缺失，但两者LLT数值相当。这一结果与Park等[40]的结果一致，但与Wang等[8]的结果不一致。正如Park等[40]发表的文献中阐述的，我们也认为在研究两组间的LLT差异时也必须比较两组间的眨眼次数，进而综合判断。此外，我们还发现活动性TAO眼眼睑闭合不全程度高于非活动性TAO眼，眼睑闭合不全与LLT呈正相关。正如Kim等[44]报道的，一部分MG可能是梗阻性和萎缩性的，而另一部分MG可能分泌正常或分泌活跃，以代偿MG功能障碍，从而维持正常的LLT。较严重的眼睑闭合不全的患者，眼表可能出现较严重的损伤，正如本研究结果显示，眼睑闭合不全与CFS呈正相关。此外，MGD可能增加角膜的敏感度[45]。因此，TAO患者可能会由于严重的眼睑闭合不全而无意识地更用力地眨眼而导致病理上的脂质代偿性分泌。Korb等[46]也发现用力眨眼会增加LLT。此外，活动性TAO眼比非活动性TAO眼有更大的眼球突出。眼球突出会拉伸眼睑，导致眼睑张力更大，使MG中的脂质更容易被挤出。

虽然活动期TAO眼睑裂高度更大、有更严重的眼球突出和眼睑闭合不全，但只有眼睑闭合不全与较厚的LLT相关。在活动性TAO中发现LLT正常，但MG功能和形态学指标更差，表明不仅残留的MG具有代偿性分泌作用，而且还可能是眼睑闭合不全介导的强直眨眼造成的。这可能是活动性TAO引起眼表损伤的一个潜在的机制。

本研究也存在一定的局限性。当眼表的LLT值大于100 nm时，我们将其指定为100 nm，可能导致低估了平均LLT值。此外，因为LipiView©眼表干涉仪没有传感器来识别眨眼的力量，因此我们无法证明LLT与用力眨眼的关系。进一步的研究将采用同步进行的眼睑肌电图来验证这一因果关系。其次，本研究样本量相对较小，且研究数据来自单中心和亚裔种族，有些结果可能对其他族裔群体无效。

综上所述，本研究结果提示活动性TAO患者MG功能障碍和形态异常较重，但LLT与对照组相当。活动性TAO可引起MG周围炎症，导致MGD，而眼睑闭合不全可引起MG代偿性分泌脂质增加。