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圆锥角膜前沿研究:炎症因子在圆锥角膜发病机制中的研究进展

引言

众所周知,圆锥角膜是一种渐进性角膜变薄性疾病,由于角膜力学性能变差,通过角膜膨隆导致锥状外观,瘢痕形成以及视力下降。圆锥角膜的确切病因仍没有定论,主要包括以下几种原因:各种遗传因素、环境因素( 眼摩擦,隐形眼镜磨损,紫外线照射) 都与其病因相关。除了遗传和环境因素外,在此过程中炎性发病机制也越来越受到学者重视。作者1通过讲述与之最相关和最近发表的关于炎症生物标志物,以进一步阐述圆锥角膜的发病机制,以期为圆锥角膜的治疗提供新思路。

炎症性疾病和圆锥角膜发病机制

最新的研究已经将一些炎症分子与圆锥角膜联系起来并对其深入研究,在病理生理学中提出各种炎症因子在眼睛摩擦、隐形眼镜磨损和紫外线照射中都可引起角膜微环境免疫性的特定变化,它们引起炎症的作用是圆锥角膜炎症性质的一个方面,另一方面,圆锥角膜的发病机制还与患者的泪液中促炎性细胞因子的过度表达有关,并且增加遗传和环境因素风险。遗传易感性和环境触发因素( 如眼睛摩擦和配戴隐形眼镜) 在圆锥角膜发展过程中的相互作用可能是了解炎症在圆锥角膜病理生理学中作用的关键。

由于圆锥角膜与各种慢性炎症性疾病如类风湿性关节炎、溃疡性结肠炎和特应性疾病( 包括哮喘) 之间存在异乎寻常的强关联,圆锥角膜中免疫通路的失调可以进一步得到认识。据 Nemet报道,圆锥角膜与过敏性免疫疾病以及自身免疫性疾病之间存在很强的关联性,为圆锥角膜和炎症之间的相互关系增加证据,免疫通路的失调进一步得到共识。

眼摩擦中的炎症因子与圆锥角膜损伤机制

眼摩擦是圆锥角膜发生和发展的一个成熟危险因素,它涉及多个途径,包括炎症的刺激,通过摩擦,圆锥角膜造成的上皮微损伤会使由上皮细胞和基质细胞分泌的基质金属蛋白酶和炎症介质升高,这些因子的释放导致圆锥角膜的进展。长时间的习惯性眼部摩擦会加重这些炎症标志物的表达,并有助于圆锥角膜的进展。在圆锥角膜患者中常见持续眼部摩擦,导致角膜内的剪切应力和静水压力增加,这也会引发炎症,可能通过持续升高的蛋白酶、炎症介质和蛋白酶活性水平而导致疾病的发展。

紫外线照射中的炎症因子与圆锥角膜损伤机制

多年来,紫外线被认为是导致圆锥角膜发病的成熟的危险因素。紫外线也能导致 DNA 的损伤从而启动角膜上皮细胞的凋亡程序,因为圆锥角膜无法处理活性氧( ROS) ,导致角膜降解、变薄和视力丧失。角膜上皮细胞在正常眼睛中对紫外线照射产生多种促炎细胞因子。与正常角膜相比,圆锥角膜处理活性氧的能力下降,导致圆锥角膜能增加活性氧种类和氧化损伤。导致这种增加的原因可能是,活性氧在紫外线照射( 以及眼摩擦和过敏状态)下的积累,紫外线辐射通过角膜厚度传播时逐渐被吸收。圆锥角膜视锥区的内皮细胞可能暴露于更高的紫外线水平。与正常角膜相比,圆锥角膜的氧化损伤有所增加,可能与角膜变薄以及紫外线辐射损伤导致角膜敏感性增加有关。此外,上皮细胞对紫外线的反应产生的促炎细胞因子的辐射可能导致圆锥角膜的其他炎症过程。

角膜塑形镜中的炎症因子与圆锥角膜损伤机制

因为角膜稀缺性,硬性接触镜的配戴成为圆锥角膜目前最常规的治疗方法。与隐形眼镜配戴相关的角膜血管化,可能是炎症介质浓度增加的结果,随着配戴时间的延长,会面临炎症介质浓度增加的风险。这对圆锥角膜患者来说不可忽视,因为他们对隐形眼镜的依赖,可能比非圆锥角膜患者的时间更长。有报道称,用于治疗轻度至中度圆锥角膜的隐形眼镜会导致圆锥角膜患者眼泪中促炎细胞因子升高。并且,与圆锥角膜密切相关的隐形眼镜磨损会升高圆锥角膜患者泪液中IL-6的水平。

展望

角膜本身无血管,其营养代谢主要来自房水、泪膜、角膜缘血管,因此角膜自身的变化与房水、泪膜及血液成分的改变必定密切相关。在目前的研究中,已经证明眼表面炎症因子增加在圆锥角膜的发病机制中起着合理的作用,这将有助于圆锥角膜及其进展。关于炎性因子在影响细胞外重塑中的作用的是需要我们继续探索的。在未来研究中,将大量健康眼作为对照组,以及将眼睛中炎症因子水平与角膜中其他炎症状况的比较,将有助于阐明这些问题并最终有助于揭示圆锥角膜的病因学奥秘。这使我们能够探索抗炎治疗的潜力,以阻止圆锥角膜的进展。


编者按

炎症因子在圆锥角膜的发病原因中扮演重要作用,会加重圆锥角膜及其进展,关注炎症因子,将有助于我们寻求新的治疗圆锥角膜的方法!

希望能有更多关于圆锥角膜,圆锥角膜病因及其治疗方法的研究,对圆锥角膜的致病机理有更加清晰的认识,有更多的关于圆锥角膜的新技术新疗法出现!


Footnotes

  1. 苏渲迪,汪阿美,张文芳. 炎症因子在圆锥角膜发病机制中的研究进展.国际眼科杂志2019; 19( 2) : 244-247