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青光眼是严重的不可逆性致盲眼病,我国的流行病学调查显示,青光眼已跃居我国致盲性眼病第二位。手术治疗仍是目前治疗青光眼、控制眼压的主要方法。血-房水屏障(Blood-aqueous barrier,BAB)是血-眼屏障的重要组成部分和前房炎症反应的病理生理基础。既往研究表明,BAB的功能受房水流动的影响,很多手术操作均可损伤BAB,因而原发性青光眼的房水动力学的异常和抗青光眼手术均有可能导致BAB功能的改变。然而,至今尚未有对其系统研究和报道。细胞因子在炎症和免疫反应过程中有重要的调节作用。近年来研究发现细胞因子与青光眼的发病密切相关,并且眼内多种细胞因子的表达可诱导和加重BAB的损伤,但迄今为止尚未有关于细胞因子在青光眼中的表达及其在原发性青光眼BAB损伤中作用的报道。
据此,本研究应用激光蛋白细胞检测仪(Laser flare cell photometry,LFCM)定量测量各种类型原发性青光眼患者的房水闪辉和细胞,并比较抗青光眼手术前后不同时期的房水闪辉和细胞水平,以探讨急/慢性眼压升高对BAB的影响及抗青光眼术后BAB的损伤和重建,并通过液相芯片技术检测细胞因子在原发性青光眼中的表达,以揭示细胞因子在原发性青光眼BAB改变的作用。
第一部分急/慢性眼压升高对血-房水屏障的影响
目的：
探讨不同类型原发性青光眼血-房水屏障的改变及其与眼压升高的关系。
方法：
利用激光蛋白细胞检测仪检测原发性急性闭角型青光眼(Acute primaryangle closure glaucoma,APACG)组44例52眼、原发性慢性闭角型青光眼(Chronic primary angle closure glaucoma,CPACG)组42例65眼、原发性开角型青光眼(Primary open angle glaucoma,POAG)组31例54眼和正常对照组50例50眼的房水闪辉和细胞。采用方差分析进行4组之间年龄的比较；采用Kruskal-Wallis H分析进行4组之间眼压的比较；采用Mann-Whitney U检验进行两组之间眼压、房水闪辉值和细胞数的比较；采用Spearman相关分析研究APACG组、CPACG组和POAG组眼压与房水闪辉值和细胞数的相关关系。
结果：
1.APACG组、CPACG组、POAG组和正常对照组的平均年龄(岁)分别为61.8±11.1、62.2±8.8、57.7±15.5和62.5±11.0,4组的平均年龄无统计学差异(P=0.703)。APACG组的发作最高眼压、CPACG组和POAG组的初诊眼压以及正常对照组的眼压(mmHg)分别为56.4±10.4、33.7±10.2、29.1±6.3和14.2±2.5。APACG组的眼压高于其它3组(P<0.001),正常对照组的眼压低于其它3组(P<0.001),而CPACG组的眼压又高于POAG组(P=0.011)。
2.APACG组、CPACG组、POAG组和正常对照组的平均房水闪辉值(ph/ms)分别为171.7±176.2(4.9～832.5)、6.7±2.8(2.4±13.7)、5.0±1.6(2～8.9)和4.5±1.1(2.7～7.4),平均细胞数(个/0.5mm3)分别为114.4±78.3(6.4～312.2)、4.4±5.1(0～27.3)、2.0±3.2(0～14.4)、0.8±0.7(0～2.7)。APACG组、CPACG组、POAG组的平均房水闪辉值(P值分别为<0.001、<0.001和0.045)和细胞数(P值分别为<0.001、<0.001和0.024)均高于对照组。
(3)APACG组的房水闪辉值和细胞数均显著高于CPACG组和POAG组(P<0.001),而CPACG组的房水闪辉值和细胞数均高于POAG组(P值分别为<0.001和0.003)。
(4)APACG组眼压与房水闪辉值和细胞数呈正相关关系,相关系数分别为0.387(P=0.005)和0.609(P=0.001)；CPACG组和POAG组的眼压与房水闪辉值和细胞数无明显的相关关系(P>0.05)。
结论：
1.APACG眼、CPACG眼和POAG眼均存在BAB损害和前房炎症,且APACG眼的BAB损害较CPACG和POAG重。
2.血-房水屏障的损伤和眼压升高有关,尤其是急性眼压升高。急性眼压升高越高,BAB损伤越严重。
第二部分原发性青光眼血.房水屏障破坏的机制探讨
目的：
观察细胞因子在原发性青光眼中的表达并探讨其在血-房水屏障损伤机制中的作用。
方法：
1.利用液相芯片技术测定TNF-α、IFN-γ、IL-1β、IL-6、IL-13、IL-17和IL-18等细胞因子在APACG发作眼(APACG组)、CPACG眼(CPACG组)、POAG眼(POAG组)和年龄相关性白内障(对照组)等各8例8眼房水中的表达。
2.利用酶联免疫法(Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)测定IL-6在27例APACG患者(APACG组)和12例年龄相关性白内障患者(对照组)房水和血清中的表达。
3.采用Kruskal-Wallis H分析进行液相芯片检测的4组之间眼压、术前房水闪辉值和IL-6表达水平的的比较；采用Mann-Whitney U检验进行液相芯片检测的两组之间及ELISA检测的两组之间的眼压、术前房水闪辉值和IL-6表达水平的比较；采用卡方检验比较ELISA检测的两组之间IL-6的检出率；采用Spearman相关分析研究APACG组ELISA检测的房水IL-6水平与其术前的房水闪辉值、发作最高眼压、未治疗时间、高眼压持续时间和术前缓解时间的相关关系。
结果：
1.用液相芯片检测发现APACG组8眼(8/8)、CPACG组6眼(6/8)、POAG组3眼(3/8)和对照组6眼(6/8)的房水中有IL-6的表达,平均表达水平(pg/ml)分别为17063.83、4.21、<2.44和6.88。与对照组比较,APACG组房水中IL-6的表达水平升高(P<0.001)。
2.用液相芯片检测发现IL-18只在APACG组中的5眼(5/8)房水中表达,平均表达水平为3.96pg/ml。其余各组的房水中未见表达。而TNF-α、IFN-γ、IL-1β、IL-13、IL-17等在各类青光眼和对照组房水中的表达均低于检测水平。
3.用ELISA检测发现在APACG组27眼(27/27)、对照组8眼(8/12)的房水中有IL-6表达,平均表达水平分别为597.1 pg/ml和6.56 pg/ml。两组比较APACG组房水中IL-6的检出率和表达水平高于对照组(P值分别为0.002和<0.001)。
4.用ELISA检测发现APACG组11例(11/27)、对照组4例(4/12)的血清有IL-6的表达。两组IL-6的平均表达水平均<3.12 pg/ml,两组检出率和表达水平均无统计学差异(P值分别为0.661和0.368)。
5.APACG组房水中的IL-6表达水平与术前的房水闪辉值、最高眼压、未治疗时间、高眼压持续时间呈正相关关系,相关系数分别为0.678(P<0.001)、0.401(P=0.038)、0.488(P=0.010)和0.436(P=0.023),与术前缓解时间呈负相关关系,相关系数为-0.401(P=0.038)。
结论：
1.APACG发作眼房水中IL-6高表达,且与房水闪辉值呈正相关,IL-6在APACG发作眼BAB的损伤机制中起重要作用。
2.IL-6在APACG发作眼的房水中高表达,但在血清中无异常表达,眼压越高、高眼压持续时间越长、房水中IL-6水平越高；术前眼压缓解时间越长,房水中IL-6水平越低,长时间高眼压引起的缺血可能是局部IL-6表达增高的原因。
3.APACG发作眼房水中IL-18亦呈高表达,也参与了其BAB的损伤。
第三部分原发性闭角型青光眼抗青光眼术后血-房水屏障的损伤和重建
目的：
观察小梁切除术和周边虹膜切除术对PACG的BAB的损伤及术后BAB的重建。
方法：
1.利用LFCM分别测量行小梁切除术的APACG发作眼31例38眼、CPACG眼47眼术前、术后1d、14d、30d和90d的房水闪辉值和细胞数并与50例50眼正常对照组的房水闪辉值和细胞数进行比较。
2.利用LFCM分别测量行周边虹膜切除术的APACG发作眼27例31眼和CPACG眼30眼术前、术后1d、14d、30d和90d的房水闪辉值和细胞数并与50例50眼正常对照组的房水闪辉值和细胞数进行比较。
3.分别比较APACG组和CPACG组小梁切除术后和周边虹膜切除术后房水闪辉值和细胞数变化。
结果：
1.APACG组小梁切除术术前、术后1d、14d、30d和90d的房水闪辉值(ph/ms)分别为(114.9±100.9)、(173.7±144.8)、(22.8±20.4)、(11.8±7.0)和(6.8±2.3),细胞数(个/0.5mm3)分别为(103.5±62.7)、(180.3±92.4)、(54.1±55.3)、(23.6±18.4)和(8.6±5.3)。不同随访时间点的房水闪辉值和细胞数存在显著的统计学差异(P值均<0.001)。与术前比较,术后1d的房水闪辉值和细胞数均高于术前(P值均<0.001),术后14d、30d、90d的房水闪辉值和细胞数均显著低于术前(P值均<0.001)。
2.CPACG组小梁切除术术前、术后1d、14d、30d和90d的房水闪辉值(ph/ms)分别为(7.4±3.9)、(32.1±27.6)、(11.8±9.5)、(7.1±3.7)和(6.1±3.5),细胞数(个/0.5mm3)分别为(4.5±5.2)、(71.2±38.6)、(13.2±12.4)、(8.3±8.3)和(3.7±3.6)。不同随访时间点的房水闪辉值和细胞数存在显著的统计学差异(P值均<0.001)。与术前比较,术后1d和14d的房水闪辉值和细胞数均高于术前(P值分别为<0.001、0.003和<0.001、<0.001),术后30d的房水闪辉值与术前无显著的统计学差异(P=0.868),但细胞数仍高于术前(P<0.001)。术后90d的房水闪辉值低于术前(P=0.012),细胞数与术前无统计学差异(P=0.636)。
3.APACG周边虹膜切除术术前、术后1d、14d、30d和90d的房水闪辉值(ph/ms)分别为(77.9±110.1)、(90.5±103.1)、(12.4±7.0),(6.2±2.0)和(5.4±0.7),细胞数(个/0.5mm3)分别为(70.5±70.5)、(124.6±66.8)、(16.7±9.1)、(7.1±4.4)和(3.7±1.8)。不同随访时间点的房水闪辉值和细胞数存在显著的统计学差异(P值均<0.001)。与术前比较,术后1d的房水闪辉值和细胞数高于术前(P值分别为0.007和0.015),术后14d、30d、90d的房水闪辉值和细胞数均显著低于术前(P值均<0.001)。
4.CPACG组周边虹膜切除术术前、术后1d、14d、30d和90d的房水闪辉值(ph/ms)分别为(6.6±2.4)、(20.4±15.1)、(7.4±8.3),(5.0±2.0)和(4.3±0.8),细胞数(个/0.5mm3)分别为(3.4±3.5)、(43.1±24.2)、(6.5±5.9)、(4.1±3.3)和(1.6±1.5)。不同随访时间点的房水闪辉值和细胞数存在显著的统计学差异(P值均<0.001)。与术前比较,术后1d的房水闪辉值和细胞数高于术前(P值均<0.001)；术后14d的房水闪辉值与术前无统计学差异(P=0.607),细胞数高于术前(P=0.001)；术后30d、90d的房水闪辉值均低于术前(P值均为0.001),术后30d的细胞数高于术前(P=0.040),术后90d与术前无统计学差异(P=0.141)。
5.正常对照组的房水闪辉值和细胞数分别为(4.5±1.1)ph/ms和(0.8±0.7)个/0.5mm3。与正常对照组相比,APACG小梁切除术组(P值均<0.001)、CPACG小梁切除术组(P值分别为<0.001、<0.001、<0.001、<0.001、0.001和<0.001、<0.001、<0.001、<0.001、<0.001)、APACG周边虹膜切除术组(P值均<0.001)的各随访时间点的房水闪辉值和细胞数和CPACG周边虹膜切除术组各随访时间点的细胞数(P<0.001)均高于对照组,CPACG周边虹膜切除术组术前及术后1d、14d的房水闪辉值高于对照组(P值分别为<0.001、<0.001和0.015),术后30d和90d的房水闪辉值与对照组无统计学差异(P值分别为0.426和0.640)。
6.APACG小梁切除术组、CPACG小梁切除术组、APACG周边虹膜切除术组和CPACG周边虹膜切除术组术后1d的房水闪辉值(ph/ms)比术前分别增加(58.8±83.8)、(24.7±27.8)、(12.5±38.3)和(13.8±15.0),细胞数(个/0.5mm3)分别增加(79.1±77.8)、(66.7±38.3)、(54.1±75.8)和(39.7±24.8)。APACG小梁切除术组术后1d房水闪辉的增加值高于CPACG小梁切除术组(P=0.030)和APACG周边虹膜切除术组(P=0.036),细胞数的增加值与CPACG小梁切除术组无统计学差异(P=0.862),但高于APACG周边虹膜切除术组(P=0.044)。CPACG小梁切除术组术后1d房水闪辉和细胞数的增加值均高于CPACG周边虹膜切除术组(P值分别为0.049和0.001)。APACG周边虹膜切除术组术后1d房水闪辉和细胞数的增加值与CPACG周边虹膜切除术组均无统计学差异(P值分别为0.308和0.634)。
结论：
1.小梁切除术和周边虹膜切除术均可引起PACG不同程度的BAB损伤和炎症反应。术后1d,房水闪辉值和细胞数明显增加,术后14天逐渐降低,随着术后时间的推移,BAB损伤逐渐恢复,炎症消退,但术后90d均尚未恢复至正常水平。
2.对于同一疾病类型,小梁切除术引起的BAB损伤和术后炎症比周边虹膜切除术严重,可能与其手术操作复杂、创伤较大有关。
3.小梁切除术对APACG造成的BAB损伤比CPACG严重,可能与其术前存在严重的BAB损伤有关,加强APACG术前和术后抗炎治疗将有助于BAB的恢复。