邵毅,余瑤,裴重剛,胡佩宏,楊璐,黃歆,涂萍
(1.南昌大學第一附屬醫(yī)院 眼科,江西 南昌330006;2.南方醫(yī)科大學附屬南昌第三醫(yī)院 內分泌科,江西 南昌330009)
術后結膜傷口愈合不良是青光眼濾過術晚期失敗的主要原因[1]。有些疤痕體質的患者,盡管使用高濃度的5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil,5-FU)或絲裂霉素C(mitomycin C,MMC)仍可能導致晚期濾過泡形成失敗[2]。青光眼濾過術后的傷口瘢痕問題,已成為眼科的熱點和難點,因此,尋找安全、有效、副作用小的抗瘢痕藥物極為關鍵[3]。吡非尼酮(pirfenidone,PFD)是一種新型抗纖維化藥物,動物模型和臨床試驗已證明其具有抗纖維化的潛力[4]。PFD能下調轉化生長因子(transforming growth factor-β,TGF-β)及結締組織生長因子(connective tissue growth factor,CTGF)[5],也可以清除活性氧,從而抑制組織修復[6]。在人視網(wǎng)膜色素上皮(retinal pigment epithelium,RPE)細胞,PFD可以阻止TGF-β1誘導的纖連蛋白合成[7]。此外,PFD能抑制白介素-1誘導的金屬蛋白酶組織抑制因子(tissue inhibitor of metallopro teinases 1,TIMP1),增加甲狀腺相關眼病患者眼眶成纖維細胞的抗纖維化作用[8]。而本研究旨在探討PFD在兔小梁切除術后抑制結膜濾過泡瘢痕化的作用,現(xiàn)報道如下。
將PFD粉末(P2116,Sigma-Aldrich,St.Louis,MO)溶解于無菌水中,配成濃度約5mg/ml(0.5%)的溶液,保存于4℃冰箱內,有效時間為24 h。
26只新西蘭白兔,體重2.0~2.5 kg,雌雄不限,檢查無眼部疾患及全身器質性疾病。2只作為陰性對照組。所有實驗操作過程和方法均遵循ARVO委員會規(guī)定的眼科和視覺科學相關的動物使用原則,符合動物倫理委員會標準,并經(jīng)南昌大學第一附屬醫(yī)院動物倫理委員會許可。兔子飼養(yǎng)在18~25℃標準的恒溫動物箱內,12 h光照/黑暗周期,同時給予標準的食物和水進行喂養(yǎng)。24只兔子(24只眼,均為右眼)隨機分為兩組:所有兔經(jīng)腹膜內注射戊巴比妥鈉(50mg/kg)和局部用0.5%的鹽酸丙美卡因表面麻醉,0.5%碘伏消毒。鋪巾開瞼,剪去第3眼瞼,置上、下、內、外直肌牽引線,固定眼球,在顯微鏡手術條件下,于右眼上象限鞏膜區(qū)進行常規(guī)小梁切除術。約1/2厚的梯形鞏膜瓣,大小約4mm×3mm×3mm,切除約1.5mm×3.0mm的小梁組織和部分虹膜組織,用10-0尼龍線縫合鞏膜瓣和結膜瓣,手術結束時結膜下注射地塞米松1ml。A組給予0.5%(5mg/ml)PFD滴眼液滴眼,B組給予磷酸鹽緩沖液(Phosphate Buffered Saline,PBS)滴眼,連續(xù)使用28 d。所有手術均在手術顯微鏡(VISU150,卡爾蔡司,德國)下進行,并由同一熟練操作者完成,術后涂紅霉素眼藥膏。此外,術后1周用諾氟沙星滴眼液點手術眼,3次/d。隨訪至術后28 d。用0.5%鹽酸丙美卡因麻醉后,用Tonocon眼壓計記錄兔雙眼眼壓。手術后1、7、14、21和28 d分別觀察兔眼濾過泡及并發(fā)癥,共聚焦顯微鏡檢查兔眼濾過泡情況,同時使用實時定量逆轉錄-聚合酶鏈反應(RT-PCR)對比觀察手術區(qū)的組織變化。
采用Confoscan 4裂隙掃描共聚焦顯微鏡(Nidek Co.LTD,日本)檢查。操作步驟[9]:待檢兔眼表面麻醉后,將兔頭部固定顯微鏡前,雙眼固視正前方,檢查者移動鏡頭使共焦顯微鏡與結膜上皮細胞接觸時,將鏡頭緩慢向前推進,于結膜濾過泡區(qū)進行全層掃描,結束后選擇有價值的圖像和錄像存盤,并計算平均微囊密度及平均微囊面積[10]。
手術后7、14、21、28和56 d,取濾過泡區(qū)的組織(包括結膜、筋膜和鞏膜)進行CTGF的RT-PCR[3]。每個時間點得到的組織在1m l提取試劑(Trizol試劑,武漢生命技術有限公司,中國)中勻漿,用cDNA合成試劑盒(Toyobo,日本)合成cDNA。在實時PCR檢測系統(tǒng)(SLAN紅石醫(yī)藥科技有限公司,中國),使用SYBR預混的Taq試劑盒進行實時PCR測定。通過比較閾值循環(huán)方法進行結果分析,并通過管家基因β-actin進行標準化。
采用Graph Pad Prism 4.00統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)處理,計量資料以(±s)表示,比較兩組眼壓差異、結膜囊泡密度和面積等用單因素方差分析Studentt檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
A組術后第7天可見有輕微的結膜充血和良好的濾過泡存在,術后14 d,結膜稍充血,濾過泡形成良好,觀察28 d后沒有明顯的炎癥反應,濾過泡仍隆起、彌散;B組術后第7天可見結膜充血和良好的濾過泡,術后14 d,結膜充血減輕,濾過泡平坦,瘢痕形成,觀察28 d后大部分濾過泡瘢痕化。術后1、7和14 d兩組的濾過泡評分比較,差異均無統(tǒng)計學意義(t1d=0.326,t7d=0.652,t14d=0.959,均P>0.05);術后21和28 d兩組的濾過泡評分比較,差異均有統(tǒng)計學意義(t21d=9.142,t28d=15.741,均P<0.05)(見表1)。觀察兩組無一例眼內炎、前房出血和白內障發(fā)生,少數(shù)出現(xiàn)傷口一過性的周圍角膜水腫。
手術前和手術后1、7、14、21和28 d的早上8~9點測定眼壓。在術前每組眼壓與正常對照組比較,均有明顯降低(tA=6.732,tB=6.837,均P<0.05)。術后早期眼壓明顯降低,但隨時間延長逐漸升高。術前及術后1和7 d,兩組眼壓比較,差異均無統(tǒng)計學意義(t術前=0.352,t1d=0.647,t7d=0.753,均P>0.05);術后14、21和28 d,兩組眼壓比較,差異均有統(tǒng)計學意義(t14d=3.463,t21d=4.056,t28d=5.194,均P<0.05)。見表2。
正常結膜上皮基底細胞顯示為光暗的細胞體,細胞邊界窄(見圖1A)。經(jīng)過0.5%PFD滴眼液處理28 d的A組在結膜濾過泡區(qū)上皮及基質層出現(xiàn)了許多大小不一的微囊泡,周邊可見部分呈亮光樣炎癥細胞包繞(見圖1B);而經(jīng)過PBS處理的B組在結膜濾過泡區(qū)上皮及基質層可見少許的小微囊泡及少量的亮光樣炎癥細胞(見圖1C)。通過計數(shù)發(fā)現(xiàn),經(jīng)過治療28 d后,A組結膜上皮下平均微囊密度和平均微囊面積分別為(112±22)個/mm2和(28 589±14 268)μm2,而B組結膜上皮下平均微囊密度和平均微囊面積分別為(26±19)個/mm2和(4 989±2 329)μm2,兩組比較差異有統(tǒng)計學意義(tmd=16.842,tma=14.894,均P<0.05,見圖1D,1E)。
A組術后各時間點在濾過泡區(qū)CTGFmRNA表達明顯下調,而B組CTGF在濾過泡區(qū)CTGF mRNA未見明顯改變,兩組在各時間點比較差異有統(tǒng)計學意義(t7d=2.476,t14d=4.892,t21d=7.638,t28d=9.452,均P<0.05),見圖2。
表1 實驗動物術前和術后各時段兔結膜濾過泡評分比較 (n=12,±s)
表1 實驗動物術前和術后各時段兔結膜濾過泡評分比較 (n=12,±s)
組別 術前 術后1 d 術后7 d 術后14 d 術后21 d 術后28 d A-3.26±0.14 3.72±0.46 3.66±0.65 4.32±0.64 4.17±0.73 3.36±0.25 3.66±0.38 3.23±0.29 3.18±0.43 2.51±0.37 t值 - 0.326 0.652 0.959 9.142 15.741 P值 - 0.973 0.652 0.326 0.048 0.025 B -
表2 實驗動物術前和術后各時段眼壓比較 (n=12,mmHg,±s)
表2 實驗動物術前和術后各時段眼壓比較 (n=12,mmHg,±s)
組別 術前 術后1 d 術后7 d 術后14 d 術后21 d 術后28 d A 16.24±0.26 12.81±0.38 13.26±0.41 13.45±0.36 13.84±0.43 14.15±0.51 17.46±0.22 12.52±0.42 13.52±0.47 14.57±0.52 16.22±0.58 17.28±0.62 t值 0.352 0.647 0.753 3.463 4.056 5.194 P值 0.982 0.864 0.745 0.044 0.028 0.016 B
圖1 兩組術后28 d兔結膜濾過泡的共焦顯微鏡圖像
圖2 兩組兔結膜手術區(qū)CTGF mRNA表達
青光眼是導致不可逆性盲的主要原因,是僅次于白內障導致失明的第2大常見原因,發(fā)病率約為0.21%~1.64%[11]。目前,濾過性手術仍是青光眼的主要治療手段,但鞏膜表層、Tenon囊和球結膜之間成纖維細胞增生、膠原合成增加等,使濾過道瘢痕化而影響其濾過功能[12],導致手術失敗。為了抑制瘢痕形成,防止濾過道瘢痕化,目前術中常用的抗代謝藥物如5-FU和MMC均可以防止術后瘢痕形成,但常常會導致結膜泡漏、低眼壓、鞏膜溶解、眼內炎等并發(fā)癥[13]。此外,研究者發(fā)現(xiàn)皮質類固醇可以減少濾過道纖維細胞增生。尹寶存[14]采用濾過性手術聯(lián)合局部點用皮質類固醇藥物治療急性閉角型青光眼急性發(fā)作及慢性閉角型青光眼,有效地解決了術后炎癥和傷口愈合過程中纖維組織增生、濾過道瘢痕化的難題。但其在低濃度時不僅不能抑制成纖維細胞增殖,反而能起到促進作用,局部低濃度滴藥造成濾過道的纖維化,而結膜下注射易形成無功能濾過泡,且長期應用并發(fā)癥多。
術后濾過道瘢痕化是青光眼濾過手術后期失敗的主要原因,是眼壓長期有效控制和視神經(jīng)損害保護的一個重大障礙。近年來,抗濾過道瘢痕化藥物作用被越來越多的人肯定,手術聯(lián)合各類抗瘢痕藥物的優(yōu)勢也逐漸凸顯,在拓寬了手術適應范圍的同時,也保證了手術的成功率,增加了青光眼患者復明的希望。PFD在體外的很多細胞(例如肝星狀細胞、腎成纖維細胞、子宮肌層細胞及肌瘤細胞)和許多器官(例如腎、肺和肝臟)有抗炎和抗纖維化的作用。目前,PFD在若干臨床試驗中得到了應用,包括肥厚性心肌病、肺纖維化、神經(jīng)纖維瘤、子宮平滑肌瘤、特發(fā)性硬皮病、硬化性腹膜炎和輻射誘發(fā)的纖維化等。雖然PFD在眼部的抗纖維化機制仍不清楚,但有研究表明,PFD能下調人眼球筋膜成纖維細胞TGF-β1的mRNA的表達,對其增殖、遷移及其在體外的膠原收縮具有明顯的抑制作用。前期已經(jīng)研究了青光眼與全身疾病如阿爾默海茨病[15]、帕金森病[16]等的關系,以及一部分抗瘢痕的物質如紅花保存羊膜[3]、晶狀體前囊膜等[17]在青光眼的應用,目前的初步研究結果發(fā)現(xiàn)PFD能調節(jié)青光眼小梁切除手術區(qū)的鞏膜瓣和結膜組織CTGF mRNA的表達,且濾過泡形成良好,有明顯的抗瘢痕作用。
總之,本文通過實驗對照,發(fā)現(xiàn)PFD滴眼液在兔小梁切除術后能減少術后結膜鞏膜間的瘢痕愈合。其原因可能是青光眼小梁切除術后濾過泡容易粘連而產(chǎn)生瘢痕化,而PFD滴眼液能有效抗瘢痕,保持濾過道通暢,所以濾過泡存活得更為持久。隨著細胞生物學、分子生物學、組織工程學的建立及學科間的交叉發(fā)展,闡明青光眼濾過道愈合的過程,進一步研究現(xiàn)有抗纖維化藥物抗瘢痕化的作用機制,尋找療效好、毒副作用小、來源豐富的成分,仍是青光眼術后抗瘢痕化的研究方向。目前,大多數(shù)研究還處于體外和動物實驗階段,尚有待于進一步明確PFD對青光眼濾過道瘢痕化作用的相關機制和細胞信號通道,這將為臨床隨機對照試驗的研究奠定可靠的基礎。
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