姜楠 ，劉啟 ，韓云 ，李娟 ，楊啟晨 ，王亞虹 ，袁晴，馬明洋，葉蕾，朱佩文，邵毅

（1.南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院 眼科，江西 南昌 330006；2.廈門大學(xué) 眼科研究所，福建 廈門 361102；3.陜西省西安市第四醫(yī)院 眼科，陜西 西安 710004；4.陜西省西安市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，陜西 西安 710054）

近年來(lái)環(huán)境污染引起人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注，許多研究表明環(huán)境污染會(huì)損害人體健康。PM2.5是評(píng)估環(huán)境污染中空氣污染嚴(yán)重程度的指標(biāo)之一。PM2.5指的是大氣空氣動(dòng)力學(xué)中的大氣懸浮顆粒，直徑＞2.5 μm[1]。其主要來(lái)自于燃料[2]。復(fù)雜復(fù)合物燃燒，包括大量的有機(jī)物質(zhì)（如苯二烯和多環(huán)芳烴）和大量的無(wú)機(jī)成分，如硫酸鹽、硝酸鹽和重金屬（如鉛和鎳）[3]。既往研究表明[4]，杭州公共場(chǎng)所的室內(nèi)灰塵中多環(huán)芳烴的濃度占總顆粒物的71.5%，這與PM2.5成分一致。多環(huán)芳烴被公認(rèn)為環(huán)境污染物，其有強(qiáng)致癌和誘變特性從而影響人體健康[5]。PM2.5不僅對(duì)呼吸系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)有害，還能減少人的壽命。眼球最為直接與外界接觸的重要器官之一，PM2.5可能直接對(duì)其功能產(chǎn)生影響。流行病學(xué)和臨床研究都指出空氣污染對(duì)眼表有生物效應(yīng)。TORRICELLI等做過(guò)關(guān)于PM2.5對(duì)71例司機(jī)眼表影響的調(diào)查，調(diào)查顯示該司機(jī)的淚膜破裂時(shí)間（break-up time，BUT）值比正常人低[6]。CAMARA等人研究火山灰的對(duì)眼的影響。組成該污染物的主要成分是PM2.5，研究發(fā)現(xiàn)該污染物會(huì)引起眼癢、異物感覺(jué)、流淚和燒灼等眼部癥狀，以及一些其他癥狀，如結(jié)膜充血、黏液分泌增多、圓錐角膜腫脹、眼瞼腫脹和結(jié)膜水腫[7]。筆者前期發(fā)現(xiàn)，PM10還可進(jìn)一步破壞小鼠淚膜穩(wěn)定性，并影響淚液膜的滲透，從而導(dǎo)致干眼的形成[8]。而PM2.5會(huì)導(dǎo)致角膜和結(jié)膜上皮細(xì)胞的炎癥反應(yīng)，并改變黏液的表達(dá)[9]，而角膜上皮細(xì)胞的自我更新能力對(duì)眼表防御系統(tǒng)的完整性至關(guān)重要，因此進(jìn)一步研究其對(duì)角膜上皮細(xì)胞損害的機(jī)制是尤為重要的。本文旨在應(yīng)用光學(xué)相干斷層掃描血管造影（optical coherence tomography angiography，OCTA）分析PM2.5對(duì)角膜上皮和角膜全層厚度的影響，并討論P(yáng)M2.5對(duì)角膜上皮影響機(jī)制，為PM2.5影響眼表功能提供一定的理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物隨機(jī)選取BALB/c小鼠（18～21 g，6～8周齡，雄性）共32只64眼（廈門大學(xué)醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供），均為無(wú)特定病原體（SPF）級(jí)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，實(shí)驗(yàn)前用裂隙燈顯微鏡檢查所有小鼠眼底，眼前節(jié)和眼底部均未發(fā)現(xiàn)異常，所有小鼠均生活在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中：室溫（25±1）℃，濕度（60±10）%，給予12 h交替規(guī)律的明暗周期（早上8點(diǎn)至晚上8點(diǎn)）[10]，兩組食物及水源相同且充足。本研究經(jīng)醫(yī)學(xué)院動(dòng)物倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，且嚴(yán)格遵循《赫爾辛基宣言》，符合醫(yī)學(xué)倫理原則。

1.1.2 PM2.5的采集和滴眼液的制備PM2.5樣品由西安環(huán)境監(jiān)測(cè)站提供，2015年10月1～31日于西安市超級(jí)站，采用武漢天虹儀表有限責(zé)任公司的TH16A四通道大氣顆粒物智能采樣儀，切割粒徑為2.5 μm，采用美國(guó)產(chǎn)Whatman聚四氟乙烯濾膜進(jìn)行采樣。從上午10∶30到次日上午8∶30，每天進(jìn)行連續(xù)22 h的取樣。將采集到的樣本用聚四氟乙烯濾膜修剪為1 cm×1 cm，浸潤(rùn)在蒸餾水中，超聲振蕩3次，每次45 min。經(jīng)過(guò)6層紗布過(guò)濾后，樣品進(jìn)行真空冷凍干燥處理，所得到的樣品即為PM2.5混懸液，所含物質(zhì)包括大量可溶的有機(jī)物（如苯二烯和多環(huán)芳烴）和大量不可溶的無(wú)機(jī)成分，如硫酸鹽、硝酸鹽和重金屬（如鉛和鎳），制備PM2.5滴眼液，用無(wú)菌PBS稀釋PM2.5樣品，濃度為5 mg/ml，然后進(jìn)行超聲檢測(cè)。濃度控制在0.005%的兩組眼藥水（PM2.5和PBS）中加入保存劑苯扎溴銨。置入4℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 方法

1.2.1 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方法32只小鼠隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組（n=16）、對(duì)照組（n=16）兩組，體重、周齡匹配，雙眼為實(shí)驗(yàn)眼。實(shí)驗(yàn)組采用5 mg/ml的PM2.5滴眼液滴眼，對(duì)照組采用PBS滴眼液滴眼，每天4次。利用光學(xué)相干斷層掃描血管造影技術(shù)分別在干預(yù)前，干預(yù)后第1、4、7、10及14天對(duì)兩組小鼠角膜上皮和角膜全層厚度進(jìn)行測(cè)量。所有小鼠在第14天數(shù)據(jù)測(cè)量后進(jìn)行安樂(lè)死。

1.2.2 檢查方法所有實(shí)驗(yàn)小鼠使用Angio Vue OCTA系統(tǒng)（Optovue，Inc.Fremont，CA）視網(wǎng)膜成像（Angio Retina模式）上的分頻幅去相關(guān)血管成像算法進(jìn)行成像，并使用前段透鏡光學(xué)適配器鏡片。每次掃描以橫向分辨率為15 μm，軸向分辨率為5 μm，光束寬度為22 μm，光源以840 nm為中心進(jìn)行。該儀器捕獲后續(xù)的橫斷面掃面（B-掃描），包含以每秒70 000次的慢性橫向的304×304 A掃描，其大約在3～4 s內(nèi)構(gòu)建3D掃描[11]，因?yàn)镺CTA系統(tǒng)默認(rèn)的聚集是針對(duì)視網(wǎng)膜，所以在測(cè)量角膜全層及角膜上皮厚度時(shí)要關(guān)閉自動(dòng)聚焦功能[12]。收集所得數(shù)據(jù)，并利用兩種分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，利用系統(tǒng)軟件將角膜劃分為17個(gè)區(qū)域（以右眼的分區(qū)名稱命名），17分區(qū)法中角膜中心區(qū)域?yàn)榻悄ぶ醒? mm直徑范圍，內(nèi)環(huán)、外環(huán)分別為角膜中央5 mm、6 mm直徑范圍。內(nèi)環(huán)、外環(huán)各區(qū)域分別再劃分為上方（S）、鼻上（SN）、鼻側(cè)（N）、鼻下（IN）、下方（I）、顳下（IT）、顳側(cè)（T）及顳上（ST）8個(gè)方位（見(jiàn)圖1），測(cè)量各區(qū)域角膜上皮和角膜全層厚度。得到A和B各32眼的角膜上皮厚度數(shù)據(jù)，各組左眼數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)翻轉(zhuǎn)后與右眼對(duì)應(yīng)疊加。測(cè)得數(shù)據(jù)選擇具有最高信號(hào)強(qiáng)度指數(shù)的掃描圖進(jìn)行分析。角膜厚度平均值指的是17個(gè)區(qū)域角膜厚度相加后除以17后的厚度。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，兩組同一時(shí)間的厚度比較采用t檢驗(yàn)，不同時(shí)間的厚度均數(shù)比較采用重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)的方差分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 PM2.5混懸液滴眼對(duì)小鼠角膜上皮不同區(qū)域厚度的影響

圖1 角膜上皮和角膜全層厚度的測(cè)量圖

兩組不同時(shí)間的角膜上皮各區(qū)域厚度，采用重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)的方差分析，結(jié)果：①不同組間角膜上皮厚度比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（FC2=19.352，F(xiàn)S5=21.261，F(xiàn)SN5=17.665，F(xiàn)N5=18.694，F(xiàn)IN5=16.614，F(xiàn)I5=19.123，F(xiàn)IT5=17.617，F(xiàn)T5=17.432，F(xiàn)ST5=19.632，F(xiàn)S6=19.122，F(xiàn)SN6=18.315，F(xiàn)N6=19.228，F(xiàn)IN6=21.734，F(xiàn)I6=20.134，F(xiàn)IT6=17.231，F(xiàn)T6=20.137，F(xiàn)ST6=21.714 ；PC2=0.034，PS5=0.022，PSN5=0.031，PN5=0.023，PIN5=0.028，PI5=0.038，PIT5=0.021，PT5=0.032，PST5=0.042，PS6=0.035，PSN6=0.036，PN6=0.037，PIN6=0.033，PI6=0.037，PIT6=0.028，PT6=0.039，PST6=0.043）；②不同時(shí)間的角膜上皮厚度比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（FC2=29.313，F(xiàn)S5=26.321，F(xiàn)SN5=27.612，F(xiàn)N5=28.672，F(xiàn)IN5=26.984，F(xiàn)I5=29.124，F(xiàn)IT5=27.625，F(xiàn)T5=32.412，F(xiàn)ST5=29.612，F(xiàn)S6=29.198，F(xiàn)SN6=28.912，F(xiàn)N6=32.122，F(xiàn)IN6=31.732，F(xiàn)I6=30.133，F(xiàn)IT6=27.222，F(xiàn)T6=32.142，F(xiàn)ST6=32.535 ；PC2=0.031，PS5=0.021，PSN5=0.032，PN5=0.023，PIN5=0.022，PI5=0.018，PIT5=0.023，PT5=0.022，PST5=0.022，PS6=0.025，PSN6=0.026，PN6=0.031，PIN6=0.023，PI6=0.031，PIT6=0.021，PT6=0.036，PST6=0.023）；③兩組不同區(qū)域的角膜上皮厚度變化趨勢(shì)均有差異（FC2=9.312，F(xiàn)S5=7.351，F(xiàn)SN5=7.422，F(xiàn)N5=8.614，F(xiàn)IN5=6.164，F(xiàn)I5=9.234，F(xiàn)IT5=7.455，F(xiàn)T5=8.474，F(xiàn)ST5=9.322，F(xiàn)S6=9.116，F(xiàn)SN6=8.544，F(xiàn)N6=9.642，F(xiàn)IN6=11.715，F(xiàn)I6=10.147，F(xiàn)IT6=11.222，F(xiàn)T6=10.107，F(xiàn)ST6=8.172；PC2= 0.036，PS5=0.029，PSN5=0.037，PN5=0.033，PIN5=0.039，PI5=0.038，PIT5=0.033，PT5=0.035，PST5=0.029，PS6=0.039，PSN6=0.029，PN6=0.038，PIN6=0.029，PI6=0.039，PIT6=0.029，PT6=0.039，PST6=0.033）。干預(yù)第1天兩組間各區(qū)域角膜上皮厚度比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05），第4天起，與對(duì)照組比較，實(shí)驗(yàn)組角膜上皮下部厚度的IT5、I5、IN5、IT6、I6及 IN6區(qū)域增厚（均P＜0.05），第7天起，與對(duì)照組比較，實(shí)驗(yàn)組小鼠角膜上皮厚度所有區(qū)域均增厚（均P＜0.05）。第10天、第14天，與對(duì)照組比較，實(shí)驗(yàn)組小鼠角膜上皮厚度各個(gè)區(qū)域均增厚（均P＜0.05）。見(jiàn)圖2。

2.2 不同時(shí)間PM2.5混懸液滴眼對(duì)小鼠角膜不同區(qū)域全層厚度的影響

兩組不同時(shí)間各區(qū)域角膜全層厚度，采用重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)的方差分析，結(jié)果：①不同組間不同區(qū)域角膜全層厚度比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（FC2=8.312，F(xiàn)S5=9.785，F(xiàn)SN5=7.376，F(xiàn)N5=9.125，F(xiàn)IN5=7.963，F(xiàn)I5=8.742，F(xiàn)IT5=9.664，F(xiàn)T5=8.562，F(xiàn)ST5=9.617，F(xiàn)S6=7.617，F(xiàn)SN6=6.641，F(xiàn)N6=7.543，F(xiàn)IN6=8.123，F(xiàn)I6=7.542，F(xiàn)IT6=6.532，F(xiàn)T6=8.655，F(xiàn)ST6=8.724；PC2=0.017，PS5=0.022，PSN5=0.019，PN5=0.023，PIN5=0.018，PI5=0.027，PIT5=0.021，PT5=0.019，PST5=0.026，PS6=0.022，PSN6=0.015，PN6=0.019，PIN6=0.024，PI6=0.016，PIT6=0.018，PT6=0.025，PST6=0.023）；②不同時(shí)間的區(qū)域角膜全層厚度比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（FC2=11.312，F(xiàn)S5=12.792，F(xiàn)SN5=11.387，F(xiàn)N5=10.512，F(xiàn)IN5=13.612，F(xiàn)I5=14.678，F(xiàn)IT5=12.153，F(xiàn)T5=13.322，F(xiàn)ST5=12.652，F(xiàn)S6=11.631，F(xiàn)SN6=14.961，F(xiàn)N6=12.152，F(xiàn)IN6=14.715，F(xiàn)I6=11.123，F(xiàn)IT6=11.231，F(xiàn)T6=13.435，F(xiàn)ST6=11.712；PC2=0.021，PS5=0.032，PSN5=0.031，PN5=0.034，PIN5=0.028，PI5=0.038，PIT5=0.041，PT5=0.035，PST5=0.026，PS6=0.041，PSN6=0.025，PN6=0.037，PIN6=0.033，PI6=6.036，PIT6=0.026，PT6=0.029，PST6=0.033）；③兩組的角膜全層厚度變化趨勢(shì)均有差異（FC2=6.431，F(xiàn)S5=7.734，F(xiàn)SN5=7.642，F(xiàn)N5=7.612，F(xiàn)IN5=6.532，F(xiàn)I5=5.175，F(xiàn)IT5=7.542，F(xiàn)T5=6.626，F(xiàn)ST5=6.675，F(xiàn)S6=5.093，F(xiàn)SN6=6.516，F(xiàn)N6=7.647，F(xiàn)IN6=5.841，F(xiàn)I6=6.357，F(xiàn)IT6=6.741，F(xiàn)T6=5.273，F(xiàn)ST6=5.859；PC2=0.037，PS5=0.015，PSN5=0.017，PN5=0.041，PIN5=0.015，PI5=0.024，PIT5=0.021，PT5=0.023，PST5=0.012，PS6=0.022，PSN6=0.025，PN6=0.028，PIN6=0.019，PI6=0.012，PIT6=0.018，PT6=0.013，PST6=0.022）。干預(yù)第1和4天兩組間區(qū)域角膜厚度比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05），第7天起，與對(duì)照組比較，實(shí)驗(yàn)組小鼠角膜全層下部厚度的C2、IT5、I5、IN5、IT6、I6及 IN6區(qū)域增厚（均P＜0.05）。第10和14天，與對(duì)照組比較，實(shí)驗(yàn)組小鼠角膜全層厚度各個(gè)區(qū)域均增厚（均P＜0.05）。見(jiàn)圖3。

2.3 兩組不同時(shí)間整體角膜上皮厚度和角膜全層厚度比較

圖2 從第4天起，隨著干預(yù)時(shí)間延長(zhǎng)，角膜上皮下方各區(qū)最先增厚，其他區(qū)域隨后增厚

兩組不同時(shí)間角膜上皮厚度和角膜全層厚度的各區(qū)域平均值，采用重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)的方差分析，結(jié)果：①不同組間角膜上皮厚度和角膜全層厚度比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F上皮=19.89，F(xiàn)全層=8.43；P上皮=0.035，P全層=0.015）；②不同時(shí)間角膜上皮厚度和角膜全層厚度比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F上皮=29.162，F(xiàn)全層=11.424；P上皮=0.026，P全層=0.032）；③兩組的角膜上皮和角膜全層厚度變化趨勢(shì)均有差異（F上皮=8.321，F(xiàn)全層=6.543 ；P上皮=0.038，P全層=0.019）。見(jiàn)表1、2。

圖3 從第7天起，隨著干預(yù)時(shí)間延長(zhǎng)，角膜全層厚度也變厚，且中央和下方各區(qū)最先增厚，隨后其他區(qū)域增厚

表1 兩組不同時(shí)間的角膜上皮厚度比較 （mm，±s）

表1 兩組不同時(shí)間的角膜上皮厚度比較 （mm，±s）

注：1）與實(shí)驗(yàn)組比較，P ＜0.05；2）與實(shí)驗(yàn)前比較，P ＜0.05

組別 實(shí)驗(yàn)前 第1天 第4天 第7天 第10天 第14天對(duì)照組 66.06±7.18 66.65±7.71 67.35±8.24 68.15±9.641）2） 68.48±9.351）2） 68.45±9.711）2）實(shí)驗(yàn)組 66.24±7.59 67.41±8.06 70.29±8.82 72.71±10.71 74.41±11.18 75.88±12.12

表2 兩組在不同時(shí)間角膜全層厚度比較 （mm，±s）

表2 兩組在不同時(shí)間角膜全層厚度比較 （mm，±s）

注：1）與實(shí)驗(yàn)組比較，P ＜0.05；2）與實(shí)驗(yàn)前比較，P ＜0.05

組別 實(shí)驗(yàn)前 第1天 第4天 第7天 第10天 第14天對(duì)照組 209.71±13.53 210.41±14.47 209.71±13.41 209.53±14.651）2） 210.53±15.241）2） 209.29±14.351）2）實(shí)驗(yàn)組 209.65±13.76 210.47±14.24 212.47±15.12 219.24±15.41 221.29±16.41 222.65±17.76

3 討論

近年來(lái)，OCTA已被成功地用于檢查有角膜病理特征患者的異常角膜新生血管[11]。OCTA是一種非侵入性成像技術(shù)，通過(guò)檢測(cè)相位變化或反射率變化以檢測(cè)血管內(nèi)血液流動(dòng)，還能同時(shí)獲得周圍組織的光學(xué)相干斷層掃描（optical coherence tomography，OCT）影像[12]，因此應(yīng)用OCTA可以檢測(cè)角膜上皮和角膜全層各區(qū)域厚度的改變。

角膜上皮位于角膜的最外層，容易受到各種損傷。研究表明，紫外線輻射和防腐劑等多種因素可以通過(guò)誘導(dǎo)DNA損傷從而損害角膜上皮[13]。PM2.5是復(fù)雜的化學(xué)和生物物質(zhì)混合物，含有多環(huán)芳烴和離子等，該物質(zhì)不僅吸附在PM2.5表面，還深入到其中心結(jié)構(gòu)[14]，且在室內(nèi)粉塵引起的毒性中起著至關(guān)重要的作用。PM2.5中還富含Pb、Al和MN等金屬，且PM2.5對(duì)人體的影響與該金屬對(duì)人體的影響相一致。眼表是直接與外部環(huán)境接觸的，因此外部環(huán)境的變化將會(huì)對(duì)眼部微小環(huán)境產(chǎn)生重大的影響。以前的研究表明，PM2.5可以在許多細(xì)胞類型中誘發(fā)DNA損傷。近年來(lái)有研究表明，PM2.5暴露可誘導(dǎo)角膜上皮細(xì)胞DNA損傷和細(xì)胞衰老，進(jìn)而損害角膜上皮修復(fù)再生能力。γ-H2AX是H2A蛋白家族的一種變異體，是DNA損傷反應(yīng)的重要調(diào)控器。其是由絲氨酸139在DNA損傷后的1～3 min在激酶的催化作用下磷酸化形成。γ-H2AX是DNA修復(fù)中重組和定位作用的第1個(gè)蛋白，因此，細(xì)胞中γ-H2AX含量增高可以間接反應(yīng)細(xì)胞中DNA損傷從而修復(fù)活躍。有研究表明，利用免疫熒光技術(shù)檢測(cè)暴露在PM2.5后的角膜上皮細(xì)胞中γ-H2AX發(fā)現(xiàn)其含量上升，說(shuō)明角膜上皮細(xì)胞暴露在PM2.5后影響其DNA損傷后的修復(fù)，從而誘發(fā)角膜上皮細(xì)胞衰老，衰老細(xì)胞通過(guò)分泌炎癥細(xì)胞因子和產(chǎn)生氧化應(yīng)激作用對(duì)鄰近的細(xì)胞產(chǎn)生衰老效應(yīng)[15]，使得損害范圍增大。角膜上皮干細(xì)胞也稱為角膜緣干細(xì)胞，是位于角膜緣基底上皮層的干細(xì)胞。許多研究表明，角膜上皮干細(xì)胞是角膜上皮細(xì)胞增殖的來(lái)源，對(duì)角膜上皮再生非常重要。因此，PM2.5導(dǎo)致角膜上皮再生不足，也可能是通過(guò)誘導(dǎo)角膜上皮干細(xì)胞衰老進(jìn)而加重角膜上皮的損害。而且衰老的角膜經(jīng)歷了結(jié)構(gòu)的改變，更容易受到感染[16]，從而形成惡性循環(huán)。PM2.5影響角膜上皮細(xì)胞和角膜上皮干細(xì)胞DNA損傷機(jī)制可能通過(guò)誘導(dǎo)角膜上皮細(xì)胞產(chǎn)生活性氧進(jìn)一步發(fā)生氧化應(yīng)激作用而產(chǎn)生的[17]。活性氧是含氧的化學(xué)反應(yīng)分子，是正常細(xì)胞代謝的副產(chǎn)物，其在病理生理?xiàng)l件下會(huì)增加，從而導(dǎo)致活性氧生成和細(xì)胞內(nèi)防御機(jī)制失衡，即氧化應(yīng)激作用。活性氧會(huì)損害細(xì)胞結(jié)構(gòu)，許多研究表明，活性氧的形成是微粒物質(zhì)在不同類型細(xì)胞中發(fā)揮毒性作用的一種關(guān)鍵機(jī)制[18]。而PM2.5可誘導(dǎo)角膜上皮細(xì)胞產(chǎn)生活性氧從而對(duì)自身產(chǎn)生損害[17]，抑制氧化應(yīng)激作用可以有效地減緩這一損害。且該損害與PM2.5濃度有關(guān)。2013年TAU等[9]在研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)PM2.5濃度低至0.5 μg/ml時(shí)，角膜上皮細(xì)胞的存活時(shí)間也會(huì)降低，本研究中PM2.5濃度為5 mg/ml，對(duì)角膜上皮的影響為促進(jìn)其厚度增加。還有研究表明，微粒對(duì)人體的影響與該微粒自身的直徑有關(guān)[19]，根據(jù)其大小，PM存放在于不同的呼吸道水平。通常情況下，大直徑的微粒通過(guò)鼻纖毛和黏液被過(guò)濾，直徑＞10 μm的微?？梢詽B透到肺和支氣管肺泡結(jié)構(gòu)。直徑＞2.5 μm的微粒有更大滲透能力。其可能滲透到正常的支氣管壁，且干擾肺的氣體交換[20]。該微粒最終會(huì)滲透到人的血管內(nèi)，通過(guò)血液循環(huán)可能影響身體的其他部位[21]，使得PM2.5危害更大。該規(guī)律與PM2.5對(duì)角膜上皮細(xì)胞的影響一致，超細(xì)顆粒物（DEPs）指環(huán)境空氣中空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑≥0.1 μm的顆粒物，是PM2.5中的一種，與暴露在DEPs中的角膜上皮細(xì)胞比較，暴露在PM2.5中的角膜上皮細(xì)胞的細(xì)胞毒性更強(qiáng)[19]，這可能是由于顆粒直徑不同造成，PM2.5的直徑比DEPs要大，因此，PM2.5可能攜帶更多有害化學(xué)物質(zhì)。

近年來(lái)，也有研究表明PM2.5可破壞淚膜穩(wěn)定性，從而引起眼部的各種不適，即引起干眼綜合征（dry eye syndrome，DES）[22]，DES將會(huì)進(jìn)一步造成角膜的嚴(yán)重?fù)p害（侵蝕和繼發(fā)感染等），甚至導(dǎo)致視力喪失[23]，干眼引起角膜上皮和角膜全層厚度增加，可能與其通過(guò)改變角膜上皮不同細(xì)胞密度和角膜結(jié)構(gòu)有關(guān)。研究表明，干眼會(huì)引起角膜上皮中不同細(xì)胞的密度發(fā)生變化?？梢鹬醒?yún)^(qū)角膜上皮細(xì)胞，包括表層鱗狀上皮細(xì)胞、翼狀上皮細(xì)胞和上皮基底層細(xì)胞的細(xì)胞密度下降[24]，但近年來(lái)關(guān)于干眼對(duì)角膜結(jié)構(gòu)的影響仍有爭(zhēng)議，李晶等人使用高滲鹽水點(diǎn)眼制作小鼠干眼模型發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)組小鼠的角膜上皮層基底部細(xì)胞缺失，分層減少，出現(xiàn)空洞，角膜上皮層厚度減少，這可能與PM2.5誘導(dǎo)角膜上皮細(xì)胞發(fā)生氧化應(yīng)激反應(yīng)觸發(fā)的自噬現(xiàn)象[25]有關(guān)。而FABIANI等[26]用人工氣候室制作小鼠干眼模型，發(fā)現(xiàn)干眼小鼠模型角膜上皮層厚度增加。李娟等[8]在研究中發(fā)現(xiàn)，干眼小鼠模型角膜上皮中翼狀細(xì)胞及基底細(xì)胞排列紊亂，細(xì)胞層數(shù)開(kāi)始增多，上皮厚度增加。本研究發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組小鼠角膜上皮和角膜全層厚度均隨干預(yù)時(shí)間增加而增加。角膜上皮下部各區(qū)域厚度首先增加，隨后其他區(qū)域厚度增加，角膜全層中央和下部各區(qū)域厚度首先增加，隨后其他區(qū)域厚度增加。且角膜全層增厚速度慢于角膜上皮增厚的速度，提示PM2.5導(dǎo)致的干眼可能引起角膜侵蝕性損害，引起角膜除上皮層外其他層的細(xì)胞損傷。而角膜上皮厚度和角膜全層厚度的各區(qū)域平均值變化和全層厚度變化是一致的，進(jìn)一步證明PM2.5影響角膜的變化趨勢(shì)。

綜上所述，PM2.5能引起小鼠角膜上皮和角膜全層厚度增厚，且角膜上皮增厚的速度大于角膜全層增厚的速度，這可能與PM2.5引起角膜上皮細(xì)胞和角膜上皮干細(xì)胞的衰老反應(yīng)，衰老細(xì)胞分泌炎癥細(xì)胞因子和產(chǎn)生氧化應(yīng)激作用從而改變角膜上皮厚度有關(guān)，筆者將進(jìn)一步研究其增厚的原因是否與其他因素有關(guān)，是否與角膜上皮不同細(xì)胞密度的改變或者角膜結(jié)構(gòu)改變有關(guān)。本研究也為PM2.5導(dǎo)致的干眼影響角膜上皮厚度的現(xiàn)象提供依據(jù)。同時(shí)在其預(yù)防和治療上有一定意義。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1] FENG C, LI J, SUN W, et al. Impact of ambient fine particulate matter (PM2.5) exposure on the risk of influenza-like-illness: a time-series analysis in Beijing, China[J]. Environ Health, 2016,15(1): 17.

[2] LIU D, LI J, CHENG Z, et al. Sources of non-fossil-fuel emissions in carbonaceous aerosols during early winter in Chinese cities[J].Atmospheric Chemistry & Physics, 2017, 17(18):1-25.

[3] JEONG CH, WANG JM, EVANS GJ. Source apportionment of urban particulate matter using hourly resolved trace metals,organics, and inorganic aerosol components[J]. Atmospheric Chemistry & Physics, 2016: 1-32. DOI: 10.5194/acp-2016-189.

[4] LU H, ZHU L, CHEN S. Pollution level, phase distribution and health risk of polycyclic aromatic hydrocarbons in indoor air at public places of Hangzhou, China[J]. Environ Pollut, 2008, 152(3):569-575.

[5] MISHRA N, AYOKO G A, MORAWSKA L. Atmospheric polycyclic aromatic hydrocarbons in the urban environment:Occurrence, toxicity and source apportionment[J]. Environ Pollut,2016, 208 (Pt A): 110-117.

[6] TORRICELLI A A, NOVAES P, MATSUDA M, et al. Correlation between signs and symptoms of ocular surface dysfunction and tear osmolarity with ambient levels of air pollution in a large metropolitan area[J]. Cornea, 2013, 32(4): 11-15.

[7] CHANG C J, YANG H H, CHANG C A, et al. Relationship between air pollution and outpatient visits for nonspecific conjunctivitis[J]. Invest Ophth Vis Sci, 2012, 53(1): 429-433.

[8] LI J, TAN G, DING X, et al. A mouse dry eye model induced by topical administration of the air pollutant particulate matter 10[J].Biomed Pharmacother, 2017, 96(12): 524-534.

[9] TAU J, NOVAES P, MATSUDA M, et al. Diesel exhaust particles selectively induce both proinflammatory cytokines and mucin production in cornea and conjunctiva human cell lines[J]. Invest Ophth Vis Sci, 2013, 54(7): 4759-4765.

[10] YU Y, ZOU J, HAN Y, et al. Effects of intravitreal injection of netrin-1 in retinal neovascularization of streptozotocin-induced diabetic rats[J]. Drug Des Dev Ther, 2015, 9(1): 6363-6377.

[11] SPAIDE R F, KLANCNIK JM J R, COONEY M J. Retinal vascular layers imaged by fluorescein angiography and optical coherence tomography angiography[J]. Jama Ophthalmol, 2015,133(1): 45-50.

[12] JIA Y, TAN O, TOKAYER J, et al. Split-spectrum amplitudedecorrelation angiography with optical coherence tomography[J].Opt Express, 2012, 20(4): 4710-4725.

[13] BASHIR H, SEYKORA J T, LEE V. Invisible shield: review of the corneal epithelium as a barrier to UV radiation, pathogens, and other environmental stimuli[J]. Journal of Ophthalmic & Vision Research, 2017, 12(3): 305-311.

[14] DENG X B, ZHANG F, WANG L J, et al. Airborne fine particulate matter induces multiple cell death pathways in human lung epithelial cells[J]. Apoptosis, 2014, 19(7): 1099-1112.

[15] ZHU Y, ARMSTRONG J L, TCHKONIA T, et al. Cellular senescence and the senescent secretory phenotype in age-related chronic diseases[J]. Curr Opin Clin Nutr Metab Care, 2014, 17(4):324-328.

[16] WANG C, FU T, XIA C, et al. Changes in mouse corneal epithelial innervation with age[J]. Invest Ophthalmol Vis Sci, 2012, 53(8):5077-5084.

[17] GAO Z X, SONG X L, LI S S, et al. Assessment of DNA Damage and cell senescence in corneal epithelial cells exposed to airborne particulate matter (PM2.5) collected in Guangzhou, China[J].INVEST OPHTH VIS SCI, 2016, 57(7): 3093.

[18] MOLLER P, DANIELSEN P H, JANTZEN K, et al. Oxidatively damaged DNA in animals exposed to particles[J]. Crit Rev Toxicol, 2013, 43(2): 96-118.

[19] BROWN J S, GORDON T, PRICE O, et al. Thoracic and respirable particle definitions for human health risk assessment[J].Part Fibre Toxicol, 2013, 10(1): 12.

[20] FALCONRODRIGUEZ CI, OSORNIOVARGAS AR,SADAOVALLE I, et al. Aeroparticles, composition, and lung diseases.[J]. Frontiers in Immunology, 2016, 7(1): 3.

[21] LONDAHL J, PAGELS J, SWIETLICKI E, et al. A set-up for field studies of respiratory tract deposition of fine and ultrafine particles in humans[J]. J Aerosol Sci, 2006, 37(9): 1152-1163.

[22] 李娟, 丁小艷, 王亞虹，等. PM2.5對(duì)小鼠淚膜功能和角膜上皮組織結(jié)構(gòu)的影響[J]. 眼科新進(jìn)展, 2017, 37(3): 201-204.

[23] LU H, WANG M R, WANG J, et al. Tear film measurement by optical reflectometry technique[J]. J Biomed Opt, 2014, 19(2):27001.

[24] 劉慶言, 陳曉宇, 李晶, 等. 共聚焦顯微鏡下干眼癥患者角膜形態(tài)變化的診斷價(jià)值初探[J]. 安徽醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào), 2017, 52(7):1025-1028.

[25] FU Q, LYU D, ZHANG L, et al. Airborne particulate matter(PM2.5) triggers autophagy in human corneal epithelial cell line[J]. Environmental Pollution, 2017(227): 314-322.

[26] FABIANI C, BARABINO S, RASHID S, et al. Corneal epithelial proliferation and thickness in a mouse model of dry eye[J]. Exp Eye Res, 2009, 89(2): 166-171.