輻射和高壓對(duì)角膜內(nèi)皮細(xì)胞及角膜透明度的影響作用

摘 要 單層角膜內(nèi)皮細(xì)胞具有屏障功能和泵功能，能夠維持角膜基質(zhì)的相對(duì)脫水狀態(tài)，防止角膜發(fā)生水腫，在保護(hù)角膜透明度中起著關(guān)鍵性作用。紫外輻射的重要組成部分UVB和高眼壓形成的高壓脅迫能夠引起角膜內(nèi)皮細(xì)胞損傷，造成角膜內(nèi)皮細(xì)胞密度降低，從而導(dǎo)致角膜水腫，角膜透明度下降。因此，對(duì)UVB輻射和高壓脅迫引起的角膜內(nèi)皮細(xì)胞的損傷和角膜透明度降低進(jìn)行研究，能夠?yàn)橐巴夤ぷ髡吆透哐蹓翰∪说慕悄?nèi)皮病變的發(fā)生提供預(yù)防和治療的理論基礎(chǔ)。本文對(duì)UVB輻射和高壓脅迫對(duì)角膜內(nèi)皮細(xì)胞及角膜透明度的影響作用進(jìn)行綜述。

關(guān)鍵詞 UVB輻射 高眼壓 角膜內(nèi)皮細(xì)胞 角膜透明度

角膜是位于眼球最前部的一種高度特化的透明組織，正常的角膜厚度和透明度在維持視功能方面具有重要的作用。一旦角膜水腫，角膜透明度降低或喪失，會(huì)直接影響視力甚至致盲。角膜內(nèi)皮細(xì)胞來源于胚胎期胚外中胚層的神經(jīng)嵴細(xì)胞，與房水直接接觸，細(xì)胞層厚約4%em，呈現(xiàn)出規(guī)則的單層六邊形細(xì)胞鑲嵌結(jié)構(gòu)。成人角膜內(nèi)皮細(xì)胞沒有增殖能力，而且還以0.3%-0.6%的速率逐年死亡，角膜內(nèi)皮細(xì)胞密度降低只能依靠鄰近細(xì)胞的擴(kuò)張和移行來維持正常功能，因此角膜內(nèi)皮細(xì)胞數(shù)量的下降程度可以直接反映內(nèi)皮細(xì)胞的損害程度。角膜內(nèi)皮細(xì)胞層形成穩(wěn)定的、完整的單層細(xì)胞結(jié)構(gòu)對(duì)于維持角膜的透明具有至關(guān)重要的作用。角膜內(nèi)皮細(xì)胞的質(zhì)膜上表達(dá)大量的Na+-K+-ATPase，使內(nèi)皮單層具有極強(qiáng)的鈉鉀泵的生理功能。此外，單層細(xì)胞間存在大量的緊密連接結(jié)構(gòu)，這使得該層形成完整的屏障，使角膜其它的部分與房水完全隔離。

自然環(huán)境中，光通路上的氧化損傷主要由紫外線造成，其中，UVB大部分被角膜吸收，能夠引起角膜急性病變。目前，隨著環(huán)境的破壞、工業(yè)的污染等因素，臭氧層過度消耗導(dǎo)致暴露于日光下的UVB輻射日益增加。年平均臭氧損失約為3%，據(jù)估計(jì)，臭氧層減少1%導(dǎo)致到達(dá)地球的破壞性UVB輻射增加0.2%至2%，人角膜接觸日光1小時(shí)期間的UVB輻射量約為105mJ/ cm2。UVB在對(duì)細(xì)胞進(jìn)行輻射時(shí)，能夠誘導(dǎo)產(chǎn)生自由基，進(jìn)而能夠引起細(xì)胞膜中脂質(zhì)的氧化性崩解，接下來就會(huì)引起活性氧的積累。過量的活性氧對(duì)細(xì)胞具有毒性作用，能夠引起細(xì)胞凋亡。脂質(zhì)過氧化可以引發(fā)多種紊亂病變，有可能會(huì)引起內(nèi)皮層細(xì)胞生理功能的紊亂，導(dǎo)致角膜混濁的發(fā)生，進(jìn)而形成急性角膜炎癥等相關(guān)病變。但目前關(guān)于角膜內(nèi)皮細(xì)胞受到UVB輻射后的相關(guān)病變情況報(bào)道較少，也成為現(xiàn)在眾多角膜疾病相關(guān)研究中急需解決的問題。

高眼壓能夠使角膜受到損傷。Biger和Witer發(fā)現(xiàn)，眼壓升高進(jìn)而引起的角膜內(nèi)皮的損傷，Bigar 等在對(duì)20 例急性閉角型青光眼患者研究了時(shí)發(fā)現(xiàn)角膜內(nèi)皮細(xì)胞密度下降 33%。急性閉角型青光眼造成的高壓導(dǎo)致角膜內(nèi)皮細(xì)胞密度顯著下降。其機(jī)理可能為缺氧，也就是高壓引起角膜內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生缺氧反應(yīng)，進(jìn)而產(chǎn)生相關(guān)角膜內(nèi)皮病變，使角膜內(nèi)皮失去維持角膜透明的能力。目前對(duì)于高眼壓引起的角膜內(nèi)皮損傷相關(guān)機(jī)理研究較少，大多數(shù)研究結(jié)果都是臨床數(shù)據(jù)分析得到。進(jìn)行相關(guān)機(jī)理的研究可以為減輕和預(yù)防高眼壓對(duì)角膜內(nèi)皮細(xì)胞的損傷，保護(hù)角膜透明度有著重要的意義。

作者簡(jiǎn)介：楊松，1994年6月，男，山東省平邑縣，中國(guó)海洋大學(xué)海洋生命學(xué)院碩士，研究方向：細(xì)胞工程。

參考文獻(xiàn)

[1] Wulle，K.&W.; Lerche .Electron microscopic observations of the early development of the human corneal endothelium and Des角膜內(nèi)皮met's membrane[J].Ophthalmologica， 1969， 157（06）：451-461.

[2] Edelhauser，H.F.&D.H.Geroski;& M.E.Stern .Glucose metabolism in the cornea and lens in elasmobranchs， teleosts and mammals： response to thiol-oxidation[J].Federation pro角膜內(nèi)皮edings， 1980， 39（14）：3213-3221.

[3] Madronich，S.&R.L.Mckenzie;&L.O.Bjorn;，et al. Changes in biologically active ultraviolet radiation reaching the Earth′s surfa角膜內(nèi)皮[J].J Photochem Photobiol B， 1998（46）：5-19.

[4] Zigman，S.Environmental near-UV radiation and cataracts[J].Optom Vis Sci，1995（72）：899-901.

[5] Bigar，F(xiàn).&R.; Witmer .Corneal Endothelial Changes in Primary Acute Angle-closure Glaucoma[J].Ophthalmology， 1982（89）：596.