先天性白內障患者角膜內皮細胞和角膜厚度的研究

劉勁超，馮丙豈，蘇靜靜，王施丹，曠龍昊，馮其高

0引言

先天性白內障是導致可治性兒童盲的首要疾病[1]，占兒童盲病例的8%～39%[2]。先天性白內障患者的角膜內皮細胞及其變化規律鮮有研究報道，目前尚未明確先天性白內障對角膜內皮細胞是否存在影響。角膜厚度是評估眼部發育的重要參數之一。研究先天性白內障患者的角膜內皮細胞和角膜厚度，可幫助臨床醫生了解角膜內皮功能儲備，有助于為疾病的診斷和治療以及內眼手術提供安全保障，也將幫助我們更全面地了解先天性白內障的疾病特點，為研究該疾病的機制和治療奠定基礎。本研究將分析先天性白內障患者的角膜內皮細胞和角膜厚度與年齡、性別的關系，并對比雙眼患者、單眼患者患眼與健眼的角膜內皮細胞、角膜厚度的差異，從而探究先天性白內障患者角膜內皮細胞和角膜厚度的變化規律。

1對象和方法

1.1對象回顧性研究。選取2014-08/2018-12在我院確診為先天性白內障的住院患者141例，年齡2～20(7.62±4.04)歲，其中男74例，女67例；雙眼患者68例，單眼患者73例。納入標準：(1)年齡≤20歲；(2)均行白內障摘除聯合人工晶狀體植入術；(3)術前至少有以下1項手術指征：1)致密白內障；2)位于視軸中央的明顯混濁，直徑>3mm；3)晶狀體混濁影響眼底檢查；4)合并斜視、眼球震顫[3]。排除標準：(1)先天性子宮內感染白內障(如風疹性白內障)、復雜性白內障(如葡萄膜炎并發白內障)、代謝性白內障(如手足抽搐性白內障)、外傷性白內障等患者；(2)既往有白內障手術史、青光眼、視網膜疾病、病理性近視、先天性無虹膜、晶狀體異位脫位、角膜白斑、角膜變性、眼球萎縮、小眼球、合并上瞼下垂、瞼內翻等其它眼部疾病或全身疾病的患者。本研究獲得我院倫理委員會批準，所有患者均對手術知情并簽署知情同意書。

1.2方法采集納入患者的年齡、性別、雙眼或單眼患病情況等一般資料，并由經驗豐富的眼科檢查醫師使用非接觸型角膜內皮細胞顯微鏡(SP-3000P)檢測角膜內皮細胞密度(endothelial cell density，ECD)、平均面積(average size，AVE)、面積標準差(standard deviation of size，SD)、變異系數(coefficient of variation，CV)、六邊形細胞百分比(hexagonality，Hex)和中央角膜厚度(central corneal thickness，CCT)。

統計學分析：使用SPSS 23.0進行統計分析。計量資料采用均數±標準差表示，雙眼之間眼部參數比較采用配對樣本t檢驗。采用偏相關分析評估眼部參數與年齡的關系，并使用逐步多元回歸分析進行曲線擬合。采用協方差分析比較雙眼和單眼患者、不同性別患者眼部參數的差異。P<0.05表示差異具有統計學意義。

2結果

2.1眼部參數檢測結果本研究納入的雙眼先天性白內障雙眼之間眼部參數測量結果差異均無統計學意義(tECD=-0.24，PECD=0.811；tAVE=0.279，PAVE=0.781；tSD=0.69，PSD=0.493；tCV=0.771，PCV=0.444；tHex=-0.701，PHex=0.486；tCCT=1.634，PCCT=0.107)，故對于雙眼先天性白內障患者僅納入右眼檢測結果進行分析。本研究納入的單眼患者雙眼之間眼部參數差異亦均無統計學意義(tECD=0.317，PECD=0.752；tAVE=-0.090，PAVE=0.928；tSD=1.150，PSD=0.254；tCV=1.283，PCV=0.204；tHex=-0.776，PHex=0.440；tCCT=1.423，PCCT=0.159)。本組患者ECD、AVE、SD、CV、Hex和CCT檢測結果見表1。

2.2眼部參數與年齡的偏相關分析如圖1所示，控制性別的影響，本組患者ECD與年齡呈顯著負相關，可得到ECD=3957.33-306.62×ln(年齡)的擬合曲線(r2=0.246，P<0.001)；AVE與年齡呈顯著正相關，可得到AVE=178.77+27.39×ln(年齡)的擬合曲線(r2=0.249，P<0.001)；SD與年齡呈顯著正相關，可得到SD=77.13×e0.013×年齡的擬合曲線(r2=0.046，P=0.01)；CV、Hex、CCT與年齡均無顯著相關性。如表2所示，控制性別的影響，雙眼患者右眼ECD與年齡呈顯著負相關，AVE與年齡呈顯著正相關，但SD、CV、Hex和CCT與年齡均無顯著相關性；單眼患者患眼ECD與年齡呈顯著負相關，AVE與年齡呈顯著正相關，SD、CV、Hex和CCT與年齡均無顯著相關性，但健眼AVE、SD、CV與年齡均呈顯著正相關，ECD、Hex和CCT與年齡均無顯著相關性。

2.3不同性別患者眼部參數的比較協方差分析結果顯示，本研究納入的男性患者和女性患者ECD、AVE、SD、Hex和CCT差異均無統計學意義(P>0.05)，但女性患者CV顯著大于男性，差異有統計學意義(P<0.05)，見表3。

2.4單眼和雙眼患者眼部參數的比較協方差分析結果顯示，排除年齡和性別的影響，雙眼患者右眼ECD、AVE、CCT與單眼患者患眼ECD、AVE、CCT差異均無統計學意義(FECD=0.074，PECD=0.786；FAVE=0.017，PAVE=0.895；FCCT=0.998，PCCT=0.320)；雙眼患者右眼ECD、AVE與單眼患者健眼差異均無統計學意義(FECD=0.013，PECD=0.910；FAVE<0.001，PAVE=0.989)；但雙眼患者右眼SD明顯大于單眼患者患眼(F=4.442，P=0.037)和健眼(F=7.567，P=0.007)，CV明顯大于單眼患者患眼(F=4.903，P=0.028)和健眼(F=9.037，P=0.003)，Hex明顯小于單眼患者患眼(F=7.747，P=0.006)和健眼(F=7.106，P=0.009)，CCT明顯大于單眼患者健眼(F=4.322，P=0.041)，見圖2。

3討論

先天性白內障是導致可治性兒童盲的首要疾病[1]。研究先天性白內障患者角膜內皮細胞和角膜厚度的變化規律有助于更全面地了解其特點，為研究該疾病的機制和治療奠定基礎。角膜內皮細胞密度和形態學特征可幫助臨床醫生了解角膜內皮功能儲備，有助于為疾病的診斷和治療以及內眼手術提供安全保障。

本研究結果顯示，先天性白內障患者ECD與年齡呈顯著負相關，AVE和SD與年齡呈顯著正相關，分別得到ECD=3957.33-306.62×ln(年齡)、AVE=178.77+27.39×ln(年齡)、SD=77.13×e0.013×年齡的擬合曲線。女性患者CV顯著大于男性患者；雙眼患者SD和CV明顯大于單眼患者患眼和健眼，Hex明顯小于單眼患者患眼和健眼。正常人具有隨年齡增長ECD降低、AVE增大、CV增大和Hex降低的變化規律[4-6]，但本研究并未發現先天性白內障患者(雙眼患者和單眼患者患眼)CV和Hex隨年齡增長有相應變化，雙眼患者、單眼患者患眼與健眼之間的SD、CV、Hex均有差異，表明先天性白內障可能引起角膜內皮細胞的改變。本研究發現，單眼患者健眼CV與年齡呈正相關，提示CV隨年齡增長而增大，這與既往研究結果相符。既往研究顯示角膜內皮無性別差異[7]，而本研究中女性患者CV大于男性患者，分析可能是由于不同性別患者的角膜內皮細胞受到先天性白內障的影響大小不同。

表1 本組患者眼部參數檢測結果

圖1 眼部參數與年齡的擬合曲線 A：ECD與年齡的擬合曲線；B：AVE與年齡的擬合曲線；C：SD與年齡的擬合曲線。

表2 本組患者眼部參數與年齡的偏相關分析

圖2 單眼和雙眼患者眼部參數的比較 A：SD；B：CV；C：Hex；D：CCT。aP<0.05 vs 雙眼患者(右眼)。

表3 不同性別患者眼部參數的比較

研究表明，先天性白內障與遺傳因素密切相關[8]，也有研究認為角膜內皮細胞受遺傳因素影響[9]。Xiao等[10]研究發現，轉化生長因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)在先天性白內障晶狀體上皮細胞內表達增加，Harris等[11]則報道角膜內皮細胞增殖與TGF-β有關。另有研究報道，外源性和內源性TGF-β2可抑制角膜內皮細胞進入細胞周期的S期，而在正常人的房水中，內源性TGF-β2被激活并呈高濃度表達[12]，從而對內皮細胞的增殖產生抑制作用。這種抑制作用有明顯的濃度和時間依賴性，可能是通過先后誘導p27Kip1蛋白和p21Cip1蛋白表達增加，使內皮細胞停留在G1/G0期[11]。TGF-β2以劑量依賴的方式抑制內皮細胞的增殖，并增加內皮細胞的移行[13]。此外，研究顯示先天性白內障會對眼軸造成影響[14]，而眼軸增長會對角膜內皮細胞產生不利影響[15]。先天性白內障是否由于遺傳因素，通過TGF-β、眼軸增長或者其它原因導致角膜內皮細胞的變化仍有待相關基礎研究來明確其機制。

本研究發現，單眼患者健眼ECD與年齡無相關性(P=0.054)，可能是由于健眼樣本量(73眼)較少。本研究中健眼Hex與年齡無明顯相關性，可能是單眼患者健眼與正常眼具有一定差異。但也有研究顯示，正常眼Hex與年齡無明顯相關性[16]，或正常眼Hex與年齡相關性較弱[17]，這也與我們的結果相近。

我們發現，雙眼患者的CCT明顯大于單眼患者健眼。Lupinacci等[18]研究顯示，單眼患者患眼和健眼CCT無顯著差異。Lin等[19]報道單眼患者患眼CCT大于健眼，雙眼患者與單眼患者患眼CCT無明顯差異，Lin等[20]另一項研究則未發現單眼患者患眼和健眼CCT有顯著不同。Lin等[21]將雙眼患者和單眼患者患眼合并為1組，對比單眼患者的健眼，結果發現患有先天性白內障的眼CCT更大。Kun等[22]研究也顯示單眼患者患眼CCT大于健眼。各研究之間的差異可能和樣本量不同有一定關系(上述5項研究樣本量分別為31、476、25、428、42例)，也可能和測量使用的儀器不同有關(Lupinacci等[18]使用超聲角膜測厚儀，Lin等[19-20]和Lin等[21]使用Pentacam，Kun等[22]使用Ocuscan RxP)，研究顯示不同儀器測量CCT的結果不一[23]。但同一研究的患者均使用同樣的儀器完成檢查，結果仍有不同，雙眼患病和單眼患病對CCT有無影響，仍存在爭議。

本研究雖然有一定的樣本量支持，各項檢查和統計分析也均準確完成，但仍有如下局限性：(1)樣本未納入不適合手術或有其它疾病的患者，只能代表來我院就診有手術指征的患者，不能代表先天性白內障患者總體；(2)本研究未考慮白內障類型和嚴重程度對結果的影響，但納入的均是有手術指征的患者(致密白內障；位于視軸中央的明顯混濁，直徑大于3mm；晶狀體混濁影響醫生檢查眼底；合并斜視、眼球震顫[3])，因此納入的患者均有一定的同質性；(3)由于部分患者年齡較小無法配合檢查，造成納入樣本量較少。

綜上所述，先天性白內障患者ECD與年齡呈顯著負相關，AVE和SD與年齡呈顯著正相關；女性患者CV顯著大于男性患者；雙眼患者SD和CV明顯大于單眼患者患眼和健眼，Hex明顯小于單眼患者患眼和健眼，CCT明顯大于單眼患者健眼CCT。本研究結果有助于為先天性白內障手術提供安全保障，也為了解疾病特點提供參考，為研究該疾病的機制和治療奠定了基礎，但仍有待大樣本、多中心的隨機對照研究進一步驗證本研究結果。