淚液前列腺素E2水平與干眼嚴重程度的相關性

趙中芳，馬文慧，杜改萍

(1.中國人民解放軍海軍第971醫院眼科，山東 青島 266000；2.青島眼科醫院干眼門診，山東省第一醫科大學山東省眼科研究所，山東省醫學科學院，山東 青島 266000)

干眼是眼科常見的疾病，為多因素引起的慢性眼表疾病，是由淚液的質、量及動力學異常導致的淚膜不穩定或眼表微環境失衡，可伴有眼表炎性反應、組織損傷及神經異常，造成眼部多種不適癥狀和/或視功能障礙[1]。其中淚膜的不穩定和高滲性、眼表炎癥和損害以及神經感覺異常在病因學中起重要作用。前列腺素(prostaglandin，PG)是眾所周知的炎癥介質之一，在炎癥反應的產生中起關鍵作用。淚液滲透壓過高刺激眼表PG釋放[2]。PGE2因在各個炎癥階段均起作用而受到特別關注。然而PGE2在干眼的病理生理中的作用尚未明確，并且淚液中PGE2水平與干眼之間的關系尚存在爭議。因此，本研究選取國際上廣泛使用的成熟的眼表疾病指數(Ocular Surface Disease Index，OSDI)問卷進行評估，研究淚膜破裂時間、角膜熒光素染色、淚液分泌試驗與干眼患者淚液中PEG2含量的關系，分析PEG2水平與干眼嚴重程度的相關性。

1 對象與方法

1.1 對象

選取2017年1月至2019年10月在中國人民解放軍海軍第971醫院眼科門診就診的干眼患者，納入標準：1)年齡＞18歲，病程＞3個月；2)所有患者符合《干眼臨床診療專家共識(2013年)》的診斷標準[3]：①有干燥感、異物感、燒灼感、疲勞感、不適感、視力波動等主觀癥狀之一和淚膜破裂時間(tear film breakup time，BUT)≤5 s或、淚液分泌功能試驗(Schirmer I試驗)(無表面麻醉)≤5 mm/5 min可診斷干眼：②有干燥感、異物感、燒灼感、疲勞感、不適感、視力波動等主觀癥狀之一和 BUT＞5 s且≤ 10 s或Schirmer I試驗(無表面麻醉)＞5 mm/5 min 且≤10 mm/5 min時，同時有角結膜熒光素染色陽性可診斷干眼。3)經本院醫學倫理委員會同意，患者簽署知情同意書。

排除標準：1)在過去3個月內，有瞼板腺功能障礙(meibomian gland dysfunction，MGD)、眼科手術或外傷史，以及其他因全身性疾病導致眼表疾病的患者；2)在過去的3個月內，接受非甾體抗炎藥(non-steroidal anti-inflammatory drugs，NSAID)、皮質類固醇、免疫調節劑和抗生素的滴眼液或全身性藥物治療；3)在過去 3個月內，使用可能會影響淚膜穩定性及瞼板腺功能的全身性藥物，包括精神類藥物、利尿劑、抗高血壓藥、抗組胺藥、避孕藥等；4)佩戴各類角膜接觸鏡史；懷孕及哺乳期婦女;有長時間使用數碼設備的歷史。

1.2 方法

1.2.1 觀察指標

采用OSDI問卷評估癥狀嚴重程度，主要包括最近1周內患者是否有畏光、異物感、刺痛、視疲勞、視力下降等5個癥狀，這些癥狀是否影響閱讀、夜間駕駛、看電視、使用計算機，遇到風吹、干燥、冷空氣等環境時，眼部是否存在不適癥狀。按發生頻率將每個癥狀分為5級：0分為無，1分為有時發生，2分為約一半時間發生，3分為經常發生，4分為持續發生。最終OSDI評分=得分總和×100/(測評題目總數×4)，總分為0～100。60例患者按OSDI總分分為3個組：輕度干眼組(13～22分)，中度干眼組(23～32分)、重度干眼組(33～100分)。

在問卷調查后進行詳細的眼科檢查，主要為BUT反映淚膜的穩定性。在下瞼結膜使用熒光素試紙條(天津晶明新技術開發有限公司，每條含熒光素鈉1.0 mg)，囑患者眨眼3或4次，自最后1次瞬目后自然平視睜眼至角膜出現第1個黑斑的時間計算，BUT＜10 s為陽性，3次計數取平均值。

采用角膜熒光素染色評分(corneal fluorescence staining，CFLS)評估角膜上皮染色情況。根據角膜熒光素著色嚴重程度，依據Oxford Scale方案 6分制(0～5分)進行分級，共計15分。

采用無表面麻醉下的淚液分泌試驗(Schirmer I)檢測反射性淚液分泌情況。在無麻醉的情況下，將試紙(天津晶明新技術開發有限公司)置入患者下眼瞼結膜囊的中外1/3交界處，矚患者輕輕閉眼，5 min后取出濾紙，測量濕長。如果在5 min內獲得的潤濕長度小于10 mm，則認為測試結果為陽性。

1.2.2 淚液PGE2含量檢測

在診斷測試的第2天進行淚液采樣，以確保先前的診斷測試不會破壞淚膜的質量和數量，并不會導致假陽性的PGE2升高。采集方法：1)患者仰臥躺下，并將頭傾斜到收集淚液的眼睛同一側；2)使用玻璃微毛細管(10 μL)從下穹隆部液面收集未刺激的眼淚樣品，淚液樣品置于?80 ℃的冰箱中保存直至進行分析。使用酶聯免疫吸附法(ELISA)檢測PGE2的淚液含量，采用人前列腺素E2(prostaglandin E2，PGE2)ELISA試劑盒(南京森貝伽生物科技有限公司)檢測PGE2水平，根據試劑盒說明書嚴格進行操作。

1.3 統計學處理

采用SPSS 18.0統計軟件進行數據分析，計量資料采用均數±標準差(x±s)表示；計數資料采用例(%)表示，淚液PGE2值為正態分布，OSDI評分輕、中、重度組與PGE2水平的關系采用ANOVA分析。應用線性回歸分析評估淚液PGE2水平與其他變量之間的關聯性。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 患者的臨床特征

本研究共納入60例干眼患者，其中男22例(36.67%)，女38例(63.33%)，年齡40～65(50.10±8.7)歲。患者的眼表疾病指數(Ocular Surface Disease Index，OSDI)評分、淚膜破裂時間(tear film breakup time，BUT)、角膜熒光素染色評分(corneal fuorescein staining score，CFLS)、Schirmer I試驗結果及淚液中的PGE2平均水平見表1。根據OSDI評分、淚液PGE2水平，分別對輕、中、重度干眼進行統計，淚液PGE2水平呈正態分布，進一步將OSDI評分(輕、中、重度組)、淚液PGE2值與性別進行單因素方差分析(ANOVA分析)，提示干眼患者不同性別的OSDI評分(P＜0.001)、淚液PGE2水平跟性別相關(P＜0.015)，女性患者OSDI評分相對更大，淚液PGE2水平相對更高(表2)。

表1 干眼患者的臨床特征Table 1 Clinical characteristics of patients with dry eye

表2 干眼患者不同性別分組OSDI評分、淚液PGE2水平比較Table 2 Comparison of the OSDI score and PGE2 level of tears in different gender groups of dry eye patients

2.2 淚液PGE2與臨床特征的相關性分析

干眼患者淚液中PGE2水平與OSDI評分呈正相關(r=0.46，P＜0.01；圖1)。根據OSDI評分結果，輕度組29例，中度組17例，重度組14例，OSDI評分不同組別(輕度、中度、重度)與淚液中PGE2水平之間也存在正相關(r=0.43，P＜0.01)。淚液PGE2水平與BUT(r=0.16，P=0.35)、CFLS評分(r=0.27，P=0.09)、Schirmer I試驗(r=?0.08，P=0.46)均無明顯相關性。應用線性回歸分析評估淚液PGE2水平與其他臨床特征參數之間的獨立關聯性，單變量分析結果表明：淚液中PGE2水平與OSDI評分之間呈正相關，進一步多變量分析結果顯淚液PGE2水平與OSDI評分呈正相關(95%CI：7.04～20.18，t=4.01，P＜0.01；表3)。

圖1 淚液中PGE2水平與OSDI評分的相關性分析Figure 1 Correlation analysis of PGE2 level and the OSDI score

表3 淚液PGE2水平與其他臨床特征參數之間的關系Table 3 Relationship between PGE2 level and other clinical characteristic parameters

3 討論

干眼是一種復雜的多因素疾病，目前中國醫師協會眼科醫師分會眼表與干眼學組，劉祖國教授發表了最新的中國干眼專家共識：定義和分類(2020年)，但對于干眼的診斷還是沿用中華醫學會眼科學分會角膜病學組的干眼臨床診療專家共識(2013年)。干眼一度被認為是一種癥狀性疾病，但是無癥狀的患者仍可以看到角膜染色陽性、淚膜破裂時間縮短、甚至淚液高滲透的體征[4]；同樣干燥癥狀明顯的患者，可能只有很少的陽性表現。因為臨床關于干眼的各種評估方法多是基于患者的主觀感受，這種干眼的癥狀和體征之間的分離現象，對我們的診斷和試驗設計提出了新的挑戰。

除高滲性淚液本身因素外，干眼的病因還包括眼表炎癥介質、損傷以及神經感覺異常[5-6]。PGs被認為在炎癥的產生中起著關鍵作用。體內產生的PGs主要有4種，包括PGE2、前列環素、前列腺素D2(prostaglandin D2，PGD2)和前列腺素F2α。它們是由花生四烯酸通過環氧合酶(cyclooxygenase，COX)的同工酶作用而產生的脂質體。在眼部疾病中使用PG類藥物(如拉坦前列素)會引起眼部炎癥和組織的各種不良反應。局部用COX-2抑制劑可減少炎性細胞的產生，提示COX-2/PGE2軸在干眼中發揮作用[7]。應用非甾體類抗炎藥物治療干眼可改善角膜熒光素的著色[8]，服用阿司匹林治療動脈粥樣硬化和高血壓的受試者的干眼狀和體征會減輕。同時阻斷環氧合酶誘導的炎癥反應和活性氧誘導的氧化應激，對干眼的治療都有良好的 效果[9]。

Jones等[10-11]研究發現干眼患者角膜基質層下的神經纖維結構和功能已經發生改變，并與干眼的嚴重程度相關；嚴重干眼患者角膜上皮層會有大面積病變導致角膜的神經末梢暴露，炎癥因子釋放(包括PGE2)增加從而降低刺激閾值改變神經敏感性，誘發疼痛或感覺亢進。PGE2對周圍感覺神經元和脊髓及大腦中心部位的作用可導致疼痛[12]。通過調節傷害性途徑中的多個位點(包括外周和中樞敏化作用)促進產生疼痛超敏反應[13]。這可以用來解釋部分干眼患者出現短暫性或者持續的慢性疼痛癥狀。眼表易受干燥、炎癥和微生物損傷，損傷細胞可通過釋放化學介質或直接物理刺激在損傷區誘導PGE2的產生。此外，由于淚膜蒸發和結膜囊狹窄，眼表PGE2濃度可能比其他組織升高更快，從而延長和加重炎癥。本研究顯示干眼患者的淚液PGE2水平升高與OSDI評分呈正相關，而與其他臨床干眼參數(包括BUT、Schirmer I試驗、CFLS評分)沒有明顯相關性。研究[14]顯示干眼患者淚液中PGE2水平升高，而PGD2水平下調，PGE2/PGD2比值與患者癥狀刺激性評分相關性更強。目前國際上有關淚液PGE2水平對干眼的影響還存在很大爭議，原因在于各位學者設計試驗的病例納入和排除標準不同，導致結果差異很大。

干眼的另一個顯著特征就是女性更容易患病，Moss等[15]的研究顯示：女性發病率約為男性的1.5倍，提示干眼的發病與性別相關。在以往的動物研究中，缺乏雌性激素會顯著增加神經組織中的PGE2水平，而雄性大鼠腎組織和中性粒細胞中的PGE2濃度低于雌性大鼠。然而，在一項人體實驗室研究[7]中，睪酮降低了人外周血單核細胞產生PGE2的水平，而特定濃度的孕酮和雌二醇則提高了PGE2的水平，與本研究結果一致。

與最新的國際干眼指南[16]相比，我國的干眼專家共識更多的強調淚膜的不穩定和眼表的損傷，而TFOS Dry Eye Workshop II 2017(TFOS DEWS II 2017)[5]更關注與淚膜滲透壓、眼表炎癥及神經功能異常。DEWII[12]首次提出眼表組織未受到損傷、瞼板腺未發現異常以及BUT、Schirmer I試驗、角膜熒光素染色陰性，僅有眼部干澀、疲勞等不適癥狀經過休息或改善環境后癥狀消失定義為干眼臨床前期。我國干眼診療建議專家組[17]建議定義為功能異常性干眼，其機制為眼表感覺神經閾值降低，刺激敏感，但早期沒有器質性改變。患者可以通過改變不良生活習慣和工作習慣以及早期干預治療得到緩解。

本研究的局限性在于樣本量小，中重度干眼組代表性不足，沒有角膜感覺或其他淚液細胞因子和趨化因子的測量作為對照。為研究PGs對干眼的影響，需要在未來的病例對照研究中招募更多疾病嚴重程度更高的參與者。血液中PGE2與淚液PGE2水平是否同步變化，PGE2抑制劑在改善干眼中的臨床作用也應該評估。此外，其他可能引起眼部刺激的物質也應評估其與干眼的關系。這可能有利于開發新的和更有效的治療方法。

綜上，干眼對患者的經濟負擔和對視力、生活質量、工作效率、心理和生理疼痛的影響是相當大的。因此對于評估干眼的問卷和診斷方法上應更加完善，為患者提供更有效的治療方案。未來的研究應確定不同嚴重程度疾病流行性(不同地域，不同氣候，不同人群)的發病率以及潛在的危險因素對干眼的影響(包括電子設備的使用)，這仍然是未來研究的一個重要領域。