BDNF、IL-37、sCD44在原發性開角型青光眼患者房水中的表達水平及診斷價值▲

陳 果 郭穎卓 王 華

(湖南省人民醫院眼視光中心,湖南省長沙市 410000)

青光眼是一種以視神經萎縮、視野缺損為主要特征的不可逆性眼部疾病,原發性開角型青光眼是最常見的青光眼類型,在中老年人群、有家族遺傳病史者、長期使用糖皮質激素者中高發,且女性患病率高于男性[1],其主要臨床表現為視力下降、眼脹、視野缺損等,嚴重者可出現失眠,極大影響患者的生活質量[2]。腦源性神經營養因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)是腦內合成的一種蛋白質,廣泛存在于中樞神經系統,具有防止神經元受損、促進神經元再生的生物效應[3];白細胞介素(interleukin,IL)-37是一種具有免疫抑制活性的炎癥因子,由單核細胞或樹突狀細胞分泌,在多種慢性炎癥性疾病中具有重要作用[4];可溶性CD44(soluble CD44,sCD44)是一種可溶性蛋白,可通過調節細胞的黏附能力來參與多種細胞的信號轉導過程[5]。研究發現,BDNF、IL-37、sCD44在原發性開角型青光眼患者房水中表達異常[6]。目前,三者聯合診斷原發性開角型青光眼的價值鮮有文獻報道,故本研究分析BDNF、IL-37、sCD44在原發性開角型青光眼患者房水中的表達水平及其診斷價值,現報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2019年3月至2020年7月我院收治的45例(45只眼)原發性開角型青光眼患者作為觀察組。納入標準:(1)符合《我國原發性開角型青光眼眼顱壓力梯度專家共識和建議(2017年)》[7]中的原發性開角型青光眼診斷標準,即眼壓>21 mmHg,青光眼性視野缺損,前房角開放,青光眼性視盤改變(平均杯盤比>0.6或雙眼杯盤比差值≥0.2);(2)年齡≥18歲;(3)未見黃斑病變;(4)患者意識清晰,且自愿參與本研究。排除標準:(1)閉角型青光眼患者;(2)合并其他眼部疾病者;(3)既往有眼部手術史者;(4)房水量不足50 μL者;(5)長期使用降眼壓藥物者;(6)患有心腦血管疾病者;(7)肝、腎、心等臟器功能不全者;(8)患急性感染性疾病、全身慢性炎癥性疾病、自身免疫性疾病者。采用視野平均缺損(mean defect of visual field,MD)值評估觀察組患者視神經損傷程度[8],根據MD值將觀察組分為輕度組24例(24眼)、中度組12例(12眼)、重度組9例(9眼),其中輕度組MD值<6 dB,中度組MD值為6～12 dB,重度組MD值>12 dB。納入同期收治的白內障患者45例(45眼)作為對照組,納入標準:(1)符合《白內障基礎與臨床》中關于白內障的診斷標準[9];(2)年齡≥18歲;(3)既往無視網膜手術、眼內手術史。排除標準同觀察組。觀察組和對照組的性別、年齡、體質指數、眼壓差異無統計學意義(P>0.05),具有可比性,見表1。

表1 觀察組和對照組一般資料的比較

1.2 方法

1.2.1 房水收集方法:在行抗青光眼手術前抽取觀察組患者房水。對患者結膜囊進行清潔消毒后使用一次性注射器針頭行前房穿刺,從5:00方向進針,針尖朝向7:00方向,緩慢抽取房水0.1 mL,迅速轉移至無菌管中,放入-80 ℃冰箱中避光保存待檢。對照組患者在未破壞血-房水屏障前抽取房水,具體抽取方法同觀察組患者。所有抽取房水的操作均由同一手術醫生完成。

1.2.2 BDNF、IL-37、sCD44表達水平的檢測方法:水浴加熱房水至常溫,以3 000 r/min離心10 min(離心半徑為8 cm),取上清液。按照ELISA試劑盒說明書的步驟,檢測房水BDNF、IL-37、sCD44的表達水平,試劑盒購自上海恒遠生物科技有限公司(批號分別為XY-011、FS-E0167、PS-21721),嚴格按照試劑盒說明書進行操作。

1.3 統計學分析 采用SPSS 26.0軟件進行統計學分析。計量資料以(x±s)表示,兩組間比較采用兩獨立樣本t檢驗;計數資料以例數(百分比)表示,比較采用χ2檢驗。采用受試者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲線分析房水BDNF、IL-37、sCD44表達水平對原發性開角型青光眼的診斷價值。采用Pearson檢驗進行相關性分析。以P<0.05為差異具有統計學意義。

2 結 果

2.1 觀察組和對照組的房水BDNF、IL-37、sCD44表達水平的比較 觀察組患者的房水IL-37、sCD44表達水平高于對照組,BDNF表達水平低于對照組(P<0.05),見表2。

表2 觀察組和對照組房水BDNF、IL-37、sCD44表達水平的比較(x±s)

2.2 不同視神經損傷程度患者房水BDNF、IL-37、sCD44表達水平的比較 重度組患者房水的IL-37、sCD44表達水平高于中度組和輕度組,BDNF表達水平低于中度組和輕度組(P<0.05),見表3。

表3 不同視神經損傷程度患者房水BDNF、IL-37、sCD44表達水平的比較(x±s)

2.3 房水BDNF、IL-37、sCD44表達水平單獨及聯合診斷原發性開角型青光眼的價值 房水BDNF、IL-37、sCD44表達水平單獨診斷原發性開角型青光眼的曲線下面積分別為0.658、0.651、0.673,三者聯合診斷原發性開角型青光眼的曲線下面積為0.886,高于BDNF、IL-37、sCD44單獨診斷的曲線下面積(Z=3.214,P<0.001; Z=3.249,P<0.001; Z=3.562,P<0.001),見表4、圖1。

圖1 房水BDNF、IL-37、sCD44表達水平單獨及聯合診斷原發性開角型青光眼的ROC曲線圖

表4 房水BDNF、IL-37、sCD44表達水平單獨及聯合診斷原發性開角型青光眼的價值

2.4 觀察組患者房水BDNF、IL-37、sCD44表達水平的相關性分析 觀察組患者房水中的IL-37表達水平與BDNF表達水平呈負相關性(r=-0.554,P<0.001),BDNF表達水平與sCD44表達水平呈負相關(r=-0.509,P<0.001),IL-37表達水平與sCD44表達水平呈正相關(r=0.571,P<0.001)。

3 討 論

原發性開角型青光眼是一種視神經退行性疾病,發病率和致盲率均較高,相關調查報告顯示其致盲率僅次于白內障[10]。原發性開角型青光眼的發病機制復雜,目前研究認為與年齡、種族、家族史、心血管系統異常等因素相關[11],該病早期無特異性癥狀,患者就診率低,發展到晚期可導致失明。因此,及早發現并及時干預對改善原發性開角型青光眼患者的預后具有重大意義[12]。

BDNF主要由神經元合成,具有營養神經元并抑制神經元凋亡、調節視網膜神經元細胞活力的作用,BDNF的作用機制是青光眼視神經保護方面的研究熱點之一[13]。研究發現,BDNF的表達具有時空差異性,增加內源性及外源性BDNF的表達水平,可減緩高眼壓下的視網膜損傷,從而延緩視野的進一步缺損,對延緩青光眼特征性視神經損傷具有積極意義[14]。另外,有研究發現,青光眼患者經鼠神經生長因子干預后,房水BDNF水平升高,而鼠神經生長因子已經被證實對視神經細胞具有保護作用,因此推測BDNF可能具有保護視神經細胞的作用[15],進一步說明BDNF可促進神經元的再生與修復。研究證實,BDNF在白內障患者房水中的表達水平處于正常范圍,與原發性開角型青光眼患者房水中的BDNF表達存在顯著差異[16]。因此,通過對比原發性開角型青光眼患者與白內障患者房水中BDNF的表達水平,能體現BDNF對原發性開角型青光眼患者所產生的影響,證實其參與原發性開角型青光眼疾病的發生與發展過程。本研究結果顯示,觀察組房水BDNF表達水平低于對照組,且重度組患者房水BDNF表達水平低于中度組和輕度組患者(P<0.05),說明BDNF在原發性開角型青光眼患者房水中的表達下調,且隨著病情加重,BDNF的表達水平下降更明顯,分析原因可能是原發性開角型青光眼患者視神經損傷后,導致BDNF運輸受阻,從而降低BDNF對視神經的營養作用,加重患者病情,導致患者視力進一步下降。因此,推測BDNF可能參與原發性開角型青光眼的發病過程。

IL-37是新發現的具有廣泛炎癥抑制活性的炎癥因子,主要由單核細胞和樹突狀細胞分泌,可通過調節促炎因子和趨化因子的表達,參與機體炎癥反應及免疫應答,被激活的IL-37通過抑制促炎性細胞因子的表達來抑制炎癥反應[17]。有學者發現,青光眼預后不良患者房水中的IL-37表達水平異常升高,推測IL-37可能影響青光眼患者的預后[18]。本研究結果顯示,IL-37在原發性開角型青光眼患者房水中的表達水平升高,而在白內障患者房水中的表達水平處于正常范圍,并且IL-37的表達水平與患者視神經損傷的嚴重程度呈正相關,與既往的研究結果相似[19]。其原因可能是原發性開角型青光眼患者機體內相關促炎因子水平升高,從而誘導IL-37分泌增多,進而加重視網膜炎癥損傷,提示IL-37可能參與原發性開角型青光眼的發病過程并可加重其病情。

sCD44屬于CD44家族成員之一,是一種跨膜糖蛋白,具有促進細胞的生長、黏附、增殖等作用[20]。研究發現,原發性開角型青光眼患者房水sCD44的表達水平上調,其表達水平升高可增加視野損傷程度[21-22]。本研究結果顯示,觀察組房水sCD44的表達水平高于對照組,且隨著原發性開角型青光眼患者的病情加重,其表達水平也隨之升高,表明sCD44水平與原發性開角型青光眼的病情嚴重程度存在一定的關聯性,提示sCD44有望成為原發性開角型青光眼的診斷標志物。

此外,本研究ROC結果顯示,房水中BDNF、IL-37、sCD44的表達水平聯合診斷原發性開角型青光眼的曲線下面積為0.886,大于三者單獨診斷時的曲線下面積(P<0.05),表明聯合房水中BDNF、IL-37、sCD44的表達水平或許能夠成為診斷原發性開角型青光眼的一種新手段。本研究的相關性分析結果顯示,原發性開角型青光眼患者房水中IL-37的表達水平與sCD44的表達水平呈正相關,BDNF表達水平與IL-37、sCD44表達水平呈負相關(P<0.05),說明三者之間存在一定的關聯,但具體的關聯機制如何還有待進一步研究探討。

綜上所述,原發性開角型青光眼患者房水IL-37、sCD44的表達水平升高,BDNF表達水平降低,三者間存在一定的關聯性,且三者聯合診斷原發性開角型青光眼的效能較高,有望成為原發性開角型青光眼的診斷標志物。但本研究樣本量較小,存在一定局限性,且未對患者的預后進行分析,未來應加大樣本量,深入探討BDNF、IL-37、sCD44的表達水平與原發性開角型青光眼患者預后的關系。