白内障超声乳化吸除术眼内液中细胞因子的改变
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【Keywords】 Phaor;Vitreous;Cytokines;Complication [JClinOphthalmol,2021,29:283]
白内障是全球首位的致盲性眼病,在中国有 567%的 致盲和视力损伤患者是由白内障引起。白内障超声乳化吸 除术凭借组织损伤小、切口愈合快、术后屈光状态稳定等优 点逐步推广。
三、白内障超声乳化术后并发症与细胞因子的关系 1.黄斑囊样水 肿 (cystoidmacularedema,CME) CME 是白内障术后视力不良的主要原因之一。据报道,白内障超 声乳化术后 CME的发生率从 4% ~11%不等[7,8],发病的高 峰期是术后 4~6周。具体发病机制尚不明确,但细胞因子 的改变是其主要因素。超声乳化术后多种细胞因子表达升 高,通过增强免疫细胞的迁移破坏了血眼屏障并使血管通 透性增加。细胞内外的液体异常聚集,形成黄斑区外丛状层 和内核层典型的囊样改变及视网膜增厚。活化的内皮细胞、 小胶质细胞、浸润性单核细胞和视网膜 Müller细胞是视网膜 中促炎因子的主要来源[9]。Chu等 收 [10] 集了 288例白内障 患者 超 声 乳 化 术 前 的 房 水,术 后 4周 CME的 发 生 率 为 813%,与无 CME组比较,CME组 IL1β(50pg/ml)、IL6 (170pg/ml)、MCP1(1340pg/ml)和 VEGF(760pg/ml) 明显升高,而 IL10(50pg/ml)明显降低。其中 IL1β、IL6、 MCP1是重要的促炎因子,而 IL10是一种由单核 /巨噬细 胞产生的抗炎因子。IL10通过抑制细胞因子受体的激活和 表达来减少促炎因子 IL1和 TNFα等的合成,从而抑制炎 症[11]。此外,IL10还可以通过下调 VEGF的表达来阻止血 管生成[12]。因此,促炎因子 IL1β、IL6、MCP1、VEGF的升 高和抗炎因子 IL10的下降可能是非糖尿病患者白内障超 声乳化术后黄斑厚度改变及 CME发生的主要原因并具有潜 在的预测 CME的价值。 术前有 DR,术后眼前节炎症反应较重的糖尿病患者, DR进展更快,DME的发生率更高(20% ~30%)[13]。大量 研究表明 VEGF增强血管通透性可能是 DME发生的主要原 因。其中 VEGFA是 VEGF亚型中血管生成的关键调节剂, 它与两种酪氨酸激酶受体,即血管内皮生长因子受体 VEG FR1和 VEGFR2结合,通过增加细胞旁和跨细胞的通透性 来介导血管的高通透性。检测眼内液中的 VEGF可以作为 预测 DME的 一 种 手 段。DME患 者 房 水 和 玻 璃 体 液 中 的 VEGF均明显升高。Funatsu等[14]将白内障术后黄斑水肿的
临床眼科杂志 2021年第 29卷 3期 JournalofClinicalOphthalmology,2021,Vol29,No3 ·283·
·综 述·
白内障超声乳化吸除术眼内液中细胞因子的改变
耿文静 季敏 苏舒 管怀进
【摘要】 白内障超声乳化吸除术虽然相当微创,但仍会损伤血眼屏障,导致眼内液中白细胞介素 6(IL6)、白 细胞介素 8(IL8)、肿瘤坏死因子(TNF)、血管内皮生长因子(VEGF)、肝细胞生长因子(HGF)、单核细胞趋化蛋白 1(MCP1)等多种促炎细胞因子升高,而色素上皮衍生因子(PEDF)、干扰素诱导蛋白(IP10)、白细胞介素 1β(IL 1β)、白细胞介素 10(IL10)等抗炎因子下降。这些变化可以引起或加重黄斑水肿、年龄相关性黄斑变性(AMD)、 糖尿病视网膜病变(DR)等。研究眼内液中细胞因子的改变具有重要临床价值。 【关键词】 白内障超声乳化吸除术;房水;玻璃体;细胞因子;并发症
[临床眼科杂志,2021,29:283]
Changesofcytokinesinintraocularfluidduringphacoemulsification GengWenjing,JiMin,SuShu,Guan Huaijin.DepartmentofEyeInstitute,theAffiliatedHospitalofNantongUniversity,Nantong226001,China
体结合而引起各种反应,具有控制细胞的增殖和分化、调节 血管生成、参与免疫应答和介导炎症反应等多种功能。细胞 因子主要有干扰素、白介素、趋化因子、集落刺激因子和肿瘤 坏死因子等五大类[1]。人体内各种细胞因子均可在房水和 玻璃体中检测出。有文献报道[2]未做手术的白内障患者眼 内液中含有白细胞介素 1(interleukin1,IL1)、白细胞介素 2 (interleukin2,IL2)、白细胞介素 6(interleukin6,IL6)、白细 胞介素 8(interleukin6,IL8)、单 核 细 胞 趋 化 蛋 白1(mono cytechemoattractantprotein1,MCP1)、肿 瘤 坏 死 因 子 (tumor necrosisfactor,TNF)、血管内皮生长因子(vascularendothelial growthfactor,VEGF)等多种细胞因子。白内障术后由于手术 机械损伤、血眼屏障的破坏及人工晶状体的异物抗原性,房 水和玻璃体液中原有的一些细胞因子会产生变化,并会诱导 产生新的细胞因子。
·284· 临床眼科杂志 2021年第 29卷 3期 JournalofClinicalOphthalmology,2021,Vol29,No3
白内障患者超声乳化术前和术后 17个月的房水,术后 17个 月的 房 水 中 MCP1、IL8、TNFα 均 比 术 前 明 显 升 高。 Patel[6]等收集了 6例糖尿病性白内障患者术前和术后 1d、1 周、1个月、3个月的房水,VEGF在术后第 1天从 6pg/ml上 升至 723pg/ml,1周时降至 113pg/ml,到 1个月时增加至 179pg/ml。肝细胞生长因子(hepatocytegrowthfactor,HGF) 从 119pg/ml增加至 1214pg/ml。白细胞介素 1β(interleu kin1β,IL1β和 色 素 上 皮 衍 生 因 子 (pigmentepitheliumde rivedfactor,PEDF)在术后第 1天急剧升高,随后的 1个月下 降至基线。促血管生成因子 VEGF和 HGF升高,而抗血管 生成因子 PEDF下降,保护功能减弱,这可能解释了术后发 生黄斑水肿的原因。这些细胞因子的改变可能与糖尿病性 白内障患者术后黄斑水肿、视网膜病变进展密切相关。上述 细胞因子在白内障超声乳化术后发生改变且互相影响,构成 了复杂的细胞因子调控网络,从而影响白内障术后下述并发 症的发生和发展。
【Abstract】 Althoughphacoemulsificationisrelativelyminimallyinvasive,itstilldamagesthebloodocularbarrier, resultinginincreasedlevelsofvariousproinflammatorycytokines,suchasinterleukin6(IL6),interleukin8(IL8), tumornecrosisfactor(TNF),vascularendothelialgrowthfactor(VEGF),hepatocytegrowthfactor(HGF),monocyte chemoattractantprotein1(MCP1),whilethelevelsofpigmentepitheliumderivedfactor(PEDF),interferoninducible protein10(IP10),interleukin1β(IL1β),interleukin10(IL10)andotherantiinflammatoryfactorsdecreasedinthe intraocularfluid.Thesechangescancauseoraggravatemacularedema,agerelatedmaculardegeneration,diabeticretinop athy,andotherdiseases.Investigationofthecytokineschangesintheintraocularfluidhasgreatclinicalvalue.
白内障超声乳 化 吸 除 术 不 可 避 免 地 损 伤 了 血眼 屏 障, 细胞因子从血液中渗漏进入前房或由周围的细胞局部产生, 植入的人工晶状体还会引发机体的异物反应,募集并激活炎 症细胞。巨噬细胞、单核细胞、成纤维细胞等进入前房分泌 更多的细胞因子,超声乳化术后残留的晶状体上皮细胞也会 合成细胞因子。眼内多种细胞因子的相互作用又进一步加 重血眼屏障的损伤。眼内液中细胞因子的改变可能会导致 超声乳化 术 后 发 生 黄 斑 水 肿,加 重 年 龄 相 关 性 黄 斑 变 性 (agerelatedmaculardegeneration,AMD)、糖尿病性黄斑水肿 (diabeticmacularedema,DME)、糖 尿 病 性 视 网 膜 病 变 (dia beticretinopathy,DR)等。
一、细胞因子概述 细胞因子是由多种细胞合成分泌的小分子多肽或糖蛋 白,具有自分泌、旁分泌和内分泌活性,通过与靶细胞上的受
DOI:103969/j.issn10068422202103024 基金项目:国家自然科学基金(81770906、81974129) 作者单位:226001南通大学附属医院眼科研究所 通讯作者:管怀进(Email:guanhjeye@163.com)
二、白内障超声乳化术后眼内液中细胞因子的变化 超声乳化术中及术后 24h内眼内细胞因子就会发生显 著改变。Liu等[3]收集了 35例年龄相关性白内障患者超声 乳化术前和术后 2min的房水,术后 2min房水中 PGE2为 (1293±995)pg/ml,与术前相比增加了 879%。Tu等[4] 收集了 37例白内障患者超声乳化术前和术后 18h的房水, 术前房水中 IL6、IL8、IFNγ、TNFα分别为 42pg/ml、24pg/ ml、4pg/ml、3pg/ml,术后 18h明显增加至 413pg/ml、1029 pg/ml、24pg/ml、21pg/ml。 细 胞 因 子 不 仅 术 中 及 术 后 早 期 就有改变,而且可持续很长时间。Kawai等[5]收集了 21例
除 VEGF外,还有 IL6、MCP1、IL8、PEDF等细胞因子 参与了 DME的发病。IL6是一种在炎症级联反应中广泛发 挥作用的细胞因子,可能通过诱导 VEGF的表达间接导致血 管通透性的增加。Funatsu等 收 [16] 集了 104例糖尿病性白 内障患者术前的房水,术后 6个月 29%的患者 DME加重,发 现房水中 IL6与黄斑部荧光素渗漏增加有关。另一研究也 证实了这一发现,Kyung等[17]收集了 50例糖尿病性白内障 患者超声乳化术前的房水,发现 OCT上黄斑中心凹厚度的 增加与房水中 IL6有关。另一项研究[18]提示在单次使用抗 VEGF药物治疗 96周后 DME会复发,此时房水中 VEGF浓 度已经很低,但 IL6却明显增高,提示 DME的复发是通过 IL6而不是 VEGF介导的。
严重程度分为无黄斑水肿(NME)、局灶性黄斑水肿(FME)、 弥漫性黄斑水肿(DME)3级,并收集了 54例糖尿病性白内 障患者超声乳化术前的房水。术后发生 NME的患者房水中 VEGF为 687pg/ml,FME患者 VEGF为 984pg/ml,DME 患者 VEGF为 1487pg/ml。提示房水中 VEGF越高,黄斑 水肿的程度越重。Funatsu[15]还收集了 53例 DME患者的玻 璃体液,术 后 FFA检 查 发 现:黄 斑 部 强 荧 光 组 VEGF为 17124pg/ml,弱荧光组为 5336pg/ml,表明糖尿病患者玻 璃体液中 VEGF水平也与 DME的严重程度相关。以上研究 提示糖尿病患者房水和玻璃体液中 VEGF均参与了白内障 术后 DME的发生和发展,并有预测 DME发生的价值。
白内障是全球首位的致盲性眼病,在中国有 567%的 致盲和视力损伤患者是由白内障引起。白内障超声乳化吸 除术凭借组织损伤小、切口愈合快、术后屈光状态稳定等优 点逐步推广。
三、白内障超声乳化术后并发症与细胞因子的关系 1.黄斑囊样水 肿 (cystoidmacularedema,CME) CME 是白内障术后视力不良的主要原因之一。据报道,白内障超 声乳化术后 CME的发生率从 4% ~11%不等[7,8],发病的高 峰期是术后 4~6周。具体发病机制尚不明确,但细胞因子 的改变是其主要因素。超声乳化术后多种细胞因子表达升 高,通过增强免疫细胞的迁移破坏了血眼屏障并使血管通 透性增加。细胞内外的液体异常聚集,形成黄斑区外丛状层 和内核层典型的囊样改变及视网膜增厚。活化的内皮细胞、 小胶质细胞、浸润性单核细胞和视网膜 Müller细胞是视网膜 中促炎因子的主要来源[9]。Chu等 收 [10] 集了 288例白内障 患者 超 声 乳 化 术 前 的 房 水,术 后 4周 CME的 发 生 率 为 813%,与无 CME组比较,CME组 IL1β(50pg/ml)、IL6 (170pg/ml)、MCP1(1340pg/ml)和 VEGF(760pg/ml) 明显升高,而 IL10(50pg/ml)明显降低。其中 IL1β、IL6、 MCP1是重要的促炎因子,而 IL10是一种由单核 /巨噬细 胞产生的抗炎因子。IL10通过抑制细胞因子受体的激活和 表达来减少促炎因子 IL1和 TNFα等的合成,从而抑制炎 症[11]。此外,IL10还可以通过下调 VEGF的表达来阻止血 管生成[12]。因此,促炎因子 IL1β、IL6、MCP1、VEGF的升 高和抗炎因子 IL10的下降可能是非糖尿病患者白内障超 声乳化术后黄斑厚度改变及 CME发生的主要原因并具有潜 在的预测 CME的价值。 术前有 DR,术后眼前节炎症反应较重的糖尿病患者, DR进展更快,DME的发生率更高(20% ~30%)[13]。大量 研究表明 VEGF增强血管通透性可能是 DME发生的主要原 因。其中 VEGFA是 VEGF亚型中血管生成的关键调节剂, 它与两种酪氨酸激酶受体,即血管内皮生长因子受体 VEG FR1和 VEGFR2结合,通过增加细胞旁和跨细胞的通透性 来介导血管的高通透性。检测眼内液中的 VEGF可以作为 预测 DME的 一 种 手 段。DME患 者 房 水 和 玻 璃 体 液 中 的 VEGF均明显升高。Funatsu等[14]将白内障术后黄斑水肿的
临床眼科杂志 2021年第 29卷 3期 JournalofClinicalOphthalmology,2021,Vol29,No3 ·283·
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白内障超声乳化吸除术眼内液中细胞因子的改变
耿文静 季敏 苏舒 管怀进
【摘要】 白内障超声乳化吸除术虽然相当微创,但仍会损伤血眼屏障,导致眼内液中白细胞介素 6(IL6)、白 细胞介素 8(IL8)、肿瘤坏死因子(TNF)、血管内皮生长因子(VEGF)、肝细胞生长因子(HGF)、单核细胞趋化蛋白 1(MCP1)等多种促炎细胞因子升高,而色素上皮衍生因子(PEDF)、干扰素诱导蛋白(IP10)、白细胞介素 1β(IL 1β)、白细胞介素 10(IL10)等抗炎因子下降。这些变化可以引起或加重黄斑水肿、年龄相关性黄斑变性(AMD)、 糖尿病视网膜病变(DR)等。研究眼内液中细胞因子的改变具有重要临床价值。 【关键词】 白内障超声乳化吸除术;房水;玻璃体;细胞因子;并发症
[临床眼科杂志,2021,29:283]
Changesofcytokinesinintraocularfluidduringphacoemulsification GengWenjing,JiMin,SuShu,Guan Huaijin.DepartmentofEyeInstitute,theAffiliatedHospitalofNantongUniversity,Nantong226001,China
体结合而引起各种反应,具有控制细胞的增殖和分化、调节 血管生成、参与免疫应答和介导炎症反应等多种功能。细胞 因子主要有干扰素、白介素、趋化因子、集落刺激因子和肿瘤 坏死因子等五大类[1]。人体内各种细胞因子均可在房水和 玻璃体中检测出。有文献报道[2]未做手术的白内障患者眼 内液中含有白细胞介素 1(interleukin1,IL1)、白细胞介素 2 (interleukin2,IL2)、白细胞介素 6(interleukin6,IL6)、白细 胞介素 8(interleukin6,IL8)、单 核 细 胞 趋 化 蛋 白1(mono cytechemoattractantprotein1,MCP1)、肿 瘤 坏 死 因 子 (tumor necrosisfactor,TNF)、血管内皮生长因子(vascularendothelial growthfactor,VEGF)等多种细胞因子。白内障术后由于手术 机械损伤、血眼屏障的破坏及人工晶状体的异物抗原性,房 水和玻璃体液中原有的一些细胞因子会产生变化,并会诱导 产生新的细胞因子。
·284· 临床眼科杂志 2021年第 29卷 3期 JournalofClinicalOphthalmology,2021,Vol29,No3
白内障患者超声乳化术前和术后 17个月的房水,术后 17个 月的 房 水 中 MCP1、IL8、TNFα 均 比 术 前 明 显 升 高。 Patel[6]等收集了 6例糖尿病性白内障患者术前和术后 1d、1 周、1个月、3个月的房水,VEGF在术后第 1天从 6pg/ml上 升至 723pg/ml,1周时降至 113pg/ml,到 1个月时增加至 179pg/ml。肝细胞生长因子(hepatocytegrowthfactor,HGF) 从 119pg/ml增加至 1214pg/ml。白细胞介素 1β(interleu kin1β,IL1β和 色 素 上 皮 衍 生 因 子 (pigmentepitheliumde rivedfactor,PEDF)在术后第 1天急剧升高,随后的 1个月下 降至基线。促血管生成因子 VEGF和 HGF升高,而抗血管 生成因子 PEDF下降,保护功能减弱,这可能解释了术后发 生黄斑水肿的原因。这些细胞因子的改变可能与糖尿病性 白内障患者术后黄斑水肿、视网膜病变进展密切相关。上述 细胞因子在白内障超声乳化术后发生改变且互相影响,构成 了复杂的细胞因子调控网络,从而影响白内障术后下述并发 症的发生和发展。
【Abstract】 Althoughphacoemulsificationisrelativelyminimallyinvasive,itstilldamagesthebloodocularbarrier, resultinginincreasedlevelsofvariousproinflammatorycytokines,suchasinterleukin6(IL6),interleukin8(IL8), tumornecrosisfactor(TNF),vascularendothelialgrowthfactor(VEGF),hepatocytegrowthfactor(HGF),monocyte chemoattractantprotein1(MCP1),whilethelevelsofpigmentepitheliumderivedfactor(PEDF),interferoninducible protein10(IP10),interleukin1β(IL1β),interleukin10(IL10)andotherantiinflammatoryfactorsdecreasedinthe intraocularfluid.Thesechangescancauseoraggravatemacularedema,agerelatedmaculardegeneration,diabeticretinop athy,andotherdiseases.Investigationofthecytokineschangesintheintraocularfluidhasgreatclinicalvalue.
白内障超声乳 化 吸 除 术 不 可 避 免 地 损 伤 了 血眼 屏 障, 细胞因子从血液中渗漏进入前房或由周围的细胞局部产生, 植入的人工晶状体还会引发机体的异物反应,募集并激活炎 症细胞。巨噬细胞、单核细胞、成纤维细胞等进入前房分泌 更多的细胞因子,超声乳化术后残留的晶状体上皮细胞也会 合成细胞因子。眼内多种细胞因子的相互作用又进一步加 重血眼屏障的损伤。眼内液中细胞因子的改变可能会导致 超声乳化 术 后 发 生 黄 斑 水 肿,加 重 年 龄 相 关 性 黄 斑 变 性 (agerelatedmaculardegeneration,AMD)、糖尿病性黄斑水肿 (diabeticmacularedema,DME)、糖 尿 病 性 视 网 膜 病 变 (dia beticretinopathy,DR)等。
一、细胞因子概述 细胞因子是由多种细胞合成分泌的小分子多肽或糖蛋 白,具有自分泌、旁分泌和内分泌活性,通过与靶细胞上的受
DOI:103969/j.issn10068422202103024 基金项目:国家自然科学基金(81770906、81974129) 作者单位:226001南通大学附属医院眼科研究所 通讯作者:管怀进(Email:guanhjeye@163.com)
二、白内障超声乳化术后眼内液中细胞因子的变化 超声乳化术中及术后 24h内眼内细胞因子就会发生显 著改变。Liu等[3]收集了 35例年龄相关性白内障患者超声 乳化术前和术后 2min的房水,术后 2min房水中 PGE2为 (1293±995)pg/ml,与术前相比增加了 879%。Tu等[4] 收集了 37例白内障患者超声乳化术前和术后 18h的房水, 术前房水中 IL6、IL8、IFNγ、TNFα分别为 42pg/ml、24pg/ ml、4pg/ml、3pg/ml,术后 18h明显增加至 413pg/ml、1029 pg/ml、24pg/ml、21pg/ml。 细 胞 因 子 不 仅 术 中 及 术 后 早 期 就有改变,而且可持续很长时间。Kawai等[5]收集了 21例
除 VEGF外,还有 IL6、MCP1、IL8、PEDF等细胞因子 参与了 DME的发病。IL6是一种在炎症级联反应中广泛发 挥作用的细胞因子,可能通过诱导 VEGF的表达间接导致血 管通透性的增加。Funatsu等 收 [16] 集了 104例糖尿病性白 内障患者术前的房水,术后 6个月 29%的患者 DME加重,发 现房水中 IL6与黄斑部荧光素渗漏增加有关。另一研究也 证实了这一发现,Kyung等[17]收集了 50例糖尿病性白内障 患者超声乳化术前的房水,发现 OCT上黄斑中心凹厚度的 增加与房水中 IL6有关。另一项研究[18]提示在单次使用抗 VEGF药物治疗 96周后 DME会复发,此时房水中 VEGF浓 度已经很低,但 IL6却明显增高,提示 DME的复发是通过 IL6而不是 VEGF介导的。
严重程度分为无黄斑水肿(NME)、局灶性黄斑水肿(FME)、 弥漫性黄斑水肿(DME)3级,并收集了 54例糖尿病性白内 障患者超声乳化术前的房水。术后发生 NME的患者房水中 VEGF为 687pg/ml,FME患者 VEGF为 984pg/ml,DME 患者 VEGF为 1487pg/ml。提示房水中 VEGF越高,黄斑 水肿的程度越重。Funatsu[15]还收集了 53例 DME患者的玻 璃体液,术 后 FFA检 查 发 现:黄 斑 部 强 荧 光 组 VEGF为 17124pg/ml,弱荧光组为 5336pg/ml,表明糖尿病患者玻 璃体液中 VEGF水平也与 DME的严重程度相关。以上研究 提示糖尿病患者房水和玻璃体液中 VEGF均参与了白内障 术后 DME的发生和发展,并有预测 DME发生的价值。