引用本文: 于珺, 姚進, 楊楠, 欒潔. 視網膜格子樣變性玻璃體液中相關細胞因子表達. 中華眼底病雜志, 2024, 40(4): 281-286. doi: 10.3760/cma.j.cn511434-20230731-00325 復制
版權信息: ?四川大學華西醫院華西期刊社《中華眼底病雜志》版權所有,未經授權不得轉載、改編
格子樣變性(LD)是導致孔源性視網膜脫離(RRD)發生的高危因素[1]。其早期特征表現為病變區域視網膜內層變薄、玻璃體液化覆蓋在變薄的病變區域、凝結的玻璃體原纖維緊密附著在變性區邊緣并伴膠質細胞增殖[2];晚期特征包括變性區域視網膜極度變薄、視網膜血管交叉處細白線(格狀)、視網膜色素改變以及病變表面邊緣的小黃白色顆粒等[2-3]。目前視網膜LD這種特殊形態的退行性病變發生的潛在機制尚未明確[3]。基于LD典型形態和組織病理學特征,我們推測LD的發生、發展可能與誘發視網膜血管閉塞、玻璃體視網膜表面黏附性改變因素有關。為此,本研究檢測了一組RRD伴或不伴LD患眼玻璃體液中14種可能在玻璃體視網膜疾病中發揮作用的細胞因子,初步探討視網膜LD的潛在發生機制。現將結果報道如下。
1 對象和方法
臨床觀察性研究。本研究經東南大學附屬中大醫院(批準號:2022ZDSYLL113-P01)、南京醫科大學附屬眼科醫院[批準號:〔2022〕倫審科研字第(2022001)號]倫理委員會審核通過;遵循《赫爾辛基宣言》原則,患者均獲知情并簽署書面知情同意書。
2022年5月至2023年2月于東南大學附屬中大醫院眼科、南京醫科大學附屬眼科醫院檢查確診的RRD伴或不伴LD患者43例43只眼納入本研究。納入標準:臨床診斷為RRD伴或不伴LD,且均為首次行玻璃體切割手術(PPV);未合并增生性玻璃體視網膜病變、特發性黃斑裂孔(iMH)或特發性視網膜前膜(iERM)。排除標準:患有自身免疫性視網膜疾病;既往有PPV、玻璃體腔藥物注射史或有影響玻璃體液滴眼液使用史;有慢性病史,如糖尿病、高血壓病等。
根據RRD伴或不伴LD,將患者分為RRD伴LD組(LD組)、RRD不伴LD組(Non-LD組),分別為27例27只眼、16例16只眼。選取同期iERM、iMH患者10例10只眼作為對照組,其中iERM、iMH分別為4例4只眼、6例6只眼。
患眼均行最佳矯正視力、裂隙燈顯微鏡、間接檢眼鏡、B型超聲、光相干斷層掃描檢查以及眼軸長度(AL)測量。記錄人口學特征(年齡、性別)以及臨床資料,包括主觀癥狀持續時間、AL、晶狀體狀態以及是否合并高度近視。對照組患者主觀癥狀持續時間均較長且回憶模糊,導致數據不準確未作記錄。視網膜LD分布范圍以手術中記錄的時鐘位點數為依據,如視網膜LD位于11點至1點時鐘位和5點至7點時鐘位子午線上,其分布范圍記做4;視網膜脫離范圍、裂孔大小分別以象限數、視盤直徑(DD)記錄。
患眼均行標準經睫狀體平坦部23G微創PPV。手術由東南大學附屬中大醫院眼科及南京醫科大學附屬眼科醫院兩名經驗豐富的眼底外科醫生完成。手術開始時、未開放眼內灌注前,切除并抽吸未稀釋的中央部玻璃體液0.5 ml,移入無菌凍存管中并置于冰上,提取樣本-80°C冰箱凍存。
采用Luminex高通量多因子檢測技術定量檢測玻璃體液中單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)、巨噬細胞炎癥蛋白(MIP)-1α、MIP-1β、干擾素(IFN)-γ誘導蛋白-10(IP-10)、白細胞介素(IL)-6、IL-8、巨噬細胞遷移抑制因子(MIF)、腫瘤壞死因子(TNF)-α、IFN-γ、細胞間黏附分子(ICAM)-1、血管細胞黏附分子(VCAM)-1、血小板內皮細胞黏附分子(PECAM)-1、胎盤生長因子(PLGF)、血管內皮生長因子(VEGF)濃度。試劑盒以及Luminex檢測技術由上海優寧維生物科技公司提供。所有操作均嚴格按照試劑盒說明書進行操作,經樣品孵育、孵育檢測抗體和顯色,Luminex X-200檢測儀讀取樣品與標準品的原始熒光強度,代入標準曲線公式后計算獲得每份玻璃體液樣品濃度。
采用SPSS27.0.1及SAS9.4軟件行統計學分析。呈正態分布的定量數據以均數±標準差(x±s)表示,三組間年齡比較采用單因素方差分析,Tukey法校正事后兩兩比較的顯著性水平。非正態分布定量數據以中位數(四分位間距)[M(QL,QU)]表示,其中AL、主觀癥狀持續時間、視網膜脫離范圍比較采用非參數秩和檢驗;細胞因子表達水平比較采用Kruskal-Wallis秩和檢驗,DSCF法校正事后兩兩比較的顯著性水平。分類數據以計數和百分比(%)表示,組間比較采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。
2 結果
LD組27只眼中,LD區域內撕裂孔、萎縮孔分別為26、1只眼。病變位于7、5、4、3、2、1點時鐘位分別為2、2、2、6、5、10只眼;病變位置中位數為2(1,3)點時鐘位。
三組患者年齡比較,差異有統計學意義(F=4.273,P=0.019);性別構成比(P=0.294)、有無合并高度近視(P=0.611)、晶狀體狀態(P=0.571)、AL(P=0.743)比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。組間年齡兩兩比較,LD組與對照組,差異有統計學意義(P=0.016);LD組與Non-LD組、Non-LD組與對照組,差異無統計學意義(P=0.400、0.260)。LD組、Non-LD組患眼視網膜裂孔大小、脫離范圍及主觀癥狀持續時間比較,差異均無統計學意義(P>0.05)(表1)。


LD組、Non-LD組、對照組患眼玻璃體液IL-6、IL-8、MCP-1、VEGF、MIP-1α、IP-10、MIF、PECAM-1、ICAM-1、PLGF濃度比較,差異均有統計學意義(P<0.05);VCAM-1、MIP-1β 、IFN-γ、TNF-α 濃度比較,差異均無統計學意義(P>0.05)(表2)。組間兩兩比較,IL-6:LD組與Non-LD組、對照組,Non-LD組與對照組,差異有統計學意義(P=0.026、0.007、0.030)(圖1A);IL-8:LD組與Non-LD組、對照組,差異有統計學意義(P=0.045、0.005)(圖1B);PLGF:LD組與Non-LD組、對照組,差異有統計學意義(P=0.010、0.001)(圖1C)。


1A、1B、1C分別示IL-6、IL-8、PLGF,*
3 討論
視網膜LD是導致RRD發生的高危因素,然而其發病機制至今仍未闡明。由于難以在活體上獲得視網膜LD組織標本,而玻璃體是研究玻璃體視網膜疾病的理想介質。因此,本研究借鑒既往通過玻璃體液中細胞因子研究揭示玻璃體視網膜疾病發病機制的經驗[4-5],定量視網膜LD患眼玻璃體液中細胞因子表達水平。本研究53只眼中,LD組、Non-LD組分別為27、16只眼,iMH或iERM者10只眼作為對照組。iMH和iERM病變通常局限于黃斑部,且兩者細胞因子表達譜被證實差異無統計學意義,因此可以作為眼內細胞因子定量分析的陰性對照[6]。
本研究采用Luminex高通量多因子檢測技術定量檢測患眼玻璃體液中14種細胞因子的表達水平,結果顯示,三組患眼玻璃體液中IL-6、IL-8、IP-10、MCP-1、PECAM-1、VEGF、MIP-1α、MIF、PLGF以及ICAM-1濃度差異有統計學意義,且均為LD組和Non-LD組表達水平升高。這提示無論是否存在LD,RRD發生時均有多種炎癥細胞因子參與,這與既往研究結論一致[4, 7]。RRD發病過程中存在炎癥、缺血缺氧因素[8],因此為避免RRD對玻璃體液細胞因子表達的影響,我們進行了事后檢驗組間兩兩比較,發現LD組、Non-LD組患者人口學特征、AL、視網膜脫離范圍、視網膜裂孔大小等因素差異均無統計學意義,LD組玻璃體液標本中IL-6、IL-8及PLGF的表達水平高于Non-LD組,且差異均有統計學意義。這提示IL-6、IL-8及PLGF可能參與LD的發生發展,這個結果支持我們推測的視網膜LD發生、發展可能與某些觸發視網膜血管閉塞變化的因素有關,因為炎癥因子引起的血管內皮細胞損傷和白細胞募集是血管閉塞的基礎[9]。
視網膜LD的組織學特征為視網膜變薄、病灶區域血管改變[10]。既往文獻報道,隨著LD進展,視網膜極度變薄,視網膜血管在通過LD區域時血流減弱或出現鞘狀[11]。Sato等[12]發現LD病變區域內部及周圍無血管,而周邊視網膜無血管可導致視網膜缺血和萎縮[13]。這些研究可以解釋LD晚期表現的視網膜變薄、萎縮可能與LD區域內的血管閉塞有關。已有研究證實,IL-6、IL-8在以視網膜缺血缺氧和慢性炎癥為特征的增生型糖尿病視網膜病變(PDR)患眼玻璃體液中表達水平升高[14]。IL-8的表達水平與PDR的嚴重程度和活動性相關,即視網膜缺血缺氧程度越嚴重、纖維血管膜形成越多,IL-8表達水平越高[15]。因此,我們推測LD組患眼玻璃體液中IL-6、IL-8表達水平的升高可能與LD中血管異常改變(閉塞)誘發的視網膜缺血缺氧、炎癥有關,而IL-6、IL-8的高表達亦有可能會促進LD的進展。但目前尚無法闡明缺血缺氧、炎癥環境與LD發生發展之間的因果關系。
PLGF屬于VEGF家族生長因子,通過刺激內皮細胞遷移和招募炎癥細胞(如小膠質細胞和巨噬細胞)在病理性血管生成和炎癥中發揮關鍵作用[16]。雖然本研究中LD組患眼玻璃液中PLGF濃度差異性升高可能進一步佐證了其存在缺血缺氧狀態,但其濃度仍然很低(2.35~2.94 pg/ml),因此尚不清楚此濃度的PLGF能否正常發揮其生物學功能。
關于LD的發生可能存在致玻璃體視網膜界面粘附性改變因素的推測,并沒有得到本研究結果支持。LD組、Non-LD組患眼玻璃體液中黏附分子(ICAM-1、VCAM-1、PECAM-1)表達水平差異無統計學意義。我們分析視網膜LD表面玻璃體液體空腔和變性區邊緣視網膜玻璃體的異常凝聚為細胞因子之外的因素所致[17],可能與內界膜局部發育缺失、Müller細胞的纖維缺陷以及玻璃體視網膜牽引動力學異常有關[10]。此外,遺傳因素也在視網膜LD的玻璃體改變中發揮作用。有研究表明,玻璃體膠原纖維的Ⅱ型膠原α1、Ⅳ型膠原α4、Ⅸ型膠原α3基因突變與LD發生相關[18]。
本研究存在的不足是入組患者數量相對較少,玻璃體液中細胞因子表達水平的真正差異可能沒有被充分認識,且LD患眼未行熒光素眼底血管造影檢查,不能界定血管閉塞的嚴重程度。未來需要擴大樣本量、完善檢查、選擇更多細胞因子進行全面研究。此外,目前缺乏玻璃體液中各細胞因子正常濃度范圍,因此無法確定可正常發揮生物學效應的濃度值。同樣,Luminex高通量多因子檢測也存在局限性,包括樣品或檢測溶液中不同抗體和細胞因子(抗原)之間可能的相互作用,以及對一些與循環轉運蛋白結合的細胞因子濃度的低估可能會影響試驗結果,未來需進一步在酶聯免疫吸附試驗中進行驗證。
志謝 感謝東南大學附屬中大醫院生物樣本庫對本研究的幫助
格子樣變性(LD)是導致孔源性視網膜脫離(RRD)發生的高危因素[1]。其早期特征表現為病變區域視網膜內層變薄、玻璃體液化覆蓋在變薄的病變區域、凝結的玻璃體原纖維緊密附著在變性區邊緣并伴膠質細胞增殖[2];晚期特征包括變性區域視網膜極度變薄、視網膜血管交叉處細白線(格狀)、視網膜色素改變以及病變表面邊緣的小黃白色顆粒等[2-3]。目前視網膜LD這種特殊形態的退行性病變發生的潛在機制尚未明確[3]。基于LD典型形態和組織病理學特征,我們推測LD的發生、發展可能與誘發視網膜血管閉塞、玻璃體視網膜表面黏附性改變因素有關。為此,本研究檢測了一組RRD伴或不伴LD患眼玻璃體液中14種可能在玻璃體視網膜疾病中發揮作用的細胞因子,初步探討視網膜LD的潛在發生機制。現將結果報道如下。
1 對象和方法
臨床觀察性研究。本研究經東南大學附屬中大醫院(批準號:2022ZDSYLL113-P01)、南京醫科大學附屬眼科醫院[批準號:〔2022〕倫審科研字第(2022001)號]倫理委員會審核通過;遵循《赫爾辛基宣言》原則,患者均獲知情并簽署書面知情同意書。
2022年5月至2023年2月于東南大學附屬中大醫院眼科、南京醫科大學附屬眼科醫院檢查確診的RRD伴或不伴LD患者43例43只眼納入本研究。納入標準:臨床診斷為RRD伴或不伴LD,且均為首次行玻璃體切割手術(PPV);未合并增生性玻璃體視網膜病變、特發性黃斑裂孔(iMH)或特發性視網膜前膜(iERM)。排除標準:患有自身免疫性視網膜疾病;既往有PPV、玻璃體腔藥物注射史或有影響玻璃體液滴眼液使用史;有慢性病史,如糖尿病、高血壓病等。
根據RRD伴或不伴LD,將患者分為RRD伴LD組(LD組)、RRD不伴LD組(Non-LD組),分別為27例27只眼、16例16只眼。選取同期iERM、iMH患者10例10只眼作為對照組,其中iERM、iMH分別為4例4只眼、6例6只眼。
患眼均行最佳矯正視力、裂隙燈顯微鏡、間接檢眼鏡、B型超聲、光相干斷層掃描檢查以及眼軸長度(AL)測量。記錄人口學特征(年齡、性別)以及臨床資料,包括主觀癥狀持續時間、AL、晶狀體狀態以及是否合并高度近視。對照組患者主觀癥狀持續時間均較長且回憶模糊,導致數據不準確未作記錄。視網膜LD分布范圍以手術中記錄的時鐘位點數為依據,如視網膜LD位于11點至1點時鐘位和5點至7點時鐘位子午線上,其分布范圍記做4;視網膜脫離范圍、裂孔大小分別以象限數、視盤直徑(DD)記錄。
患眼均行標準經睫狀體平坦部23G微創PPV。手術由東南大學附屬中大醫院眼科及南京醫科大學附屬眼科醫院兩名經驗豐富的眼底外科醫生完成。手術開始時、未開放眼內灌注前,切除并抽吸未稀釋的中央部玻璃體液0.5 ml,移入無菌凍存管中并置于冰上,提取樣本-80°C冰箱凍存。
采用Luminex高通量多因子檢測技術定量檢測玻璃體液中單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)、巨噬細胞炎癥蛋白(MIP)-1α、MIP-1β、干擾素(IFN)-γ誘導蛋白-10(IP-10)、白細胞介素(IL)-6、IL-8、巨噬細胞遷移抑制因子(MIF)、腫瘤壞死因子(TNF)-α、IFN-γ、細胞間黏附分子(ICAM)-1、血管細胞黏附分子(VCAM)-1、血小板內皮細胞黏附分子(PECAM)-1、胎盤生長因子(PLGF)、血管內皮生長因子(VEGF)濃度。試劑盒以及Luminex檢測技術由上海優寧維生物科技公司提供。所有操作均嚴格按照試劑盒說明書進行操作,經樣品孵育、孵育檢測抗體和顯色,Luminex X-200檢測儀讀取樣品與標準品的原始熒光強度,代入標準曲線公式后計算獲得每份玻璃體液樣品濃度。
采用SPSS27.0.1及SAS9.4軟件行統計學分析。呈正態分布的定量數據以均數±標準差(x±s)表示,三組間年齡比較采用單因素方差分析,Tukey法校正事后兩兩比較的顯著性水平。非正態分布定量數據以中位數(四分位間距)[M(QL,QU)]表示,其中AL、主觀癥狀持續時間、視網膜脫離范圍比較采用非參數秩和檢驗;細胞因子表達水平比較采用Kruskal-Wallis秩和檢驗,DSCF法校正事后兩兩比較的顯著性水平。分類數據以計數和百分比(%)表示,組間比較采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。
2 結果
LD組27只眼中,LD區域內撕裂孔、萎縮孔分別為26、1只眼。病變位于7、5、4、3、2、1點時鐘位分別為2、2、2、6、5、10只眼;病變位置中位數為2(1,3)點時鐘位。
三組患者年齡比較,差異有統計學意義(F=4.273,P=0.019);性別構成比(P=0.294)、有無合并高度近視(P=0.611)、晶狀體狀態(P=0.571)、AL(P=0.743)比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。組間年齡兩兩比較,LD組與對照組,差異有統計學意義(P=0.016);LD組與Non-LD組、Non-LD組與對照組,差異無統計學意義(P=0.400、0.260)。LD組、Non-LD組患眼視網膜裂孔大小、脫離范圍及主觀癥狀持續時間比較,差異均無統計學意義(P>0.05)(表1)。


LD組、Non-LD組、對照組患眼玻璃體液IL-6、IL-8、MCP-1、VEGF、MIP-1α、IP-10、MIF、PECAM-1、ICAM-1、PLGF濃度比較,差異均有統計學意義(P<0.05);VCAM-1、MIP-1β 、IFN-γ、TNF-α 濃度比較,差異均無統計學意義(P>0.05)(表2)。組間兩兩比較,IL-6:LD組與Non-LD組、對照組,Non-LD組與對照組,差異有統計學意義(P=0.026、0.007、0.030)(圖1A);IL-8:LD組與Non-LD組、對照組,差異有統計學意義(P=0.045、0.005)(圖1B);PLGF:LD組與Non-LD組、對照組,差異有統計學意義(P=0.010、0.001)(圖1C)。


1A、1B、1C分別示IL-6、IL-8、PLGF,*
3 討論
視網膜LD是導致RRD發生的高危因素,然而其發病機制至今仍未闡明。由于難以在活體上獲得視網膜LD組織標本,而玻璃體是研究玻璃體視網膜疾病的理想介質。因此,本研究借鑒既往通過玻璃體液中細胞因子研究揭示玻璃體視網膜疾病發病機制的經驗[4-5],定量視網膜LD患眼玻璃體液中細胞因子表達水平。本研究53只眼中,LD組、Non-LD組分別為27、16只眼,iMH或iERM者10只眼作為對照組。iMH和iERM病變通常局限于黃斑部,且兩者細胞因子表達譜被證實差異無統計學意義,因此可以作為眼內細胞因子定量分析的陰性對照[6]。
本研究采用Luminex高通量多因子檢測技術定量檢測患眼玻璃體液中14種細胞因子的表達水平,結果顯示,三組患眼玻璃體液中IL-6、IL-8、IP-10、MCP-1、PECAM-1、VEGF、MIP-1α、MIF、PLGF以及ICAM-1濃度差異有統計學意義,且均為LD組和Non-LD組表達水平升高。這提示無論是否存在LD,RRD發生時均有多種炎癥細胞因子參與,這與既往研究結論一致[4, 7]。RRD發病過程中存在炎癥、缺血缺氧因素[8],因此為避免RRD對玻璃體液細胞因子表達的影響,我們進行了事后檢驗組間兩兩比較,發現LD組、Non-LD組患者人口學特征、AL、視網膜脫離范圍、視網膜裂孔大小等因素差異均無統計學意義,LD組玻璃體液標本中IL-6、IL-8及PLGF的表達水平高于Non-LD組,且差異均有統計學意義。這提示IL-6、IL-8及PLGF可能參與LD的發生發展,這個結果支持我們推測的視網膜LD發生、發展可能與某些觸發視網膜血管閉塞變化的因素有關,因為炎癥因子引起的血管內皮細胞損傷和白細胞募集是血管閉塞的基礎[9]。
視網膜LD的組織學特征為視網膜變薄、病灶區域血管改變[10]。既往文獻報道,隨著LD進展,視網膜極度變薄,視網膜血管在通過LD區域時血流減弱或出現鞘狀[11]。Sato等[12]發現LD病變區域內部及周圍無血管,而周邊視網膜無血管可導致視網膜缺血和萎縮[13]。這些研究可以解釋LD晚期表現的視網膜變薄、萎縮可能與LD區域內的血管閉塞有關。已有研究證實,IL-6、IL-8在以視網膜缺血缺氧和慢性炎癥為特征的增生型糖尿病視網膜病變(PDR)患眼玻璃體液中表達水平升高[14]。IL-8的表達水平與PDR的嚴重程度和活動性相關,即視網膜缺血缺氧程度越嚴重、纖維血管膜形成越多,IL-8表達水平越高[15]。因此,我們推測LD組患眼玻璃體液中IL-6、IL-8表達水平的升高可能與LD中血管異常改變(閉塞)誘發的視網膜缺血缺氧、炎癥有關,而IL-6、IL-8的高表達亦有可能會促進LD的進展。但目前尚無法闡明缺血缺氧、炎癥環境與LD發生發展之間的因果關系。
PLGF屬于VEGF家族生長因子,通過刺激內皮細胞遷移和招募炎癥細胞(如小膠質細胞和巨噬細胞)在病理性血管生成和炎癥中發揮關鍵作用[16]。雖然本研究中LD組患眼玻璃液中PLGF濃度差異性升高可能進一步佐證了其存在缺血缺氧狀態,但其濃度仍然很低(2.35~2.94 pg/ml),因此尚不清楚此濃度的PLGF能否正常發揮其生物學功能。
關于LD的發生可能存在致玻璃體視網膜界面粘附性改變因素的推測,并沒有得到本研究結果支持。LD組、Non-LD組患眼玻璃體液中黏附分子(ICAM-1、VCAM-1、PECAM-1)表達水平差異無統計學意義。我們分析視網膜LD表面玻璃體液體空腔和變性區邊緣視網膜玻璃體的異常凝聚為細胞因子之外的因素所致[17],可能與內界膜局部發育缺失、Müller細胞的纖維缺陷以及玻璃體視網膜牽引動力學異常有關[10]。此外,遺傳因素也在視網膜LD的玻璃體改變中發揮作用。有研究表明,玻璃體膠原纖維的Ⅱ型膠原α1、Ⅳ型膠原α4、Ⅸ型膠原α3基因突變與LD發生相關[18]。
本研究存在的不足是入組患者數量相對較少,玻璃體液中細胞因子表達水平的真正差異可能沒有被充分認識,且LD患眼未行熒光素眼底血管造影檢查,不能界定血管閉塞的嚴重程度。未來需要擴大樣本量、完善檢查、選擇更多細胞因子進行全面研究。此外,目前缺乏玻璃體液中各細胞因子正常濃度范圍,因此無法確定可正常發揮生物學效應的濃度值。同樣,Luminex高通量多因子檢測也存在局限性,包括樣品或檢測溶液中不同抗體和細胞因子(抗原)之間可能的相互作用,以及對一些與循環轉運蛋白結合的細胞因子濃度的低估可能會影響試驗結果,未來需進一步在酶聯免疫吸附試驗中進行驗證。
志謝 感謝東南大學附屬中大醫院生物樣本庫對本研究的幫助