爱眼日 | 国际新视点：日常生活中哪些因素可能会对角膜上皮产生影响？

2023-06-06 09:25:23来源：国际眼科时讯阅读：22次

编者按：人的角膜具有透明的特性和合成多种蛋白的功能，分为三层细胞层，外层即为上皮细胞。角膜上皮细胞参与先天性免疫，能感应病原体的存在，并发出信号激活角膜防御系统，对于保护角膜免受感染等损伤起到了非常重要的作用。在2023年视觉与眼科研究协会年会（ARVO2023）上，多位眼科学者分享了角膜领域的新发现，探讨了日常生活中可能会对角膜上皮细胞产生影响的因素，现在就让我们一起来看看他们的研究成果吧。

空气质量对人角膜上皮层的影响

讲题：PM₁₀ Effects of PM₁₀ on human corneal epithelium

作者：Mallika Somayajulu, Farooq SM, Robert Wright, Ahalya Pitchaikannu, Sharon McClellan, Linda D. Hazlett

Dr. Mallika Somayajulu等人先前进行的研究发现，悬浮在空气中粒径小于10μm的颗粒物（PM₁₀）会扰乱体内的核因子Nrf2信号通路，并在原代和转化的人角膜上皮细胞中证实了该发现。而后Dr. Mallika Somayajulu等人进行深入研究，探讨了PM₁₀和线粒体靶向抗氧化剂SKQ1对永生化人角膜上皮细胞（HCET）的影响。

研究者使用SKQ1处理HCET细胞1小时，而后使用100μg/ml PM₁₀处理并孵育24小时。通过MTT法测定细胞活力，按试剂盒方法测量丙二醛（MDA）和还原型谷胱甘肽（GSH）的水平，并运用蛋白质印迹法评估Nrf2、磷酸化磷酸肌醇3激酶（p-PI3K）、磷酸肌醇3激酶（PI3K）、磷酸化核因子-κB（p-NFκB）、核因子-kB（NFκB）和p21蛋白的水平，通过流式细胞术评估细胞凋亡的程度。Nrf2在细胞中的定位由免疫荧光和Nrf2转录活性决定，并使用试剂盒进行检测。通过RT-PCR测量抗氧化酶和促炎细胞因子的mRNA表达水平。通过β-半乳糖苷酶染色证实衰老程度，Nrf2抑制剂ML385也在HCET上进行测试，评估其对Nrf2蛋白及其下游靶标、细胞活力、MDA和GSH的影响。

结果显示，PM₁₀降低了HCET的细胞活力、GSH和Nrf2蛋白表达、Nrf2转录活性、抗氧化酶的mRNA水平，并提高了p-PI3K、p-NFκB和p21蛋白的表达程度、β-半乳糖苷酶染色情况和促炎细胞因子的mRNA水平，而SKQ1的处理逆转了以上所有结果。PM₁₀不会导致细胞凋亡，但会引起HCET衰老。暴露于PM₁₀后，Nrf2主要定位于细胞核，而在对照组和SKQ1处理的细胞中普遍表达于整个细胞中。ML385降低了Nrf2蛋白水平及其在HCET中的转录活性。此外，ML385处理消除了SKQ1对PM10毒性的保护作用，无法提升细胞活力、GSH表达、以及降低MDA水平。

该研究表明，PM₁₀暴露会引发氧化应激，破坏调节角膜上皮细胞抗氧化防御的Nrf2通路，而SKQ1处理可逆转这些有害影响。抑制Nrf2通路可导致SKQ1对PM₁₀毒性的保护作用失效。

苯扎氯铵对角膜上皮损伤修复和角膜神经的影响

讲题：Impact of benzalkonium chloride on corneal epithelial wound healing and corneal nerves

作者：Seitaro Komai, Manuel Quiroga-Garza, nadim S. azar, Hazem Mousa, Liwen Lin, Raul Eduardo Ruiz Lozano, Sejiro Littleton, Alain Chédotal, Victor L. Perez

苯扎氯铵（BAC）是最广泛使用的滴眼剂防腐剂，其安全性引起了眼科学者们的广泛关注。Dr. Seitaro Komai等人探讨了BAC对小鼠角膜上皮损伤修复以及伤口愈合过程中对上皮下和基质角膜神经丛的影响。

研究者使用异氟醚麻醉C57BL/6小鼠（8~10周龄，雌性），局部应用20%乙醇30秒，而后用刀片在中央角膜上制作一个直径为2 mm的上皮缺损。作为预处理，局部给予单剂量为10微升的0.1%BAC 10秒，每6小时用荧光素钠对角膜染色、拍照，直到术后24小时。使用Photoshop软件分析图像，并计算接受和未接受BAC处理的两组小鼠的伤口闭合率（%）。为观察局部BAC给药对角膜神经的影响，使用在体多光子共聚焦显微镜拍摄降钙素基因相关肽（CGRP）绿色荧光转基因小鼠的角膜神经图像。在制作好角膜上皮缺损后，角膜神经在术后24小时后成像，使用Imaris软件比较接受/未接受10秒0.1%BAC给药组之间的差异，并测量神经体积，计算治疗前后神经体积的比值。此外，在治疗前和治疗后24小时使用Cochet-Bonnet角膜知觉测量计评估角膜的知觉。

研究显示，与未接受BAC治疗的眼睛相比，接受BAC治疗的眼睛在术后24小时伤口愈合显著延迟。通过多光子显微镜和Imaris软件确定的治疗后与治疗前角膜基质的神经体积比率，在接受BAC组中为28.3%，在未接受BAC治疗组中为53.2%，说明接受BAC组的下降幅度更大。另一方面，两组上皮下神经体积的减少相似，与未接受BAC 治疗的眼睛相比，接受BAC治疗组的角膜知觉也有所降低。

该研究表明，小鼠角膜擦伤后局部使用BAC会延迟角膜上皮伤口愈合并损害角膜基质神经，应该引起眼科医生的警惕。

经人工泪液治疗后干眼人群角膜上皮不规则的相关探索

讲题：Corneal epithelial irregularity following treatment with artificial tears in a dry eye population

作者：Jacqueline Tan, Tianni Jia, Ngozi Charity Chidi-Egboka, Fatima Iqbal, Fiona Stapleton

既往研究显示，与非干眼人群相比，干眼患者角膜上皮厚度的不规则性（变异性）更大。Dr. Jacqueline Tan等人比较了使用人工泪液和生理盐水治疗的干眼人群在治疗前和治疗后4周的角膜上皮厚度的不规则因子（EIF）和眼部症状变化。

该研究纳入患有中度至重度干眼的参与者，参与者随机分配接受不同人工泪液治疗或对照生理盐水治疗，每天使用四次。在基线和治疗后48小时、2周和4周，测量角膜上皮厚度，并收集视觉模拟量表（VAS）问卷，在基线、治疗后2周和4周时进行OSDI问卷测评。

结果显示，48名参与者（17名男性，31名女性，年龄38.8±13.7 岁）完成了此项研究。随着时间推移，不同滴眼液治疗组间未观察到角膜EIF明显变化。在基线与治疗后2周和4周组之间观察到OSDI 评分明显改善，而且在不同就诊时间、不同滴眼液治疗的主观VAS 评分也有显著改善，但是应用不同滴眼液组之间的主观症状评分没有差异。

该研究表明，研究中使用的人工泪液均可有效改善干眼患者的眼部症状，但在长达4周、每天使用干眼滴眼液的中度至重度干眼人群中，未观察到角膜上皮厚度不规则情况出现可测量的变化。

小结

角膜上皮是眼球防御外界致病因子侵袭的第一道结构性防线，其屏障功能对异物或致病微生物的侵袭及周围环境的改变十分敏感。若角膜上皮屏障功能出现障碍，就可导致多种眼表疾病发生、发展，因此相关研究一直是眼科领域的热点之一。相信随着各项研究不断深入，眼科学者们对于角膜上皮的认识会更加深刻，有助于更好地保护角膜，获得更优的视觉质量。