《中国干眼临床诊疗指南》系列解读2:深入干眼疾病本质

兴齐100

发布于:2023-11-16

摘要:了解干眼的发病机制有助于制定有针对性的干预措施,更好地实现标本兼治的目的。下面,让我们一起跟随《中国干眼临床诊疗指南》,深入了解干眼的病理生理机制。


进入正文之前,让我们来回答2个小问题:


1、干眼发病机制中最关键的病理生理改变是什么?
A 泪液高渗透压
B 炎症
C 眼表上皮细胞鳞状化生
D 角膜神经异常


2.关于干眼的免疫调节和炎症,以下哪个说法是错误的?
A 干眼与炎症互为因果,相互促进,形成恶性循环
B 炎症细胞因子的表达是干眼炎症的关键,下调炎症细胞因子表达可有效治疗干眼
C 干眼的炎症只与固有免疫激活相关
D 抗炎是干眼治疗的核心


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为了推进我国干眼的临床诊疗科学化、标准化和规范化发展,中国医师协会眼科医师分会眼表与干眼学组全体成员,以及学组以外的干眼领域资深专家共同编写了《中国干眼临床诊疗指南》1


了解干眼的发病机制有助于制定有针对性的干预措施,更好地实现标本兼治的目的。下面,让我们一起跟随《中国干眼临床诊疗指南》,深入了解干眼的病理生理机制。



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干眼与眼表微环境


眼表是一个复杂的系统,泪膜、角膜、结膜、泪腺、副泪腺、睑板腺、眼睑、睫毛,以及与其联络的神经通路、免疫细胞、间质细胞、激素、小分子及微生物菌群共同构成眼表微环境(图1)2正常的眼表微环境对维持眼表的健康和稳态至关重要,一旦某个或多个因素出现改变,眼表的动态平衡可能会被破坏,最终导致干眼的出现1


图1 眼表微环境




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干眼的病理生理机制


01 眼表炎症与免疫



1. 干眼炎症由免疫异常导致

免疫调节被认为是干眼的核心机制,而炎症是干眼症发病机制中最关键的病理生理改变3-4。泪膜不稳定导致的泪液高渗透压引发眼表组织损伤后,眼表免疫系统被激活,免疫细胞浸润至眼表组织,分泌多种免疫分子造成眼表炎症,加剧干眼眼表损伤和泪膜不稳定性,形成恶性循环1(图2)。



图2 干眼的炎症恶性循环5



2. 干眼的免疫调节

干眼状态下眼表组织发生损伤后,眼表固有免疫细胞活化,一方面扩大眼表炎症的级联反应,加重眼表损伤;另一方面促进自身反应性T细胞的活化与分化激活干眼适应性免疫应答1。此外,在慢性干眼患者中,由于适应性免疫反应已经建立,很可能在较低的阈值下突然发作,发生维持时间较长的炎症6(图3)。


图3 干眼的固有免疫和适应性免疫



3. 干眼的炎症激活

炎症细胞因子的表达是干眼炎症的关键;在干眼状态下,眼表免疫细胞的募集或活化会增加炎症细胞因子的表达2。有研究表明,干眼的高渗状态可以破坏眼表防御系统,通过活化丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路,进而激活核转录因子-kB(NF-kB)、白细胞介素(IL)-1和肿瘤坏死因子(TNF)-α,这些因子可以诱导一系列其他介质的释放和细胞信号的激活,进而放大免疫炎症反应3(图4)。


图4 干眼的炎症激活通路6


4. 抗炎是干眼治疗的核心

炎症是干眼患者疾病进展的主要因素,打破眼表炎症的慢性循环,可以有效缓解干眼的症状和体征,治愈或延缓干眼的进展3,7。例如:0.05%环孢素滴眼液可通过减少T淋巴细胞浸润、下调炎症因子及抑制细胞凋亡而发挥对干眼的治疗作用2 



02 泪膜稳态失衡



眼表泪膜分为脂质层、水液层和黏蛋白层(图5)2。泪膜稳态是眼表健康和眼表微环境稳定的重要标准,泪液的生成、分布、蒸发与清除是泪膜稳定性的基础,任何环节发生异常均可导致泪膜稳定性下降,进一步引起泪膜功能单位中其他组分的病理生理改变,进而导致干眼1


图5 泪膜的结构




03 泪液高渗透压



各种原因引起的泪膜不稳定均可导致泪液渗透压升高,大量研究发现干眼患者的泪液渗透压较健康人群高。用于诊断干眼的泪液渗透压临界阈值尚未达成共识,既往研究认为305~316mOsm/L的阈值可有效区分健康眼和干眼1



04 眼表上皮细胞鳞状化生



泪膜不稳定使眼表暴露于空气中,眼表细胞动态平衡被破坏,眼表细胞的过度增殖与异常分化导致鳞状上皮化生从而使眼表上皮正常功能丢失诱发眼表慢性炎症。在干眼中,炎性反应的持续存在也可引起眼表上皮的鳞状化生。



05 细胞凋亡与焦亡



干眼发生时,泪腺和眼表上皮细胞的异常凋亡增加,而局部组织中淋巴细胞的凋亡却被抑制,一方面导致了眼部组织的损伤和破坏;另一方面淋巴细胞存活时间的延长促进了炎症激活状态。此外,与细胞焦亡相关的胱天蛋白酶1(Caspase-1)也可通过多种途径引发或放大炎症反应2




06 氧化应激



氧化应激参与了细胞损伤过程是干眼发病机制中的重要环节。具体而言,眼组织中超氧化物歧化酶(SOD)缺乏时,自由基清除系统与泪液、睑板腺及线粒体中自由基产生之间的不平衡可能导致组织炎症、损伤及活性氧(ROS)累积,并进一步导致睑板腺功能障碍与干眼。(图6)


图6 氧化应激导致干眼的机制




07 神经调控异常



正常的眼表和泪腺均由丰富的神经支配,通过完整的角结膜-三叉神经-脑干-面神经-泪腺反射环路调控泪液的分泌。可能影响神经反射环路的因素,如副交感神经受体阻断剂、脑部手术、外伤、自主神经功能紊乱等均可能导致泪液分泌异常,引起干眼。此外,干眼也可造成不同程度的眼表神经损伤,引起眼部不适症状,形成恶性循环。



08 内分泌调控异常




内分泌系统对眼表的结构、功能有关键性影响。例如,雄激素受体水平降低会导致睑板腺功能障碍,胰岛素缺乏会导致泪腺重量减轻,甲状腺激素和糖皮质激素也有可能影响泪液的质量。



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总结


干眼由多种因素引起。多种因素导致泪液渗透压升高,眼表上皮炎症信号通路被激活,炎性因子使上皮细胞和杯状细胞受损,因此黏蛋白分泌减少,泪膜稳定性下降,进一步加重泪液高渗状态,形成干眼恶性循环。干眼恶性循环是干眼发病机制的核心而炎症是干眼恶性循环中的核心环节


参考文献:

1.《中国干眼临床诊疗指南》

2.Gipson IK. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2007 Oct;48(10):4390; 4391-8.

3.刘祖国,杨文照. 干眼症的发病机制[J]. 眼科,2005,14(5):342-345. 

4.王姝丹,张红,金鑫,等. 干眼症的免疫调节机制及相关治疗新进展[J]. 现代生物医学进展,2019,19(3):572-575. 

5.Yamaguchi T. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2018 Nov 1;59(14):DES192-DES199.

6.Perez VL, et al. Exp Eye Res. 2020 Dec;201:108294.

7.Yagci A, Gurdal C. Int Ophthalmol. 2014 Dec;34(6):1291-301.

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