外伤性白内障后皮质混浊对晶状体上皮细胞凋亡的影响
外伤性白内障是正常的晶状体受伤后，晶状体囊和皮质遭受破坏，致房水进入晶状体内引起上皮水肿；也可因组织损伤，晶状体纤维变性或者形成瘢痕发生混浊。国内文献报告，在眼球穿通伤中外伤障的发生率为36％-52％，占视力致残率的28％。外伤障行白内障摘除术后，由于接触抑制的解除、残留皮质的营养作用以及血-房水屏障的破坏，将促使晶状体上皮细胞的增生和移行，导致后囊的混浊。
在外伤性白内障的形成过程中，晶状体上皮细胞间连接的破坏以及细胞正常代谢的紊乱、坏死和凋亡将会造成晶状体纤维的变性、变形，最终导致晶体皮质混浊。而晶状体纤维的变性、变形也会进一步影响正常晶状体上皮细胞的代谢，加重上皮细胞的损伤，同时由于接触抑制并未解除，晶状体上皮细胞无处增生，而生存环境又较正常环境恶化，理论上应该引起上皮细胞的凋亡和溶解。晶状体上皮细胞凋亡的数量越多，剩余晶状体上皮细胞的数量越少，行白内障摘除术后，晶状体上皮细胞的增生也将会减少。
目前尚未见这方面的报道，因此，我们建立了外伤性白内障模型，来探索皮质混浊与晶体上皮细胞凋亡之间的关系，以指导在合适时机施行白内障术，使大多数的上皮细胞凋亡，从而降低后发障的发生率。
材料与方法
1 体外牛眼外伤性白内障模型的建立和分组将取回的牛眼完整分离出晶状体后，分为前囊组(10 只)、后囊组(10 只)、赤道组(10 只)和对照组(10 只)。前囊组，在晶状体前囊上，用一次性无菌针头垂直刺破3～4个直径约1～2mm的伤口，并旋转针头，搅动前囊膜下皮质后，将其放入盛有与房水PH值相同的DMEM液的密闭无菌的玻璃器皿中。后囊组和赤道组与前囊组模型建立的方法大致相同，不同的是，用无菌针头分别在后囊膜和赤道部囊膜处刺破，并搅动刺破处囊膜下皮质，使其混浊，形成不同部位的白内障模型；对照组用完整的晶状体作培养。分别于培养后的1d、3d、6d、9d和12d取出四组晶状体观察并取前囊膜和赤道部囊膜铺片，进行Giemsa染色，观察细胞形态的变化。行TUNEL染色，计算每个标本在400倍视野下计数5个视野的全部细胞数和凋亡细胞数，计算凋亡细胞所占百分比即为上皮细胞凋亡率。 2 兔眼外伤性白内障模型的建立及分组选择体重在2～2.5kg的健康新西兰白兔25只，雌雄不限，所有家兔随机分为5组。实验眼在手术显微镜下用一次性1mm注射器针头，在角膜偏中央位置刺穿角膜，用针头在晶状体前囊上划开1×1.5mm大小的切口，并刺入切口囊膜下搅动皮质，使其混浊，建立外伤性白内障模型。分别为伤后12h、1d、3d、5d和9d五个时项组，随机选择一组家兔经耳缘静脉用空气针处死，一只眼作为实验眼，另一只眼作为对照眼。术后每天行裂隙灯显微镜观察术眼晶状体混浊情况。于伤后12h、1d、2d、3d、5d和9d取各组前囊和赤道部囊膜行Giemsa染色和TUNEL染色，计算每个标本在400倍视野下计数5个视野的全部细胞数和凋亡细胞数，计算凋亡细胞所占百分比即为上皮细胞凋亡率。
实验结果
1 体外培养不同时间后牛眼晶状体混浊情况的观察损伤后12h出现局限性云雾状混浊；损伤后第3d，损伤部位的晶状体混浊范围扩大，颜色变白；损伤后第6d，所有被损伤的晶状体呈完全性混浊，混浊程度加深；损伤后第9d，被损伤的晶状体呈明显的乳白色混浊。对照组晶体透明，未见混浊出现。
2 裂隙灯显微镜观察兔眼外伤性白内障模型的建立情况损伤后实验眼立即出现局限性云雾状混浊；损伤后24h内所有实验眼存在较明显的反应性炎症，实验眼的晶状体混浊范围明显扩大，呈淡白色云雾状；损伤后的第4d前房内絮状物基本消失，所有实验眼出现出现不同程度的晶状体混浊，其中2只为局限性混浊，其余为完全性混浊，混浊度加深，均为白色絮状混浊：损伤后第7d，发展为较为明显的白内障混浊，呈白色乳块状完全性混浊，此后晶状体呈渐进性混浊。对照眼，晶状体透明，始终未见晶状体混浊。 3 Giemsa染色观察牛眼和兔眼晶状体上皮细胞的形态随着晶体皮质混浊时间的延长，牛眼和兔眼晶状体上皮细胞都表现为前囊下上皮细胞的减少，细胞变小，细胞间隙增宽，边界不清，核固缩的逐渐增多。
4 TUNEL染色并检测牛眼和兔眼晶状体上皮细胞的凋亡率TUNEL染色后，牛眼和兔眼晶状体上皮细胞随着晶体混浊的发展，棕色的调亡细胞核逐渐增多，而对照组则无明显变化。
5 牛眼和兔眼晶状体上皮细胞的凋亡率牛眼前囊组晶状体上皮细胞在模型建立后3d、6d、9d、12d和20d的凋亡率分别为10.02±1.056、19.34±2.15、29.52±0.31、38.054±3.41和47.815±0.31。对前囊组晶状体上皮细胞不同时间的凋亡率进行直线相关性分析，r=0.91，说明前囊组晶状体上皮细胞的凋亡率随时间的变化，呈显著正相关关系。后囊组凋亡率分别为3.54±0.11、3.97±1.02、8.33±0.35、19.81±2.47和35.41±0.77。进行直线相关性分析，r=0.63，呈正相关关系。赤道组凋亡率分别为6.82±1.05、11.74±0.21、18.57±1.73、27.38±1.41和41.55±2.73。进行直线相关性分析，r=0.87，呈正相关关系。分别在不同时间将牛眼晶状体上皮细胞4组的凋亡率进行单因素的方差分析，第3d时： F=6.36，P<0.05，说明4组的差异具有统计学意义；第6d时： F=7.21，P<0.05，说明4组的差异具有统计学意义；第9d时： F=9.32，P<0.05，说明4组的差异具有统计学意义；第12d时：F=5.21，P<0.05，说明4组的差异具有统计学意义；第20d时：F=7.24，P<0.05。说明4组的差异具有统计学意义。
兔眼晶状体上皮细胞在模型建立后12h、ld、3d、5d和9d的调亡率分别为2.17±0.21、2.347±0.35、7.13±1.31、12.33±0.19和17.286±0.72。对实验组晶状体上皮细胞不同时间的凋亡率进行直线相关性分析，r=0.75，说明实验组晶状体上皮细胞的凋亡率随时间的变化，呈正相关关系。分别在不同时间将两组兔眼的凋亡率进行配对资料的t检验，ld时t=2.32，P<0.05；2d时t=2.48.P<0.05；3d时t=2.82，P<0.05，说明2组的差异具有统计学意义。
结论
1 本研究首次建立了牛眼晶状体体外外伤性白内障模型。
2 结果证明外伤性白内障后晶体皮质混浊促使晶状体上皮细胞的凋亡，且随着皮质混浊程度的加重和时间的延长，晶状体上皮细胞的凋亡率逐渐升高。
晶状体上皮细胞;外伤性白内障;晶状体皮质混浊
郑州大学
硕士
眼科学
李秋明
2007
中文
R776.1
34
2007-08-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）