《眼科新进展》  2019年1期 86-89   出版日期：2019-01-05   ISSN:1003-5141   CN:41-1105/R
氧化应激因素在干眼中的临床研究


        干眼是一种伴随眼部不适、视力障碍和泪膜不稳定的以泪膜渗透压增加和眼表面炎症为特征的多因素疾病［1］。流行病学研究表明，干眼的发病率随年龄增长而增加［1-2］，可能与氧化应激增加与炎症通路激活有关［3］。环境因素也常常加重干眼的风险，包括暴露于污染物（如PM2.5）［4］、紫外线辐射［5］和臭氧［6］等，长期使用含防腐剂的眼药水治疗某些疾病如青光眼也是危险因素之一［7］。本文将对氧化应激因素对干眼的影响及其临床治疗进行综述。
1　干眼中氧化应激的相关性
1.1　干眼周期概念　干眼周期描述了干眼的发病机制和干眼综合征发展中涉及的因素［8］。活性氧分子（reactive oxygen species，ROS）在干眼周期中起中心作用。各种上游因素如年龄、污染物、紫外线等可能会瞬间增加泪液和眼表的ROS负荷。当ROS水平升高时，各种抗氧化蛋白/酶被上调，这可能产生负反馈从而提升应激信号的程度或ROS的水平。未拮抗的ROS可直接损伤眼泪脂质层等结构以及眼表神经的髓鞘，从而导致干眼的各种过程。因此，抗氧化防御对于保持ROS水平低于诱导过度应激信号的水平至关重要。如果干眼治疗可以针对ROS的水平进行，则可能不需要着重纠正或治疗干眼周期的各个点，例如不稳定性和杯状细胞功能。相反，当这些干眼病理过程中的一些症状被治疗时，主要的治疗效果可能是通过减少ROS实现的。此外，ROS水平可以通过毛细血管［9］甚至结膜细胞中测量［10］。这使得ROS可以成为治疗进展的一个更合适的观察目标，也是比角膜神经病变更为合适的观察因素，例如使用共聚焦显微镜等技术对干眼的神经元损伤进行定量分析不够稳定或不能被常规使用。
1.2　干眼的眼表炎症　干燥综合征降低泪腺功能，减少泪液分泌，导致炎症和ROS形成［8］。在干眼患者中，晚期脂质过氧化标志物羟基壬烯酸（4-hydroxynonenal，HNE）和丙二醛（malondialdehyde，MDD）的表达与无干眼的类似患者相比，在泪膜和眼表中增加。氧化标志物的水平与各种临床眼表面参数如泪膜破裂时间（break-up time，BUT）、Schirmer泪液值、泪液透明度、角膜上皮病变评分、角膜敏感性、结膜杯状细胞密度和症状评分相关，并可反映干眼的严重程度［11］。干眼综合征患者的结膜印迹细胞学检查（conjunctival impression cytology，CIC）显示抗氧化酶（过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶）减少，而减少的程度与干眼症状的严重程度相关［10］。另一项对干燥综合征患者使用刷毛细胞学样本进行的类似研究发现，与对照组相比，结膜炎症细胞密度和结膜上皮细胞染色阳性的己酰-赖氨酸和HNE的数量显著升高［12］。这些研究表明干眼的眼表炎症与氧化损伤的程度有关。
1.3　干眼中的泪液蛋白质组学　泪液是眼表面上皮细胞的细胞外液，干眼患者泪液蛋白的种类和水平变化将会影响正常上皮的生理状态。有研究发现，干燥综合征患者的泪液中泪液蛋白（a-2-HS-糖蛋白、凝血因子Ⅱ、转铁蛋白、类twik蛋白Ⅰ和Ⅱ）和炎症反应（丝氨酸蛋白酶抑制剂、凝聚素、角蛋白1、C3和4A）明显增多，而在非干燥综合征的干眼患者则不明显，在健康志愿者中更低［13］。使用同位素标记相对和绝对定量技术（isobaric tags for relative and absolute quantitation，iTRAQ），发现与对照组相比，干眼和MGD患者中α-烯醇化酶、α-1-酸性糖蛋白1、S100A8（钙粒蛋白A）、S100A9（钙粒蛋白B）、S100A4和S100A11（钙依泽西林）蛋白质水平上调，而催乳素诱导蛋白（prolactin inducible protein，PIP）、脂质运载蛋白-1、乳铁蛋白和溶菌酶下调［14］。有动物实验显示这些蛋白中有一些（如S100A8和乳铁蛋白）与氧化应激的调节有关。以乳铁蛋白为例，其为一种铁螯合剂，可缓解由铁引起的氧化应激［15-16］。这些蛋白质组学研究支持干眼与氧化应激之间存在联系，并提示在人类干眼中遇到的炎症也可能与氧化应激有关。
2　针对氧化应激因素的干眼临床研究
        少数临床试验表明，抗氧化应激可能是干眼的潜在治疗方案。膳食补充剂、维生素、ω-3脂肪酸、运动等全身干预，有可能减少氧化应激。然而，这些可能在除了泪腺和眼表以外的体内其他地方具有抗氧化作用。几乎所有缓解眼表面损伤、润滑眼表和促进上皮愈合的治疗均可以预防与炎症相关的氧化应激［17］。
2.1　无防腐剂眼液的使用　白内障手术后干眼的发病率显著增加［18］。干眼常发生在白内障手术后，锐利的手术切口会损伤角膜神经，导致角膜敏感性降低，从而反馈性减少泪液分泌［19］。术后使用的滴眼液中所含的防腐剂，如苯扎氯铵（benzalkonium chloride，BAK）可增加眼表面氧化应激，并影响睑板腺功能［20］，这说明手术应激可诱导炎症和ROS形成，手术诱导的炎症也可产生ROS［8］。一项涉及80例中重度干眼患者的随机平行病例对照研究比较了白内障手术后无防腐剂透明质酸钠1 g·L-1和氟米龙1 g·L-1滴眼液的疗效。2组患者（n=40）给药时间相同，所有患者的BUT均<5 s，Schirmer Ⅰ检查评分<10 mm/5 min，无麻醉和角膜点状荧光素染色评分在任一只眼≥1。患者均接受了同一术者主刀的白内障超声乳化术和后房型人工晶状体植入术，均无并发症发生。经过2个月的随访，无防腐剂眼药水组的眼表疾病指数评分（ocular surface disease index，OSDI）、BUT、Schirmer Ⅰ评分、荧光素染色评分，印象细胞学检查和杯状细胞计数均更优于另一组。另外，无防腐剂滴眼液组泪液中炎症标志物（IL-1b和肿瘤坏死因子-α）和抗氧化剂（过氧化氢酶和超氧化物歧化酶2）水平均较含防腐剂眼药水治疗组低，因此可以认为干眼患者术后使用无防腐剂眼药水可减少炎症和ROS产生，从而获得更好的手术效果［21］。另一项研究评估了预防性使用不含防腐剂的的眼液（含1.5 g·L-1透明质酸和维生素B12）对氧化应激和干眼症状的影响。这项前瞻性随机干预研究招募了60例泪膜荧光素清除试验评分超过3级的患者（5 min 时Schirmer Ⅰ试验结果<10 mm，BUT<10 s，OSDI评分显示轻至重度干眼，并且未曾进行治疗）。所有患者均计划行白内障手术，随机分为预防性用药组和不预防性用药组，同时有42名健康志愿者为对照组。预防性用药组（n=31）患者术前1个月开始接受无防腐剂滴眼液治疗（每日4次），而不预防性用药组（n=29）患者不进行预防用药，对照组42名志愿者无干眼症状或体征。所有患者在进行白内障手术前均行结膜活检，结膜组织氧化应激水平由脂质过氧化物-胆固醇氧化试验（lipoperoxide-cholesterol oxidizing test，LP-CHOLOX test）确定，LP-CHOLOX是一种用光度法测量脂质过氧化物（一种氧化应激的标记）水平的技术。经过1个月治疗后，预防性用药组较非预防性用药组氧化应激水平、OSDI评分和荧光素清除试验评分明显降低，Schirmer Ⅰ试验结果和BUT则显著提高。该研究还显示，非预防性用药组患者结膜组织样本中氧化应激水平与对照组相比升高，预防性用药组结膜组织样本的氧化应激水平与对照组相同。因此可以认为应用不含防腐剂的眼液可减轻氧化应激，缓解干眼症状［22］。
2.2　碘离子电渗疗法　碘化物已被证明是体外和体内的氧自由基清除剂［23］。离子电渗疗法是将溶液中的离子或带电分子施加到体表，并通过电流引入细胞和组织的一种疗法。碘离子电渗疗法可增加泪液的抗氧化能力，减轻ROS的作用，从而减轻干眼的症状［24］。在一项非随机的干预性临床试验中，实验者比较了在中重度干眼患者中碘离子电渗疗法和单纯应用碘离子的有效性。该试验采用碘离子电渗疗法治疗16例，无电流碘治疗12例，疗程为10 d。治疗后2组患者的主观症状均减轻，人工泪液使用频率也减少。但是，碘离子电渗疗法组BUT、荧光素和孟加拉红染色的改善时间平均长达3个月，长于单纯应用碘离子组，由此可以认为碘离子电渗疗法优于单纯使用碘离子［23］。
2.3　其他蛋白质组学相关方法　氧化应激的概念在临床实践中有一定指导作用，可以用于干眼的治疗，但传统认为它们本质上不具有抗炎作用。例如使用肠溶乳铁蛋白，这种治疗方法可以是预防性应用，也可以是治疗早期干眼，而干眼的传统抗炎治疗更常用于有明显眼表损伤的患者。这种方法的一个应用例子是使用涂有乳铁蛋白的隐形眼镜［25］，因为隐形眼镜的使用是干眼的一个危险因素［26］，涂有乳铁蛋白的隐形眼镜可以降低隐形眼镜引起干眼的风险。对于严重干眼，推荐使用自体血清眼药水，因为它们含有许多营养物质和蛋白质，可通过促进眼表面维持和愈合来改善眼表上皮细胞的细胞外基质［27］。
3　总结与展望
        氧化应激因素与干眼具有密不可分的联系。近年来的临床研究证明针对氧化应激因素的干预方法是干眼的治疗策略之一。虽然眼表面氧化应激的研究仍处于起步阶段，但是是很有前景的。未来需要研究评估氧化应激环境触发因素的作用，例如空气污染、紫外线和吸烟等对干眼的作用。这些流行病学研究将用于高危职业的指导性预防治疗。这一研究领域将对老年医学、整体健康以及环境科学产生巨大影响。