晶状体上皮细胞增殖或凋亡功能在假性囊膜剥脱综合征性白内障患者中的应用研究

高玮 景清荷 艾力亚尔·艾尔肯 李雪梅 张帆

【摘要】 目的：探究假性囊膜剝脱综合征性白内障（PEXC）发病及进展过程中前囊膜下晶状体上皮细胞（LEC）细胞凋亡或增殖功能与白内障形成的关系。方法：选取2018年1-12月就诊于新疆喀什地区第二人民医院行白内障超声乳化吸除术的PEXC患者手术中取下的5～6 mm的前囊膜作为试验组，依照晶状体混浊类型进一步分型：核性混浊（n=24）、皮质性混浊（n=8）、白核（n=8）。对照组选取年龄匹配的老年性白内障（ARC）患者术中取下的5～6 mm前囊膜，同样进行进一步分型：核性混浊（n=24）、皮质性混浊（n=8）、白核（n=8）。将前囊膜行石蜡切片制备，进行免疫组化染色，观察阳性细胞，统计阳性细胞表达率。结果：试验组α-SMA、bFGF、Caspase-3、c-fos、c-jun阳性表达均明显高于对照组（P<0.05）。其中以试验组核性浑浊LEC的α-SMA、bFGF阳性表达率最高（P<0.05）;试验组白核LEC中Caspase-3、c-fos、c-jun阳性表达率最高（P<0.05）。结论：α-SMA、bFGF通过调节晶状体上皮细胞增殖状态，而Caspase-3、c-fos、c-jun则通过调节晶状体上皮细胞凋亡状态，从而在白内障发生过程中起重要作用。新疆喀什地区维吾尔族PEXC患者LEC增殖以及凋亡均较老年性白内障患者活跃，且新疆喀什地区维吾尔族PEXC患者核性白内障LEC以增生和分化为主，而皮质性白内障LEC以凋亡及退行性变为主。

【关键词】 假性囊膜剥脱综合征性白内障 晶状体上皮细胞 增殖 凋亡

[Abstract] Objective： To investigate the relationship between the apoptosis or proliferation of subcapsular lens epithelial cells and the formation of cataract in the pathogenesis and progression of pseudocystic exfoliative cataract （PEXC）. Method： The 5-6 mm anterior capsule of phacoemulsification （PEXC） patients from January to December 2018 were selected as the experimental group in the Kashgar Prefecture Second Peoples Hospital， according to the further classification of lens opacities： nuclear turbidity （n=24）， cortical turbidity （n=8）， white nucleus （n=8）. In the control group， 5-6 mm anterior capsule was taken from the patients with age-related cataract （ARC） and further classified： nuclear turbidity （n=24）， cortical turbidity （n=8）， white nucleus （n=8）. The anterior capsule was prepared by paraffin section， and the positive cells were observed by immunohistochemistry， and the expression rate of the positive cells was counted. Result： The expression of α-SMA， bFGF， Caspase-3， c-fos， c-jun in LEC in the PEXC group were significantly greater than those in the ARC group （P<0.05）. Expression rate of α-SMA， bFGF in nuclear cataract in the PEXC group were the highest （P<0.05）. Caspase-3， c-fos， c-jun with the highest in white nuclear eyes in the PEXC group （P<0.05）. Conclusion： α-SMA and bFGF， regulating proliferation of lens epithellial cells， and Caspase-3， c-fos and c-jun， regulating apoptpsis， all playes important roles in cataract formation. The proliferation and apoptosis of LEC in Uyghur PEXC patients in Kashgar Prefecture of Xinjiang are more active than that in senile cataract patients， and LEC of PEXC nuclear cataract of Uygur people in Kashgar Prefecture of Xinjiang mainly consists of hyperplasia and differentiation， while that of cortical cataract is mainly apoptosis and degeneration.

[Key words] Pseudocystic exfoliative cataract Lens epithelial cells Proliferation Apoptosis

First-authors address： Kashgar Prefecture Second Peoples Hospitial， Kashgar 844000， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2020.26.034

假性囊膜剥脱综合征（pseudoexfoliation syndrome，PEX）是一种以白色剥脱物质广泛沉积于眼部及全身其他组织为特征的年龄相关性疾病[1]。假性囊膜剥脱综合征常伴发白内障称为假性囊膜剥脱综合征性白内障（PEXC），此类型白内障致盲率高、合并症多、手术风险大、并发症高[2-3]。我国维吾尔族发病率较高，其中以新疆喀什地区维吾尔族患者发病率最高[3-4]。本病机制不明，但是大多考虑与晶状体上皮细胞（lens epithelial cells，LEC）的结构和功能改变有关[2-3]。因此，对新疆喀什地区维吾尔族PEXC患者晶状体前囊膜LEC免疫组化染色来探究PEXC发病及进展过程中前囊膜下晶状体上皮细胞增殖或凋亡功能与白内障形成关系，对解释维吾尔族PEXC患者发病机制有重要意义。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2018年1-12月就诊于新疆喀什地区第二人民医院行白内障超声乳化吸除术的40例PEXC患者手术中取下的5～6 mm的前囊膜作为试验组，所有试验组患者均符合PEXC的诊断标准：（1）瞳孔缘出现灰白色剥脱物质沉积。（2）散瞳后晶状体前囊中央可见密集粉尘状灰白色膜样小盘或周边部有锯齿状、花边样灰白色颗粒样混浊环带。（3）小梁网色素沉着增多，瞳孔缘虹膜色素花边部分或全部脱失。具有以上两项者即可确诊。依照晶状体混浊类型进一步分型：核性混浊（n=24）、皮质性混浊（n=8）、白核（n=8）。对照组选取同时期年龄匹配的40例老年性白内障（ARC）患者术中取下的5～6 mm前囊膜，同样进行进一步分型：核性混浊（n=24）、皮质性混浊（n=8）、白核（n=8）。对照组患者纳入标准：晶状体混浊，最佳矫正视力低于0.5。两组患者的排除标准：合并有糖尿病、高血压、真性囊膜剥脱综合征、虹膜异色症等。该研究经医院伦理学委员会批准，患者均签署知情同意书。

1.2 方法 制备前囊膜石蜡切片，进行免疫组化染色（一抗为α-SMA、Caspase-3、bFGF、c-fos、c-jun）免疫组化显色后置于光学显微镜下，观察阳性细胞，统计阳性细胞表达率。

1.3 观察指标与判定标准 比较两组晶状体上皮细胞α-SMA、bFGF、Caspase-3、c-fos、c-jun表达情况。阳性细胞判定：bFGF、Caspase-3、c-fos、c-jun阳性表达为细胞膜上出现散在染色颗粒;α-SMA阳性表达为胞浆内出现显色颗粒[5-8]。见图1。

200倍视野下观察切片情况，连续计数100个细胞，计算阳性率。阳性细胞率=100个细胞中阳性细胞数/100×100%;阳性细胞率<1%为阴性（-）、1%～25%为弱阳性（+）、26%～50%为阳性（++）、>50%为强阳性（+++）[5]。见图2。

1.4 统计学处理 使用SPSS 20.0统计软件对数据进行统计分析，计量资料用（x±s）表示，比较采用t检验;计数资料以率（%）表示，比较采用字2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者一般资料比较 两组的性别、年龄比较，差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性，见表1。两组患者各分型一般资料比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。

2.2 两组晶状体上皮细胞α-SMA表达情况比较 本次研究中α-SMA标本80例，试验组α-SMA阳性表达率为95.0%（38/40），高于对照组的65.0%（26/40），差异有统计学意义（P<0.05）;其中试验组核性浑浊的晶状体上皮细胞α-SMA阳性表达明显高于试验组及对照组其他分型，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表2。

2.3 两组晶状体上皮细胞bFGF表达情况比较 本次研究中bFGF标本80例，试验组bFGF阳性表达率为90.0%（36/40），对照组为75.0%（30/40），差异有统计学意义（P<0.05）;其中试验组核性浑浊LEC阳性表达明显高于试验组及对照组其他分型，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表3。

2.4 两组晶状体上皮细胞Caspase-3表达情况比较 本次研究中Caspase-3标本80例，试验组Caspase-3阳性表达率为100%（40/40），高于对照组的62.5%（25/40），差异有统计学意义（P<0.05）。其中試验组白核LEC阳性表达明显高于试验组及对照组其他分型，差异有统计学意义（P<0.05）。见表4。

2.5 两组晶状体上皮细胞c-fos表达情况比较 本次研究中c-fos标本80例，试验组c-fos阳性表达率为90.0%（36/40），高于对照组的45.0%（18/40），差异有统计学意义（P<0.05）。其中试验组白核LEC阳性表达明显高于试验组及对照组其他分型，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表5。

2.6 两组晶状体上皮细胞c-jun表达情况比较 本次研究中c-jun标本80例，试验组c-jun阳性表达率为80.0%（32/40），高于对照组的52.5%（21/40），差异有统计学意义（P<0.05）。其中试验组白核LEC阳性表达明显高于试验组及对照组其他分型，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表6。

3 讨论

本研究中，笔者进行了LEC增殖相关因子α-SMA、bFGF，凋亡相关因子Caspase-3、c-fos、c-jun相关免疫组化的研究。试验组LEC增殖相关因子及凋亡相关因子表达均高于对照组。

α-SMA是细胞骨架蛋白，LEC分化成为成纤维细胞过程中，细胞自锥形变成带状并逐渐伸长，这些都有赖于细胞骨架的作用[9]。α-SMA被认为是纤维母细胞的标志性蛋白，认为是囊袋收缩综合征以及LEC增殖的标记性蛋白。α-SMA的表达增高表明了LEC继续增生和分化的能力，晶状体纤维的正常增殖有序排列可以维持晶状体的透明性，反之则会导致晶状体混浊，形成核性白内障。

bFGF又称为碱性成纤维细胞生长因子，碱性成纤维细胞生长因子是一种来源于中胚层和神经外胚层细胞能有效促进细胞分裂的因子，无论在生理或者病理状态下都对晶状体上皮细胞有着极其重要的作用，尤其是晶状体弥补由氧化应激引起的损伤[7]。相关研究发现，此基因具有修复晶状体损伤的作用[10]。推测试验组中受到的应激性损伤更多，机体为弥补损伤导致bFGF基因表达增加。

Caspase-3又称半胱天冬酶-3，是近年来发现执行哺乳动物细胞凋亡的关键蛋白酶。有研究资料显示，Caspase-3参与了细胞色素C-线粒体-Caspase细胞凋亡途径，导致LEC的凋亡和白内障的形成[11]。表明新疆喀什地区维吾尔族PEXC患者LEC凋亡较维吾尔族ARC者更甚。

c-fos是即早基因，参与细胞的生长、分化、信息传递，应激损伤可诱导其参与细胞凋亡;c-jun是JNK/c-jun通路中的下游因子可以决定诱导细胞凋亡或者抑制细胞凋亡。有研究认为c-fos和c-jun在LEC上的参与诱导细胞凋亡的过程[12]。推测c-fos和c-jun与试验组中LEC凋亡之间有一定的关系。

同时，研究中还发现试验组核性浑浊LECα-SMA、bFGF强阳性表达最高，Caspase-3、c-fos、c-jun强阳性在试验组白核LEC中高表达。考虑α-SMA、bFGF通过调节晶状体上皮细胞增殖状态，而Caspase-3、c-fos、c-jun则通过调节晶状体上皮细胞凋亡状态，从而在白内障发生过程中起重要作用。因此，新疆喀什地区维吾尔族PEXC患者LEC增殖以及凋亡均较老年性白内障患者活跃，且新疆喀什地区维吾尔族PEXC核性白内障LEC以增生和分化为主，而皮质性白内障LEC以凋亡及退行性变为主。

参考文献

[1]陈玲，王宁利.囊膜剥脱综合征的研究进展[J].中华眼科杂志.2010，46（6）：572-576.

[2] Jiang Y，Zhang F，Gao W，et al.Investigation of phacoemulsification on exfoliation syndrome combined cataract with different nuclear hardness[J].Eur J Ophthalmol，2015，25（5）：416-421.

[3]陈佳惠，景清荷，宋超，等.两种不同超乳方法在援外假性剥脱综合征性白内障手术中的比较研究[J].中国眼耳鼻喉科杂志，2017，17（4）：249-251，255.

[4] Ye H，Jiang Y，Jing Q，et al.LOXL1 hypermethylation in pseudoexfoliation syndrome in the Uighur population[J].Invest Ophthalmol Vis Sci，2015，56（10）：5838-5843.

[5]张茸，邵彦，刘升强，等.Bax凋亡蛋白在硅油眼并发白内障晶状体上皮细胞中的表达[J].大连医科大学学报，2019，41（4）：302-306.

[6]张夏茵，龙尔平，刘臻臻，等.生长因子与晶状体的正常发育[J].中华眼视光学与视觉科学杂志，2016，18（10）：636-640.

[7]陈玮.年龄相关性白内障晶状体上皮细胞中bFGF、α-SMA的表达及临床意义[J].眼科新进展，2012，32（9）：873-875.

[8] Cazanave S C，Mott J L，Elmi N A，et al.JNK1-dependent PUMA Expression Contributes to Hepatocyte Lipoapoptosis[J].Journal of Biological Chemistry，2009，284（39）：26591-26602.

[9]姚领，李军，魏树瑾，等.白光LED对大鼠晶状体上皮细胞α-SMA表达的影响[J].临床合理用药杂志，2018，11（25）：12-14.

[10] Wormstone I M，Rio-Tsonis K D，Mcmahon G，et al.FGF： an autocrine regulator of human lens cell growth independent of added stimuli[J].Invest Ophthalmol Vis，2001，42（6）：1305-1311.

[11] Siskind L J.Mitochondrial Ceramide and the Induction of Apoptosis[J].Journal of Bioenergetics & Biomembranes，2005，37（3）：143-153.

[12]呂海燕，汤咏梅，韩艳玲，等.硅油并发性白内障和年龄相关性白内障晶状体上皮细胞中凋亡因子的表达差异[J].国际眼科杂志，2016，16（9）：1668-1670.

（收稿日期：2020-02-28） （本文编辑：张爽）