玻璃酸鈉促進(jìn)角膜上皮損傷愈合作用的機(jī)制研究

1、玻璃酸鈉促進(jìn)角膜上皮損傷愈合作用的機(jī)制研究錢雪 趙榮賢 稅慶華 梁虹 大量文獻(xiàn)報(bào)道了玻璃酸鈉(sodium hyaluronate，SH)具有促進(jìn)角膜缺損的愈合作用。由于動物研究可從客觀體征、病理切片和機(jī)制方面進(jìn)行充分的探討，避免了臨床上不能對患者進(jìn)行一些檢測的局限性，因此文獻(xiàn)報(bào)道的研究多以動物試驗(yàn)為主，臨床研究不多。現(xiàn)將查詢到的研究報(bào)道作一介紹。1 SH對角膜損傷促愈合作用的藥理和毒理學(xué)研究1991年Nishida等對兔離體角膜進(jìn)行的組織培養(yǎng)研究結(jié)果表明，含有SH的培養(yǎng)液可促進(jìn)角膜上皮細(xì)胞層伸展的長度，且作用強(qiáng)度呈劑量依賴性，而同時(shí)受試的其他多糖包括軟骨素、硫酸軟骨素、硫酸角質(zhì)素和硫酸類肝素

2、均無該作用。研究還表明，SH的上述作用與纖連蛋白(fibronectin)以及表皮生長因子(EGF)的作用是相加的，纖連蛋白和EGF的抗血清不能改變SH的上述作用。結(jié)果證明SH促進(jìn)角膜上皮伸展的機(jī)制不同于上述兩種物質(zhì)。1990年Miyauchi等用兔角鞏膜斷面在含SH的培養(yǎng)液進(jìn)行培養(yǎng)研究，通過測定角膜基質(zhì)創(chuàng)面上的上皮伸展長度來評價(jià)SH對其伸展的影響。探討了不同分子量及不同濃度SH的作用強(qiáng)度。結(jié)果顯示SH具有明顯的促進(jìn)上皮伸展作用，并揭示在SH的有效濃度下，培養(yǎng)液中纖連蛋白的濃度明顯降低。提示SH可能是通過降低纖連蛋白的釋放或促進(jìn)纖連蛋白在角膜的沉積來產(chǎn)生其對上皮伸展的促進(jìn)作用。Inoue等1研

3、究了SH對角膜上皮細(xì)胞增生的作用，并與EGF和纖連蛋白做對比研究，以探討SH促進(jìn)角膜損傷愈合的作用機(jī)制。結(jié)果表明，在含HA培養(yǎng)液中培養(yǎng)的角膜組織的增生明顯增強(qiáng)，EGF組的上皮細(xì)胞增生也比對照組增強(qiáng)，但纖連蛋白沒有明顯的促增生作用。結(jié)果提示，SH促進(jìn)角膜上皮損傷的愈合作用與其促進(jìn)細(xì)胞的增生有關(guān)。1991年Sugiyama等用兔眼角膜缺損模型研究了SH滴眼液對角膜損傷的促愈合作用。角膜缺損模型采用手術(shù)、正庚醇和碘蒸汽誘導(dǎo)三種方式，給藥組分為低劑量(0.10% SH)和高劑量(0.25% SH)兩組，以生理鹽水為對照。研究發(fā)現(xiàn)，對碘蒸汽導(dǎo)致的角膜缺損模型，兩個(gè)給藥劑量均沒有明顯的角膜損傷愈合作用。高

4、劑量對其他兩組動物模型，角膜的愈合率均明顯高于對照組，但低劑量組只對手術(shù)方式的病理模型具有明顯的促進(jìn)作用。為探討其中的差異原因，對角膜產(chǎn)生纖連蛋白的量進(jìn)行了測定。結(jié)果顯示，由手術(shù)和正庚醇導(dǎo)致的角膜損傷模型的角膜產(chǎn)生的纖連蛋白的量明顯地高于碘蒸汽模型組，藥物分布研究的結(jié)果顯示SH在前兩種模型角膜內(nèi)的分布和存留也明顯高于后者。因此認(rèn)為，SH通過角膜產(chǎn)生大量的纖連蛋白或在角膜內(nèi)大量存留的途徑來加速角膜損傷的愈合。Asari等2對正庚醇導(dǎo)致的兔角膜損傷模型自發(fā)愈合過程中角膜組織中SH含量及分布進(jìn)行了研究，以探討其作用機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，損傷后角膜中的SH含量開始逐漸增高，直到損傷后24d，SH的含量開始逐

5、漸降低，56d恢復(fù)至正常水平。角膜損傷后，上皮及基質(zhì)的SH染色性明顯增加，直到損傷后28d，角膜上皮恢復(fù)到正常水平后，上皮的SH染色性開始下降，而基質(zhì)內(nèi)的SH染色性依然強(qiáng)，直到損傷56d以后才開始減弱。同時(shí)，SH的受體CD44和纖連蛋白在角膜上皮的染色性是與SH同步的。結(jié)果提示，SH、CD44 和纖連蛋白在角膜上皮損傷的愈合過程中共同發(fā)揮重要的作用。Nakamura等3還探討了SH與纖連蛋白聯(lián)合對角膜損傷的作用。對化學(xué)灼傷后的角膜4h內(nèi)先給予0.1%纖連蛋白滴眼液，隨后改用0.1% SH滴眼液治療32h，角膜的平均愈合率與用生理鹽水替代纖連蛋白(即生理鹽水聯(lián)合SH治療)對照組、單純纖連蛋白滴眼

6、液對照組相比明顯高。結(jié)果證實(shí)，SH與纖連蛋白具有協(xié)同作用。Nakamura等4,5對SH促進(jìn)角膜損傷的機(jī)制進(jìn)行的細(xì)胞培養(yǎng)表明，SH可明顯促進(jìn)角膜上皮細(xì)胞與纖連蛋白基質(zhì)的黏附，但對上皮細(xì)胞與層黏蛋白(laminin)基質(zhì)和型膠原基質(zhì)的黏附?jīng)]有促進(jìn)作用。其他多糖如硫酸軟骨素、硫酸類肝素和硫酸角質(zhì)素等均沒有此作用。特定結(jié)合區(qū)域的單克隆抗體的阻斷試驗(yàn)結(jié)果揭示，SH與纖連蛋白的N端的纖維蛋白、肝素-結(jié)合區(qū)域結(jié)合，促進(jìn)上皮細(xì)胞對纖連蛋白附著并由此加速上皮的愈合。組織培養(yǎng)的結(jié)果表明，SH、纖連蛋白和型膠原均能促進(jìn)角膜上皮的伸展，而層黏蛋白沒有作用。協(xié)同作用研究結(jié)果表明，SH與纖連蛋白以及型膠原具有協(xié)同作用。

7、纖連蛋白的抗血清可部分阻斷SH與纖連蛋白的協(xié)同作用，纖連蛋白受體的抗血清可完全阻斷兩者促進(jìn)上皮伸展的協(xié)同作用。結(jié)果提示，預(yù)先經(jīng)纖連蛋白處理后再用SH治療可增強(qiáng)后者的促角膜上皮伸展作用。Sakuma等6研究發(fā)現(xiàn)，兔角膜缺損經(jīng)SH滴眼液治療后，明膠酶MMP-9(92 kD)對角膜基質(zhì)酶解活性增強(qiáng)，提示SH參與了兔角膜上皮愈合過程中MPP-9的表達(dá)。Chung等7對SH滴眼液應(yīng)用于正庚醇導(dǎo)致的角膜中央損傷，發(fā)現(xiàn)角膜中央基底膜的半橋粒數(shù)量明顯增加，提示SH可促進(jìn)角膜損傷的愈合初期半橋粒的形成。Stiebel-Kalish等8比較了SH滴眼液和慶大霉素油膏對動物非感染性角膜損傷的愈合作用，對照組損傷不經(jīng)

8、任何治療。結(jié)果顯示，SH組和慶大霉素組的愈合速度均明顯快于對照組，而SH組愈合后48h，損傷面可觀察到正常的、多層次的上皮組織，但慶大霉素組的愈合面呈現(xiàn)不完整的上皮層，分布有不規(guī)則的骰狀細(xì)胞。結(jié)論為SH對非感染性角膜上皮的愈合作用比慶大霉素效果好。參天制藥中央研究所的Nakamura等1992年報(bào)道了對兔角膜上皮細(xì)胞在組織培養(yǎng)過程中伸展率與SH劑量、分子量的依賴性研究。SH的分子量范圍為902 800 kD，角膜缺口敷SH溶液并共同培養(yǎng)20 h。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)SH的濃度為1mg/ml(0.1%)時(shí)，不同分子量SH對創(chuàng)面上皮細(xì)胞伸展率的促進(jìn)作用沒有顯著性差異，而其他糖胺聚糖如硫酸軟骨素、硫酸角質(zhì)素

9、等均無此作用。對正庚醇導(dǎo)致的角膜上皮缺損動物模型應(yīng)用SH滴眼液，具有促進(jìn)損傷愈合的作用。該作用呈劑量依賴性，但其促進(jìn)作用與分子量無關(guān)。Nakamura9還對不同濃度SH滴眼液(0.03%、0.1%和0.3%)分別治療正常和糖尿病大鼠角膜損傷的療效進(jìn)行了研究，硫酸軟骨素和生理鹽水溶液為對照。SH可明顯促進(jìn)以上兩組動物的角膜損傷愈合，療效與劑量呈正相關(guān)，濃度為0.1%和0.3%的劑量組與生理鹽水相比，具有顯著性差異，而硫酸軟骨素沒有顯著的促愈合作用。角膜上皮下區(qū)域分布大量的纖連蛋白，提示SH對角膜損傷的促愈合作用可能是通過與應(yīng)急生成的纖連蛋白基質(zhì)結(jié)合，且對正常和糖尿病大鼠的作用效果及機(jī)制是一致的。

10、Chung等10對SH滴眼治療角膜堿損傷模型進(jìn)行了研究，生理鹽水為對照。結(jié)果表明，SH滴眼液對堿角膜損傷具有促進(jìn)愈合作用。組織學(xué)檢查表明，SH組創(chuàng)面多型核白細(xì)胞明顯少，角膜細(xì)胞明顯增多，提示SH可抑制多型核白細(xì)胞的浸潤，促進(jìn)角膜細(xì)胞的再生。但對角膜內(nèi)皮的愈合方面，SH組與對照組相比沒有顯著性差異。Miyauchi等11對正常眼和角膜損傷眼淚液中的SH和硫酸軟骨素的含量進(jìn)行了測定。結(jié)果表明，角膜損傷后，淚液中的SH含量明顯增高，且角膜上皮的愈合速率與SH含量的提高呈正相關(guān)性，提示淚液中SH濃度的升高與角膜上皮自發(fā)性的愈合有相關(guān)性。1988年Wysenbeek等用掃描電子顯微鏡觀察了1%和0.1%

11、SH溶液對14d雞胚胎角膜上皮的作用。結(jié)果顯示，上述兩種溶液對雞胚胎角膜上皮沒有毒副作用，細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和微絨毛的形態(tài)保持完好。研究還顯示，0.1%SH與0.01%苯扎氯銨復(fù)配，還可降低后者對角膜上皮表面的毒性作用，0.1%SH溶液對預(yù)防角膜上皮干燥的作用明顯優(yōu)于0.1%的羥乙基纖維素和磷酸緩沖溶液。2 SH滴眼液治療角膜損傷的臨床研究Ister等12應(yīng)用SH低滲滴眼液治療角結(jié)膜干燥癥。受試患者135例，分為SH組和復(fù)方羥丙基甲基纖維素(與葡聚糖復(fù)配)組，通過測定淚膜破裂時(shí)間(BUT)以及染色等的體征觀察，表明SH低滲滴眼液作為人工淚液具有改善淚膜從而對眼表的上皮環(huán)境發(fā)揮改善作用。OyA等13通過

12、測定淚液中SH和硫酸軟骨素的含量以探討兩種多聚糖的存在與病理生理學(xué)方面的作用。正常對照組31例42眼，點(diǎn)狀角膜炎9例9眼(均有角膜上皮缺損)。測定結(jié)果表明，上皮缺損患者淚液中的SH含量明顯高于正常對照組，而硫酸軟骨素的情況則正相反。兩組在糖胺聚糖的總量上沒有顯著性差異。結(jié)果提示，內(nèi)源性的糖胺聚糖尤其SH對角膜缺損的患者的上皮愈合具有重要的作用。參考文獻(xiàn)1Inoue M, Katakami C. Invest Ophthalmol Vis Sci, 1993, 34 (7): 23132Asari A, Morita M, Sekiguchi T, et al. Jpn J Ophthalmol

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