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人角膜内皮细胞的小秘密

发布时间:2021-03-17浏览:75次
    人角膜内皮细胞主要功能:
(1) 人角膜是无血管的组织,具有透明的特性和合成许多蛋白的功能。分三层细胞层,外层即是上皮细胞。
(2) 角膜内皮细胞对角膜透明性有重要作用。
(3) 角膜内皮细胞通过Na+-K+-ATP酶活性,维持角膜和房水内Na+梯度,防止水分渗入角膜内,维持角膜实质层相对脱水状态,维持透明性。


   一、HCECs 的正常生理状态
   人眼角膜是一种高度透明的组织结构, 从外到内有五层,分别是上皮细胞层、前弹力层、基质层、后弹力层及内皮细胞层 。HCECs 是角膜的内层, 为单层细胞结构, 具有离子泵功能,与前房房水直接接触, 在保持角膜透明方面起着重要作用。HCECs 是由胚胎时期神经嵴细胞的间充质细胞 发 育 而 来 的, 出 生 2 个 月 婴 儿 的 HCECs 密 度 由5624 个 /mm² 到 1 岁 4252 个 /mm², 后随着角膜生长迅速下降,5 岁时约为 ( 3591 ± 399 ) 个 /mm², 10 岁时约 ( 2697 ±246) 个 /mm² ,然后再以每年 0.6% 的速度下降。


   二、角膜内皮损伤机制、相关疾病及致病因素
   HCECs 需保持在 400 ~ 500 个 /mm²才能维持角膜的透明性和正常功能 。当疾病、年龄等因素造成 HCECs 损伤时,HCECs 会失去其屏障功能和离子泵作用, 引起角膜不可逆的水肿和混浊,造成患者不可逆的视力受损。由于 HCECs不可再生,只能依靠临近细胞变大或者移行到达损伤区以维持屏障功能和离子泵作用。当 HCECs 损伤严重时, 临近细胞的变大或者迁移不足以维持正常 HCECs 屏障功能和离子泵作用时,HCECs 就会失代偿, 产生严重的角膜水肿和大泡性角膜病变,使视力下降。全身性因素、角膜原发病、屈光因素、青光眼、炎症和外伤均可导致 HCECs 损伤 。
   全身性因素包括糖尿病、高血压、代谢综合征及慢性肾衰 ; 角膜原发病, 包括 Fuchs 角膜内皮营养不良、Peters 异常、虹膜角膜内皮综合征及圆锥角膜 。另外一些眼内手术, 如白内障手术、穿透性角膜移植手术、青光眼手术等均会造成 HCECs 的损伤 。青光眼手术会对 HCECs 造成一些 不 可 避 免 的 损 伤, 甚至引起HCECs 失代偿; 玻璃体切除手术及硅油填充也可直接影响内皮细胞的形态]; 穿透性角膜移植手术是能有效提高患者视力的手术,但如果植片制作不当, 也会导致内皮细胞形态、密度及数量异常。有报道碳酸酐酶抑制剂能够造成角膜中央厚度显著增加, 其原因可能是抑制了HCECs 的碳酸酐酶同工酶Ⅰ和Ⅱ,从而破坏了 HCECs 的离子泵功能, 造成角膜水肿。


   三、角膜内皮的检测、标记和染色方法
   HCECs 检测常用的方法是非接触角膜内皮镜和活体共聚焦显微镜,可以评价角膜中央厚度、细胞面积的变异系数、平均细胞面积、六 边 形 细 胞 比 率 以 及HCECs 的密度。角 膜 中 央 厚 度 可 间 接 反 应 HCECs 的 功能。活体共聚焦显微镜可以对角膜进行从前往后的细胞水平的扫描和显像,具有实时性、高分辨率的优点。同时可以使用自带软件对 HCECs 进行密度计算。细胞面积的变异系数可作为 HCECs 早期改变的敏感指标, 六边形细胞比率对内皮细胞损伤和不稳定敏感性较高, 平均细胞面积和HCECs 密度可用来表示 HCECs 的储备能力。另外眼反应分析仪、可视化生物力学分析仪、Pentacam 三维眼前节分析仪、眼前节光学相干断层扫描仪、A 超和超声生物显微镜等均可用来测量角膜厚度。