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目的:
探讨年龄因素对角膜缘干细胞功能的影响,在角膜缘干细胞缺乏时影响中央角膜上皮修复的因素及其与年龄的相关性。
方法:
随机取健康无眼疾幼年、成年、老年新西兰大白兔各10只,雌雄不限,2011年4月~10月在显微镜下精确手术去除角膜缘板层上皮组织。角膜组织常规组织学HE染色、免疫组织化学SAB法染色(2011-4-24、2011-5-4、2011-5-11)及图像分析进行研究,相关数据做统计学处理;采用Image-ProPlus(IPP)6.0图片分析软件,计算兔眼切除角膜缘上皮后,中央角膜上皮愈合率;用光学显微镜观察中央角膜上皮损伤修复过程的组织学变化。
结果:
1、裂隙灯显微镜观察结果:
1.1.首次角膜损伤:随着时间的推移,全周切除角膜缘上皮后,角膜上皮愈合面积逐渐增加,但角膜上皮损伤的愈合率逐渐减慢。随年龄增长成年组比幼年组角膜上皮修复损伤的能力明显减弱,而成年组与老年组之间差别不明显,损伤两周后,所有组别实验眼角膜周边开始出现新生血管增殖,并随时间的推移逐渐向角膜中央延伸(图1)。对照眼出现新生血管增殖者只有成年组(2/10)及老年组(2/10)少数(图2),幼年组未见。各组实验眼均有数例角膜周边可见结膜组织向心性侵入,幼年组2/10、成年组4/10、老年组5/10。所有幼年组对照眼角膜均未见新生血管及结膜组织长入。将30只兔子的实验眼所取下的角膜缘进行组织块培养,均形成了干细胞来源的上皮细胞膜片。
1.2.二次角膜损伤:各组实验眼均可见新生血管从四周长入角膜,逐渐向角膜中央发展,显示出延迟愈合和角膜上皮侵蚀。各组实验眼中均发现复发性角膜上皮侵蚀,其中幼年组占2/9,成年组占6/9,老年组占7/9,幼年组对照眼均未见阳性发现,但成年组和老年组对照眼出现数例角膜新生血管增殖且随时间向角膜中央侵入,但都未达角膜中央。
2、光镜观察
2.1.HE染色:第一次损伤修复后3周,幼年组对照眼角膜中央缺损区上皮细胞恢复5~6层,成年组、老年组对照眼均恢复4~5层,细胞排列整齐,基底膜完整,中央区未见杯状细胞。幼年组实验眼角膜上皮缺损区恢复2~3层,成年组、老年组实验眼恢复1~2层,细胞层次减少、排列紊乱,可见基质层新生血管腔,内有血细胞,上皮下有炎症细胞浸润。第二次损伤后,光镜下见结膜及结膜下组织覆盖角膜缘及周边部角膜表面,含有大量的杯状细胞和新生血管,并随时间而逐渐向中央区发展,固有层中有多量炎症细胞浸润。
2.2.免疫组织化学染色:
图像分析结果(表1)显示每个高倍镜视野下角膜缘PCNA阳性细胞数量及灰度具有显著差异(P<0.05),且与年龄增长有相关性。
结论:
1、兔角膜缘干细胞缺乏,都可使角膜上皮增殖能力丧失,角膜缘的屏障功能下降,导致角膜上皮糜烂、结膜组织长入和新生血管形成。
2、随年龄增长成年后角膜缘干细胞缺乏,角膜上皮修复能力明显下降但再随着年龄的增长变化不明显。