角膜神經(jīng)論文：幼鼠角膜神經(jīng)之變化
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本文作者：王存1薛蕓霞1楊亞兵1傅婷1李志杰1夏潮涌2作者單位：1暨南大學—香港中文大學再生醫(yī)學教育部重點實驗室2暨南大學醫(yī)學組織學與胚胎學教研室
E20d組的角膜神經(jīng)纖維分布明顯比E17d組和P0d組更密集，與P3d組的疏密程度相似，各年齡組內角膜4個分區(qū)間的神經(jīng)分布無明顯差異。角膜基質神經(jīng)纖維的直徑明顯大于上皮神經(jīng)纖維，角膜外周的神經(jīng)纖維直徑明顯大于角膜中央，隨著年齡的增長，角膜基質神經(jīng)纖維越來越少(圖1)。
小鼠角膜神經(jīng)纖維密度與總長度隨年齡的變化
角膜神經(jīng)纖維總長度與神經(jīng)纖維密度的變化趨勢相似，具體見圖2。E17d組和E20d組的角膜神經(jīng)纖維密度分別為(9．11±0．65)mm•mm－2和(13.04±1.83)mm•mm－2，差異具有統(tǒng)計學意義(P＜0．01)。而P0d組的角膜神經(jīng)纖維密度為(9.02±0．45)mm•mm－2，較E20d組減少了30.82%(P＜0．05)。P3d組的角膜神經(jīng)纖維密度為(12．87±1．04)mm•mm－2，比P0d組增加了42.70%(P＜0．01)，與E20d組相似(P＞0．05)。E17d組、E20d組、P0d組和P3d組的角膜神經(jīng)纖維總長度分別為(3．10±0．59)mm、(5．09±1．03)mm、(4．15±0．46)mm和(6．56±1．11)mm。從E17d組到E20d組、E20d組到P0d組、P0d組到P3d組，神經(jīng)纖維總長度分別增加了64．23%、減少了18．41%、增加了58．20%(均為P＜0．05)。不同年齡組角膜4個分區(qū)神經(jīng)纖維密度見表1。由表1知，角膜各分區(qū)神經(jīng)纖維密度的變化趨勢與整個角膜神經(jīng)纖維密度的變化趨勢一致。
討論
哺乳動物的角膜是透明的，無血管分布，具有密集的神經(jīng)分布，主要包括感覺和自主神經(jīng)纖維［5］。這些角膜神經(jīng)纖維對于刺激和疼痛都非常敏感，可保護角膜以及眼部其他部分免受外界環(huán)境的傷害。而且角膜神經(jīng)主要通過釋放能夠保持上皮穩(wěn)定的營養(yǎng)物質和激活能夠刺激產(chǎn)生淚液和眨眼的腦干回路發(fā)揮感覺功能，這對于保持眼表功能的完整性具有重要作用［2］。角膜神經(jīng)纖維的缺失會導致神經(jīng)營養(yǎng)性角膜炎，其臨床表現(xiàn)為角膜感覺缺失、干燥［2］。因此，研究發(fā)育各階段角膜的神經(jīng)分布對角膜神經(jīng)纖維相關疾病的診斷與治療具有重要意義。但是用于角膜神經(jīng)發(fā)育研究的人眼標本是難以得到的。雖然C57/BL6小鼠的體型明顯小于人類，但是它們的眼部結構與人類非常相似，并且二者的基因組有許多相同的區(qū)域。因此，本實驗選擇C57/BL6小鼠作為實驗動物。以往的研究通常使用共聚焦顯微鏡記錄角膜的神經(jīng)纖維并對其進行定性或定量分析，但是共聚焦顯微鏡無法記錄直徑小于0．5μm的神經(jīng)纖維［10-13］。因此，本實驗使用DeltaVisionCore儀顯示并記錄了角膜上的所有神經(jīng)纖維，彌補了共聚焦顯微鏡的這一不足。McKenna等［7］曾報道，角膜的DT分區(qū)是最晚發(fā)現(xiàn)神經(jīng)束的。我們前期的研究［14］也證實了在小鼠睜眼前后，角膜神經(jīng)纖維的發(fā)育會受到一定程度的影響，與文獻報道不同的是，我們發(fā)現(xiàn)DN區(qū)神經(jīng)纖維密度的變化趨勢異于其他3個分區(qū)(DT、VN和VT區(qū))。因此，本實驗分別對角膜4個分區(qū)的神經(jīng)纖維進行了定量分析。結果顯示，角膜4個分區(qū)不同年齡組間神經(jīng)纖維密度的變化趨勢一致。
本文結果顯示，角膜表面積隨年齡的增長而逐漸增大，分娩過程和出生前后生存環(huán)境的變化并沒有對其產(chǎn)生明顯的影響，但會使角膜神經(jīng)纖維密度和總長度明顯減少。當新生鼠適應出生后的生存環(huán)境后，角膜神經(jīng)纖維總長度和密度會補償性增長。分析其原因可能為:(1)分娩過程中產(chǎn)道會對機體擠壓從而造成傷害，也可能會擠壓或摩擦角膜，角膜上皮具有密集的神經(jīng)分布，且這些神經(jīng)纖維易受到損傷，但是這種損傷是可以自動修復的［8］。(2)小鼠生存空間與狀態(tài)的改變，如出生前主要通過臍帶獲得母體的營養(yǎng)和排泄代謝產(chǎn)物，沒有自主的外呼吸，而新生鼠由母乳攝取營養(yǎng)并有自主的外呼吸。這種改變可能會引起小鼠生理機能等多方面的暫時性改變，包括角膜神經(jīng)纖維的暫時性減少。(3)光線是視覺系統(tǒng)的動力，而且光線的刺激是視桿細胞光敏感性發(fā)育的關鍵因素之一［15］。光線中的紫外線B(ul-travioletrayB，UVB)會導致眼部視覺的傷害性改變［16］，而眼表的高紫外線吸收率在一定程度上可保護眼球內部免受UVB的傷害［17］。最近有研究報道，高劑量的UVB直接照射角膜會改變其形態(tài)并引起新陳代謝紊亂，甚至導致眼部視覺的傷害性改變［16］，但是，UVB可通過間接機制調控角膜上皮細胞抗氧化劑和促炎癥反應因子的表達來調整炎癥反應和保護角膜免受UVB誘導的氧化應激的刺激［18］。運用紫外線A/核黃素療法治療圓錐角膜時，損傷的角膜神經(jīng)纖維隨后可以再生［19］，還有報道，光線會改變三叉神經(jīng)的活力［20］。顯然，光線尤其是紫外線會對角膜及其上的神經(jīng)纖維產(chǎn)生一定的影響。盡管新生小鼠并未睜眼，但是小鼠的眼瞼很薄，出生后的光線強度明顯大于出生前，也可能會對角膜上皮神經(jīng)纖維造成損傷。本文結果提示，如果人出生前后角膜神經(jīng)纖維的發(fā)育也存在與小鼠類似的情況(即新生兒的角膜神經(jīng)纖維密度與總長度低于出生前，隨后追趕性增長)，那么這無疑會為人角膜神經(jīng)纖維的研究提供一個思路。
