目的:在活體兔模型中,用藥物對晶狀體囊進行圍手術(shù)期治療以減少囊膜混濁。晶狀體再填充手術(shù)是治療白內(nèi)障晶狀體患者的潛在治療干預(yù)。將晶狀體材料替換為可注射(生物)聚合物,該聚合物保留了晶狀體的自然機械和光學(xué)特性,從而允許調(diào)節(jié)。晶狀體上皮細(xì)胞介導(dǎo)的囊膜混濁的發(fā)生對調(diào)節(jié)和視力有負(fù)面影響,在這種晶狀體修復(fù)方法中應(yīng)避免。
方法:使用兔體內(nèi)動物模型,用硅酮基凝膠狀聚合物代替晶狀體,并用藥物同時治療晶狀體上皮。由于藥物組合和植入時間不同,采用了案例研究方法。研究了以下藥物長期預(yù)防囊膜混濁的可能性:放線菌素D、甲氨蝶呤、紫杉醇和吐溫-20。所有藥物均使用透明質(zhì)酸載體。家兔在植入后進行了長達(dá)4年的臨床隨訪。采用MRI和共聚焦顯微鏡對眼、角膜和晶狀體進行分析。
結(jié)果:含有放線菌素D的治療組合通常導(dǎo)致囊膜纖維化的出現(xiàn)最少。在沒有放線菌素D的情況下使用吐溫-20或紫杉醇會導(dǎo)致更早和明顯的纖維化反應(yīng)。個別動物的囊膜混濁程度差異很大。藥物在透明質(zhì)酸載體中的應(yīng)用似乎是一種安全的方法,避免了角膜內(nèi)皮的損傷。
結(jié)論:在兔晶狀體再填充模型中,已經(jīng)證明了4年以上長期預(yù)防纖維化的可行性。
簡介:白內(nèi)障是一種常見的疾病,如果不治療會導(dǎo)致失明。治療包括摘除渾濁的晶狀體核和皮質(zhì),現(xiàn)在用硅樹脂或丙烯酸樹脂制成的人工晶狀體(IOL)替換。這個人工晶狀體放在空的晶狀體囊中。白內(nèi)障手術(shù)可以被認(rèn)為是非常成功的,盡管并發(fā)癥是眾所周知的,例如后囊混濁的發(fā)生,它包括晶狀體上皮細(xì)胞的活化、增殖和遷移,這些細(xì)胞可以進入典型的上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)換?;鞚岚l(fā)生在植入晶狀體的后側(cè)面,沿著晶狀體囊,在視覺軸內(nèi),用YAG激光治療。所描述的晶狀體上皮的行為出現(xiàn)在與植入的人工晶體接觸的晶狀體囊的所有部分。由于目前的人工晶體通常不適合配鏡,通過YAG激光治療,視覺軸從纖維組織中清除,因此整個裝置在恢復(fù)視力方面是功能性的。在文獻中已經(jīng)出現(xiàn)了幾種策略,其中之一是使用可注射的、凝膠狀的、透鏡材料替代聚合物。該方法依賴于保持凝膠的功能性囊膜。囊膜混濁不能通過激光治療來解決,因為囊膜的完整性對于調(diào)節(jié)和保持凝膠的位置是關(guān)鍵的。因此,為了創(chuàng)造一個功能性植入物,系統(tǒng)必須保持沒有囊膜混濁。在體內(nèi)兔和猴模型的研究中已經(jīng)顯示了使用可注射凝膠狀聚合物恢復(fù)調(diào)節(jié)的可行性。同時,有研究表明,調(diào)節(jié)材料的使用可以引起晶狀體上皮的強烈纖維化反應(yīng),說明上皮的治療似乎是必要的。但是,不能排除選擇合適的材料更換透鏡或連接囊膜也可以防止混濁。Hao等人結(jié)果似乎表明,在注射聚硅氧烷透鏡再填充凝膠的情況下,透鏡上皮細(xì)胞可以增殖,盡管同時在植入一個月后無法再檢查眼底,表明也可能出現(xiàn)纖維化反應(yīng)。在這項研究中,通過隨訪晶狀體囊纖維化作為不同藥物對晶狀體上皮進行圍手術(shù)期治療的一項功能,評估了家兔體內(nèi)補充晶狀體的長期混濁反應(yīng)。這些藥物的選擇是因為它們具有殺死細(xì)胞、防止增殖、防止纖維化或從囊壁主動分離細(xì)胞的潛力。通過對兔晶狀體囊膜標(biāo)本的離體研究和家兔體內(nèi)研究,選擇甲氨蝶呤(MTX)和放線菌素D(AD)治療晶狀體上皮。在進行的體內(nèi)研究中,觀察到用甲氨蝶呤/放線菌素D混合物治療的兔眼在4個月時沒有出現(xiàn)后囊混濁,而沒有藥物治療囊膜混濁則在術(shù)后6周開始。由于紫杉醇(PTX)在血管介入治療中常用于藥物洗脫支架和藥物包衣球囊,因此在防止后囊混濁的抗增殖潛力方面,將ptx納入考慮范圍。除藥物外,還測試了Tween-20清潔劑溶解晶狀體上皮細(xì)胞的潛力。為了確保安全使用,在低滲環(huán)境下,將藥物加入透明質(zhì)酸鈉中。低滲透壓有助于殺死晶狀體上皮細(xì)胞。為了控制藥物輸送,避免使用長期藥物輸送裝置,圍手術(shù)期將治療時間設(shè)定為5分鐘。使用硅聚合物進行了長達(dá)7個月至4年的長期植入,硅聚合物在物理、機械和光學(xué)性能方面被證明是一種優(yōu)良的晶狀體替代材料。
材料和方法:兔子的眼睛被植入了一種柔韌的硅樹脂聚合物,可以調(diào)節(jié)。由于藥物組合和植入時間不同,動物研究可以被視為一系列病例研究。在植入前,用化學(xué)化合物處理殘留的晶狀體上皮。三個治療組共12眼接受評估。治療方法如下:(1)以藥物為基礎(chǔ)(使用吐溫-20或MTX);(2)僅使用吐溫-20;以及(3)PTX+吐溫-20。所有治療藥物均在低滲條件下以透明質(zhì)酸給藥。除了肉眼觀察、臨床觀察外,還對原位晶狀體囊和角膜內(nèi)皮進行了顯微共聚焦成像。
植入手術(shù):用30 mg/kg氯胺酮和5 mg/kg鹽酸二甲苯嗪的混合物麻醉家兔。術(shù)前用托吡卡胺和鹽酸苯腎上腺素眼液(10.0%)擴張瞳孔。形成一個3.0 mm透明角膜切口。將肝素鈉(5000 IU/0.2 ml)注射到前房,然后注射透明質(zhì)酸鈉(1.0%)。用15度顯微手術(shù)刀進行透明角膜穿刺術(shù)。囊內(nèi)超聲乳化術(shù),經(jīng)第二次穿刺注入前房。將晶狀體擊碎后吸出,作為準(zhǔn)備步驟,透明質(zhì)酸鈉2.3%被注入前房以保護角膜內(nèi)皮。然后注射用于溶解和/或殺死晶狀體上皮細(xì)胞(LEC)的藥物溶液,使囊袋充盈。5分鐘后,使用超聲乳化裝置小心地用雙手抽吸載藥溶液。一個專門設(shè)計的直徑為2.7毫米的硅膠膜塞通過囊膜進入囊袋??盏哪掖惶畛渚酆衔?,方法是將一根25口徑的套管插入囊袋,然后注入填充聚合物,直到外科醫(yī)生判斷囊袋已完全填充。插管被收回,塞子被放置在關(guān)閉囊膜的位置。兩個切口均用10-0尼龍縫合,前房用注射平衡鹽水重新擴張。最后,所有家兔均接受結(jié)膜下注射慶大霉素40 mg/ml,術(shù)后每日給予慶大霉素滴眼液(10 mg/ml)、醋酸潑尼松龍滴眼液和氧氟沙星滴眼液14天。此外,通過飲用水給藥7天。后續(xù)程序:術(shù)后1個月、3個月和6個月,以及術(shù)后3個月至4年,在全身麻醉(使用如上所述的相同麻醉方案)下進行開縫燈檢查和攝影記錄。用共聚焦激光掃描顯微鏡(CLSM)對角膜內(nèi)皮進行分析。
預(yù)防囊膜混濁:用含活性化合物的OVD混合物溶解/嵌入透明質(zhì)酸鈉中,預(yù)防囊膜混濁。在乙醇中制備1×10-1 M AM和PTX和在二甲基亞砜中制備1×10-1 M MTX的儲備溶液,用純水進一步稀釋至1×10?5 M AD、PTX或MTX。濃度為0.05-0.5%(v/v)的吐溫-20可用于溶解哺乳動物細(xì)胞,因此吐溫-20在HA中以0.025%(v/v)的濃度應(yīng)用。用離子交換樹脂凈化得到純水。人工晶體檢查:在不同的植入時間后,處死動物,摘除眼睛并固定在TOTO固定液中。眼睛在這種固定液中冷藏,直到進一步分析。T磁共振成像:根據(jù)Stachs的研究,在選定的病例中,用7.1t磁共振掃描儀在體外獲得了整只眼睛的軸向球形截面。
結(jié)果:手術(shù)和宏觀隨訪:在三個不同治療組12只兔子的12只眼睛中進行了晶狀體再填充手術(shù),所有病例均成功地進行了晶狀體再填充手術(shù)。手術(shù)期間未發(fā)生并發(fā)癥。在隨訪期間,術(shù)后4年采用裂隙燈檢查監(jiān)測囊袋混濁的發(fā)生情況。在很大程度上觀察到混濁時,動物被殺死。術(shù)后并發(fā)癥也導(dǎo)致動物死亡。部分病例在封堵區(qū)發(fā)現(xiàn)后粘連。通過吐溫/放線菌素D治療的缺失和吐溫-20單獨或吐溫-20和紫杉醇聯(lián)合治療組的混濁大量存在,可以清楚地說明治療對PCO形成的影響。MRI圖像顯示了對照眼中與晶狀體形狀相關(guān)的補充晶狀體的輪廓。這些圖像是在植入后拍攝的,在眼睛中存在3年和9個月,可能不能直接代表重新填充后的原始形狀。
晶狀體上皮細(xì)胞反應(yīng):用共聚焦顯微鏡觀察晶狀體上皮在完整晶狀體中的熒光標(biāo)記。圖4和圖5所示為不同治療組的補充鏡片的代表性圖像,圖6所示為對照鏡片的代表性圖像。此外,在圖7中,顯示了植入4年和3個月后MTX/AD/HA組中纖維組織鏈的詳細(xì)復(fù)合圖像。在有包膜混濁的情況下觀察到了很大的多樣性和特征。
角膜內(nèi)皮細(xì)胞反應(yīng):角膜用共聚焦顯微鏡進行熒光標(biāo)記和觀察。當(dāng)考慮到內(nèi)皮層可以計數(shù)時,一般情況下,填充眼和對照眼的角膜內(nèi)皮細(xì)胞的數(shù)量和分布具有可比性,如圖8所示,沒有顯著差異。治療眼和對照眼的典型共焦圖像可以看出,大多數(shù)角膜顯示出均勻的內(nèi)皮層,沒有損傷的跡象。只有三個角膜受損。
結(jié)論:在本研究中,總結(jié)了長期預(yù)防纖維化的可行性,即在兔模型中超過4年的時間,已經(jīng)證明了使用放線菌素D與透明質(zhì)酸結(jié)合的內(nèi)晶狀體囊袋圍手術(shù)期治療的可行性。吐溫-20和/或紫杉醇的使用不會導(dǎo)致包膜纖維化的降低。這就為用模擬光學(xué)的生物材料來取代老化的晶狀體創(chuàng)造了機會。這種生物材料模擬了年輕晶體透鏡的光學(xué)和生物力學(xué)特性,以恢復(fù)視力和調(diào)節(jié)能力。