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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(xué)—香港中文大學(xué)再生醫(yī)學(xué)教育部重點實驗室2暨南大學(xué)醫(yī)學(xué)組織學(xué)與胚胎學(xué)教研室

小鼠角膜的神經(jīng)纖維分布

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(nèi)角膜4個分區(qū)間的神經(jīng)分布無明顯差異。角膜基質(zhì)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(zhì)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(xué)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(zhì)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(dǎo)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(guān)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(biāo)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(jié)構(gòu)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(jié)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(jié)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(dāng)新生鼠適應(yīng)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(fù)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(guān)鍵因素之一［15］。光線中的紫外線B(ul-travioletrayB，UVB)會導(dǎo)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(nèi)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(dǎo)致眼部視覺的傷害性改變［16］，但是，UVB可通過間接機制調(diào)控角膜上皮細胞抗氧化劑和促炎癥反應(yīng)因子的表達來調(diào)整炎癥反應(yīng)和保護角膜免受UVB誘導(dǎo)的氧化應(yīng)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?nèi)嫔窠?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(jié)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。