早产儿视网膜病变基础和临床研究

【摘要】： 背景 早产儿视网膜病(Retinopathy of prematurity，ROP)是早产婴儿最主要的视力损害的原因。近年来，由于新生儿监护技术的提高，存活的极低出生体重儿不断增加，导致ROP的高危人群产生。多年来一直认为，氧疗增加发生ROP的危险。然而，ROP也发生在严格限制用氧的早产儿。多种因素增加ROP的危险性，尤其是早产、低出生体重和ROP密切相关。其他一些包括败血症、颅内出血、光暴露、输血和机械通气。1986-1987年美国一个多中心研究报道，出生体重1000g的早产儿81.6％发生ROP，出生体重1000-1250g的早产儿46.9％发生ROP。并且26周的早产儿容易发生严重ROP，并且随胎龄减小，ROP愈严重。 自从氧疗和ROP间的联系确立，对氧在ROP的发病学上做了大量的研究。ROP发病在怀孕后的32-34周，跟分娩时间没有关系，且表现为两个不同的阶段。在急性期，正常视网膜血管发生被宫外相对高氧环境所阻碍，导致血管闭塞和视网膜前一些部位的非血管化。继发的缺氧导致第二阶段慢性期，以血管和神经胶质细胞增生，动静脉分支形成为特征，通常导致视网膜瘢痕形成和视力损害。 争论在于，氧疗时间的长短是否影响ROP的发生和严重程度。最近的研究表明，持续的补氧治疗对已经发生中度ROP的婴儿并不能减少其进展到阈值病变的发生率，尽管大的氧饱和度的波动可影响ROP的发生和发展。在大鼠模型中，缺氧和氧波动都是缺血性增殖性视网膜病变的重要原因。由于脉络膜循环的性质决定其不能随变化了的氧张力自动调节，氧水平的重要性就在于，在高氧条件下，虽然视网膜血管可以收缩，但是脉络膜血管不能收缩，结果导致过量氧从脉络膜循环迁移到视网膜循环，视网膜血管发生闭塞。 ROP也可以发生在发生在吸很少氧或不吸氧的的早产儿，现在仍不知道什么原因导致进展到视网膜剥脱。 动物实验，转基因小鼠模型，非人类灵长目动物和细胞培养证实，细胞因子血管内皮生长因子A(VEGF-A)在视网膜异常血管发育中占主要地位。在ROP病人玻璃体发现有较高水平的VEGF-A表达，并且在4期ROP病人视网膜下液也有表达。然而，VEGF-AmRNA在胚胎20周才开始表达，提示缺氧以外的因素也可促使VEGF-A的表达。 色素上皮衍生因子(PEDF)最初从培养的视网膜色组上皮细胞分离而来，显示亲神经活性，是一种最强的血管生成抑制物。PEDF在体外可抑制血管内皮细胞增殖，在眼可抑制血管生成，PEDF可抑制VEGF诱导的角膜新生血管形成和缺血诱导小鼠视网膜病变模型的病理性视网膜新生血管。PEDF通过促使血管内皮细胞程序性死亡发挥其抗血管增殖作用。 第一部分早产儿视网膜血管成熟度和ROP的发生 目的：研究早产儿出生时视网膜血管的范围和其与ROP的关系。设计：前瞻性研究。方法：不同胎龄和出生体重的84个新生儿，在生后1周内，扩瞳，用Retcam数码照相机拍摄眼底照片，评价视网膜血管化的程度，以及与ROP发生的关系。分析母亲和婴儿因素对视网膜血管化的影响。结果在胎龄＜30周的12例早产儿中，11例视网膜视网膜发育不成熟，在体重＜1500g的15例中，12例视网膜血管发育不成熟，在胎龄＞34周或体重＞2000g的新生儿，无1例视网膜发育不成熟。在胎龄31-34周或出生体重1501-2000g的早产儿，视网膜血管化程度变异教大。视网膜血管化受胎龄(95％CI=1.57-261.728，P=0.021)和婴儿生后48小时需氧(95％CI=0.017-0.685，P=0.018)影响。追踪观察，视网膜不成熟的早产儿发生ROP的为62.5％(15／24)。结论在胎龄31-34周的早产儿视网膜血管化存在较大的变异性。母亲和胎儿因素可能影响出生时视网膜的血管的范围。不成熟的视网膜是发生ROP的根本原因。 第二部分早产儿视网膜病变多因素分析 目的研究ROP的患病率及其高危因素，RetCamⅡ图象是否适合用于ROP的诊断。方法2006。7-2007。2月，在北京军区总医院儿科研究所NICU住院，胎龄＜37周或胎龄37周但出生体重＜2500g的新生儿145例，同时采用RetCamⅡ数码照相机和间接眼底镜检查行常规眼底检查。根据ROP的国际分类标准进行ROP的诊断和分期。另外选择20例足月儿作为对照。结果ROP在早产儿组的发病率为16.6％(24／145)，在足月儿对照组无ROP的发生。在出生体重≤1500g的早产儿中发病率为52.2％(12／23)，高于出生体重1501-2000g组(15.4％，10／65)和＞2000g组(3.5％，2／57)，差异有显著性意义(x~2=28.2150，P=0.0000)；胎龄≤28周的早产儿ROP的发生率(83.3％，5／6)高于28-32周组(31.0％，18／58)和＞32周组(1.2％，1／81)，差异有显著性意义(x~2=41.9400，P=0.0000)。多个因素与ROP的发生有关，经Logiste回归分析，胎龄(B=-1.078，P=0.009)、输血(B=2.878，P=0.003)和机械通气(B=-5.26，P=0.014)跟ROP的发生有最高的相关性。没有发现ROP发生和吸氧、产前使用激素和其他母亲因素的关系。Retcam诊断ROP的特异性和敏感性分别为92.0％和100％。结论在早产儿，ROP有很高的发病率，早产和低出生体重是导致ROP的最主要原因，Retcam可以作为诊断ROP的金标准。 第三部分不同氧环境下新生大鼠视网膜VEGF和PEDF间的相互关系与血-视网膜屏障改变 目的研究不同氧浓度环境对新生大鼠氧视网膜病变新生血管的影响。研究血管内皮生长因子和色素上皮衍生因子在视网膜血管形成中的作用，以及新生血管形成和血-视网膜屏障的改变的关系。方法新生大鼠生后即置于50％和45／12.5％的氧环境下14天。计数每张切片上突破内界膜且与内界膜有联系的内皮细胞核数，免疫组织化学检测VEGF、PEDF在大鼠视网膜的表达。并在电镜下观察血-视网膜的超微结构。结果在暴露于45／12.5％氧环境下的大鼠，视网膜新生血管密度为92.62±23.45，持高氧组为14.23±12.86，对照组为12.96±10.58，VEGF阳性细胞率在45／12.5％氧环境组、持高氧组分别为57.89，4.98％，而对照组为13.20％，差异有显著性意义(F=479.461，P=0.000)。离开暴露环境后0、2d的VEGF阳性细胞率在45／12.5％氧和持续50％氧组分别为57.89±2.84％、39.38±和34.98±4.80、27.80±4.05，(P均为0.000)PEDF在三组的表达无差异性(F=0.486，P=0.062：F=0.271，P=0.765)。因此，两实验组病理形态方面差异与视网膜的总VEGF水平相关，而总的PEDF水平在两组间无明显差异；血视网膜屏障在该条件下是没有受损的。结论计数血管内皮细胞核数可作为ROP大鼠模型新生血管定量方法。本研究显示在鼠ROP模型性存在一个阈值，血氧小的波动就可触发随后不成比例的血管增长，后者伴随比PEDF更强烈的VEGF的变化。如果这种变化同样存在于，那就可以解释胎龄、体重、临床相似的早产儿，在相同给氧条件下的部分发生ROP，而部分不发生ROP。