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.2018年6月11日;13(6):e0198822。
doi:10.1371/journal.pone.0198822。 2018年eCollection。

无虹膜相关角膜病:幼年和移植角膜纽扣的结构变化

附属公司

无虹膜相关角膜病:幼年和移植角膜纽扣的结构变化

安德烈·文森特等。 公共科学图书馆一号. .

摘要

背景:目的研究晚期无虹膜相关角膜病变(ARK)无虹膜患者早期和手术治疗后角膜的结构变化。

方法和结果:首次接受穿透性角膜移植术的晚期ARK患者的两个幼稚角膜纽扣,一个接受角膜缘移植术(KLAL)的ARK患者角膜纽扣,对ARK患者的两个角膜纽扣进行免疫组织化学处理,这两个角膜钮扣之前接受过中心或分散移植,现在再次移植,另外两个成人健康供者对照角膜进行免疫组化处理。对抗基质和上皮基底膜中细胞外基质成分的抗体(I型胶原和IV型胶原、胶原受体α11整合素和层粘连蛋白α3链)、纤维化、伤口愈合和血管化标记物(纤维连接蛋白、tenascin-C、波形蛋白、α-SMA和caveolin-1)、细胞分裂(Ki-67)和巨噬细胞(CD68)使用了。幼稚ARK、KLAL ARK角膜和移植角膜纽扣呈现类似的组织病理学变化,上皮不规则,上皮基底膜断裂或缺失。所有ARK角膜中胶原板层的有序模式消失,I型胶原缺失。血管形成是通过在所有ARK无虹膜角膜翳中存在小窝蛋白-1和胶原IV来揭示的。在偏心和中心移植中观察到的变化类似。

结论:鉴于所有病例的病理特征相似,从长远来看,宿主固有的条件似乎对ARK的病理生理学起着重要作用。

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数字

图1
图1
三名无虹膜患者(病例A、B和C)的术前角膜照片。请注意,由于ARK不透明,角膜混浊,没有正常的红色视网膜反射,结膜血管向角膜内长入,在病例C中,最明显的表现是角膜上部。
图2
图2
苏木精和伊红染色的正常成人角膜(左侧)和五例无虹膜病例(幼稚ARK,病例a-B;KLAL ARK,案例C;中心移植ARK,例D;偏心移植ARK(病例E)角膜的横断面。在无虹膜病例中,上皮厚度有相当大的变化(如照片顶部A-E中黑色箭头所示)。正常角膜有一个清晰可见的鲍曼层(白色箭头),而在原始ARK角膜、KLAL ARK角膜和移植ARK角膜中,上皮基底膜似乎缺失或破坏,鲍曼层无法识别。相反,在前基质中有一层厚厚的上皮下血管翳(a-E例中为黑色双头箭头),包括B、C和D例中部约一半的基质,而a和E例中不到50%。Bars 100μm。
图3
图3
正常(A、F、K和P)、幼稚ARK角膜(B、G、L、Q)、KLAL ARK角膜,α11整合素(K-O)和层粘连蛋白α3链(P-T),并用DAPI(蓝色,A-J)进行核标记。注意正常角膜(A)中存在I型胶原,而无虹膜病例中上皮下血管翳(B-E,白色双箭头)缺乏I型胶原。尽管IV型胶原在原始ARK角膜(G)和KLAL ARK角膜中标记较弱,但在所有ARK角膜的上皮下血管平滑肌中都能识别IV型胶原,在中心移植的ARK角膜(I)和偏心移植的ARK角膜(J)中表现强烈。在ARK角膜(G-I)的血管中也检测到IV型胶原,但在对照角膜(F)中没有。如前所述,I型胶原受体抗α11整合素标记了正常角膜(K)和无虹膜病例(L-O)上皮细胞的轮廓。ARK患者(L-O)的前间质(血管翳)也有一种不规则的染色模式,其中含有抗α11整合素。层粘连蛋白α3链存在于正常角膜的基底膜中(P)。在ARK角膜(Q-T)中,它也存在于破碎的上皮基底膜中,此外还存在于上皮下血管翳的条纹中。如S-T.Bars 100μm所示,所有ARK角膜的大部分明显缺乏上皮基底膜。
图4
图4
正常角膜(A、F、K、P)和幼稚ARK角膜(B、G、L、Q)的横断面,KLAL ARK角膜的横断面(C、H、M、R),中心移植的ARK角膜横断面(D、I、N、S)和标记有抗纤维连接蛋白(A-E)、tenascin-C(F-J)、波形蛋白(K-O)抗体(绿色)的分散移植ARK角膜断面,α-SMA(P-T)。A-J和Q-T的细胞核被DAPI染成蓝色。B-E、G-J、L-O和Q-T.的双白色箭头表示上皮下血管翳。纤维连接蛋白和tenascin-C在角膜伤口愈合中起主要作用,血管翳(B-E,G-J)中存在针对这些蛋白的抗体的免疫标记。正常角膜(A)显示出稀疏的细条纹,标记有抗纤维连接蛋白抗体,而没有标记有抗tenascin C(F)抗体。一种针对波形蛋白标记的角膜细胞和正常角膜基质(K)中央部分的斑块的抗体。相反,ARK角膜的血管翳被这种抗体(L-O)强烈标记。α-SMA抗体(肌成纤维细胞标记物)没有标记正常角膜的基质(P)。在幼稚和偏心移植的ARK角膜中,上皮下血管翳被强烈标记(Q和T),而在KLAL ARK和中心移植的ARK角膜中,血管翳几乎没有标记(R和S),这表明ARK角膜(Q-T)的伤口正在愈合。所有ARK角膜(Q-T)均标记上皮下血管翳中的血管。棒材100μm。
图5
图5
正常角膜(A、F、K)和幼稚ARK角膜(B、G、L)的横断面,KLAL ARK角膜的横断面(C、H、M),中心移植的ARK角膜,以及标记有Ki-67(A-E)、CD68(F-J)和caveolin-1(K-O)抗体(绿色)的偏心移植的ARK角膜(E、J、O)。K-O.Ki-67是一种细胞分裂的标记物,细胞核被DAPI标记为蓝色。Ki-67存在于基底上皮层的细胞中(短箭头),也存在于幼稚ARK、KLAL ARK、中心和偏心移植ARK角膜(B-E)基质中的散在细胞中,但在正常对照角膜(a)的中央部分缺乏。CD68免疫染色出现在上皮细胞的散在细胞中,在原始ARK(G)、KLAL ARK(H)、中心(I)和分散(J)移植ARK角膜的血管翳中更为丰富。小窝蛋白-1抗体标记对照正常角膜(K)的基底上皮细胞。该抗体标记于ARK角膜(L-O)的基底上皮层,以及新生ARK、KLAL ARK、中心和偏心移植ARK角膜的血管和上皮下血管翳的条纹。棒材100μm。

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引用人

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赠款和资金

本研究得到了瑞典研究委员会(2015-02438;瑞典斯德哥尔摩)、瑞典瓦斯特博腾县委员会-前沿医学研究(乌梅奥,瑞典)、瑞典科隆普林塞桑-玛格丽塔斯-阿贝茨纳-莫德-辛斯卡达德(Valdemarsvik,瑞典)和乌梅大学医学院(瑞典乌梅奥)的资助。Fatima Pedrosa Domellof是上述赠款的接收人。资助者在研究设计、数据收集和分析、决定出版或编写手稿方面没有任何作用。