甲氨蝶呤预防后发性白内障的实验研究
作者：王一心 王映芬 严灿荣 曹军 蔡康荣 梁艳屏 朱天伦
单位：王一心 上海中医药大学附属岳阳医院眼科，200437；王映芬 严灿荣 朱天伦 广东医学院附属医院眼科；曹军 广东医学院附属医院病理科；蔡康荣 梁艳屏 广东医学院电镜室
关键词：甲氨蝶呤；白内障摘除术；手术后并发症
眼科990410 摘 要 目的：探讨后发性白内障的药物预防。方法：行兔眼白内障囊外摘除术。单纯白内障囊外摘除术为对照组，手术时在灌注液中加入甲氨蝶呤(分三种浓度：200μg/ml、400μg/ml、800μg/ml)为用药组。定期进行临床观察。术后3个月用光镜、扫描电镜和透射电镜观察晶体后囊的形态学变化。结果：术后3个月用药组晶体后囊透明度优于对照组(P<0.05)。对照组晶体后囊前覆盖一层晶体上皮细胞，并可见B淋巴细胞和巨噬细胞附着。用药组晶体后囊前无明显晶体上皮细胞增殖和炎性细胞吸附，角膜内皮等眼内组织无明显病理改变。结论：甲氨蝶呤可能为预防后发性白内障较为安全、有效的药物。
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分类号 R776.306
Experimental research about preventing after-cataract by Methotrexate
Wang Yixin …
Ophthalmol CHN.-1999，8(4).-220～222(Department of Ophthalmology，Affiliated Yueyang Hospital of Shanghai TCM University，Shanghai 200437)
The study was designed to prevent after-cataract by some drugs.Extracapsular cataract extraction was performed on rabbit eye.The experiment was divided into two groups，control and experiment.The first group got only surgery but not medicine，but the other one also medicine.The concentration of methotrexate solution applied in experimental group were 200 μg/ml、400μg/ml and 800μg/ml.Clinical observation was carried out regularly.Three months later，the pathological changes of posterior lens capsule were observed by scanning and transmission electron microscopy.Three months after the operation，the transparency of the lens posterior capsule in the drug experimental group was superior to that in the control group (P<0.05).The lens posterior capsule was covered by a layer of lens epithelium in the control group，and some B-lymphocytesand macrophage attachment could also be observed.In the other group，lens epithelium multiplication and inflammatory cell attachment had not been observed on the lens posterior capsule obviously.There were not obvious pathologic changes taken place on corneal endothelium and intraocular tissue.Methot rexate may be rather safe and effective drug on preventing after-cataract.
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Subject terms Methotrexate；Cataract extraction；Postoperative complications
随着白内障囊外摘除和后房型人工晶体植入术的广泛开展，后发性白内障已越来越引起人们的关注。其预防和治疗已成为现代眼科较为迫切的研究课题。为寻找安全、有效的预防措施，我们在兔眼白内障囊外摘除术的灌注液中加入甲氨蝶呤，术后3个月观察晶体后囊的形态学变化。
1 材料和方法
1.1 动物和分组 健康成年家兔24只(48只眼)，体重3.0～4.0kg，无眼疾患，雌雄不拘。随机分为三组，每组8只。右眼为用药组，三组采用不同的药物浓度(200μg/ml、400μg/ml、800μg/ml)，左眼为对照组。
1.2 药物 注射用甲氨蝶呤(MTX，上海华联制药公司生产)。灌注液为平衡盐液(BSS，中山医科大学中山眼科中心提供)。先用灭菌生理盐水溶解甲氨蝶呤，然后加入BSS中，配成上述浓度。
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1.3 动物模型
1.3.1 制作白内障模型 复方托品酰胺充分散瞳，表面麻醉后，用国产JYZ-1A型Q开关Nd：YAG激光机，聚焦于瞳孔缘内2mm处的晶体前囊或前囊的后方，能量1～3mJ，环行击射约40点。术后点消炎痛及噻吗心安眼液。
1.3.2 白内障囊外摘除术 复方托品酰胺散瞳，3%戊巴比妥钠耳缘静脉注射(1.0ml/kg)。显微镜下行白内障囊外摘除术。用药组在灌注液中分别加入三种不同浓度的甲氨蝶呤。手术前两天及术后滴用诺氟沙星及地塞米松眼液。
1.4 术后观察
术后1天、3天、1周、1个月和3个月时行眼部检查。用聚光手电筒，裂隙灯显微镜及眼底镜观察眼前段及眼底，重点观察晶体后囊混浊情况并照相。
1.5 组织病理学观察
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术后3个月从耳缘静脉注射空气处死家兔，迅速摘除眼球。分别行光镜和电镜检查。(1)光镜标本：10%福尔马林溶液固定眼球48h后取材、火棉胶石蜡双重包埋、切片、常规HE染色，光镜观察晶体后囊及眼内各组织。(2)扫描电镜标本：将摘除的眼球自睫状体平坦部剪开，前节部分置于2.5%戊二醛磷酸缓冲液中固定2h，取下直径8mm角膜片及完整的后囊，经逐级脱水、临界点干燥、喷金，以扫描电镜观察晶体后囊前表面及角膜内皮。(3)透射电镜标本：将经用2.5%戊二醛磷酸缓冲液固定后的晶体后囊，切成1mm×3mm的组织块，用1%锇酸固定2h，丙酮脱水、乙醚置换。环氧树脂包埋、聚合、超薄切片，醋酸铀、枸橼酸铅染色，透射电镜观察、照相。
2 结果
2.1 临床观察
所有术眼术后均有不同程度角膜内皮混浊，1周内角膜恢复透明。眼前节及眼底无明显异常。晶体后囊混浊分级[1]如下：0级：后囊无混浊；Ⅰ级：后囊轻度混浊，眼底可见；Ⅱ级：后囊中度混浊，眼底部分可见；Ⅲ级：后囊重度混浊，眼底完全不见。术后3个月两组晶体后囊混浊程度差异有显著性意义(x2检验，P<0.05)，见附表。另外，在三种不同浓度的用药组中，晶体后囊混浊程度无明显差异。
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附表 术后3个月晶体后囊混浊情况(眼数) 晶体后囊
混浊分级
用药组
对照组
200μg/ml
400μg/ml
800μg/ml
0
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
7
1
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0
0
7
1
0
0
8
0
0
0
12
8
4
0
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2.2 光镜观察
对照组：晶体后囊前表面可见单层排列的晶体上皮细胞(图1)，形态与前囊下上皮细胞一致。用药组：各浓度组晶体后囊前表面无上皮细胞或只有散在的晶体上皮细胞(图2)。两组角膜内皮、虹膜睫状体、小梁、巩膜、脉络膜和视网膜组织未见明显异常。
图1 对照组术后3个月,晶体后囊膜可见单层排列的晶体上皮细胞HE×200
图2 用药组术后3个月,晶体后囊膜无明显晶体上皮细胞HE×200
2.3 电镜观察
2.3.1 扫描电镜 对照组：晶体后囊表面较粗糙，可见较多B淋巴细胞及巨噬细胞附着(图3)。用药组：各浓度组晶体后囊表面较光滑，少见淋巴细胞及巨噬细胞(图4)。
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图3 对照组术后3个月,晶体后囊表面粗糙,可见B淋巴细胞和巨噬细胞附着EYM×5800
图4 用药组术后3个月,晶体后囊表面较光滑,未见B淋巴细胞和巨噬细胞ETM×5800
2.3.2 透射电镜 对照组：晶体后囊前可见单层排列的晶体上皮细胞，超微结构无异常改变(图5)。用药组：各浓度组晶体后囊无明显晶体上皮细胞(图6)。
图5 对照组术后3个月,晶体后囊膜可见单层排列的晶体上皮细胞SEM×7000
图6 用药组术后3个月,晶体后囊膜无明显晶体上皮细胞SEM×7000
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3 讨论
后发性白内障是白内障囊外摘除术，有或无人工晶体植入的一个常见并发症，在儿童中几乎高达100%。一般认为单纯白内障囊外摘除比囊外摘除后植入人工晶体后囊混浊更常见，有研究表明囊袋外植入人工晶体对预防后发性白内障也无明显效果[2]。后发性白内障严重影响白内障手术复明的效果。寻找安全、有效、符合国情的防治措施已成为当务之急。一旦形成后发性白内障，目前多采用激光后囊切开术。除需要较昂贵的激光设备外，还存在一些并发症，如黄斑囊样病变、视网膜脱离、青光眼等[3]。另外还可能损伤人工晶体。因此，重点要放在后发性白内障的预防上。
后发性白内障的发生机理还不十分明确，可能与多种因素有关。多数学者认为，残留晶体上皮细胞的移行和增殖是其主要原因。Kappelhof等[4]认为后发性白内障这个名称并不恰当，因为组织学观察揭示，后发性白内障不是后囊自身变化的结果，而是由晶体后囊的晶体上皮细胞、成纤维细胞、巨噬细胞、甚至虹膜色素细胞增殖所致。Ayaki等[2]通过观察兔眼晶体超声乳化及囊袋内人工晶体植入术后晶体后囊的病理改变，发现术后第一天，赤道部的晶体上皮细胞便移行至晶体后囊的瞳孔区。我们的实验结果表明，术后3个月对照组晶体后囊前亦有一层晶体上皮细胞覆盖(图1)，并可见B淋巴细胞和巨噬细胞(图3)。说明白内障囊外手术后除残留晶体上皮细胞移行、增殖外，由于手术创伤及术后炎症的刺激，眼内也发生了非特异性及特异性免疫反应(主要为体液免疫反应)。
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甲氨蝶呤为叶酸拮抗剂，通过对二氢叶酸还原酶的竞争性抑制而发挥作用。二氢叶酸还原酶是一个在DNA合成中重要的酶。此药选择性地作用于细胞增殖的DNA合成期(S期)，并具有很强的免疫抑制作用，阻止晶体上皮细胞和免疫母细胞的分裂增殖。另外，甲氨蝶呤还具有很强的抗炎作用。其抗炎作用部分是由于抑制细胞增殖，部分是由于能抑制对组胺等炎性介质的反应。眼的角膜内皮、虹膜睫状体和视网膜均为有丝分裂不活跃的组织。有丝分裂抑制剂仅作用于术后分裂较活跃的晶体上皮细胞和免疫母细胞。Hansen等[5]通过晶体上皮细胞培养，发现甲氨蝶呤能有效地抑制牛或兔眼晶体上皮细胞的增殖。我们的实验结果表明，用药组晶体后囊较透明，光镜和电镜检查晶体后囊无明显晶体上皮细胞增殖和炎症细胞附着，眼内组织无明显病理改变，而且这三种药物浓度疗效相似，均无明显副作用。提示甲氨蝶呤是预防后发性白内障较为安全、有效的药物。但甲氨蝶呤对眼电生理的影响和对眼内组织的长期影响还有待进一步研究。
4 参考文献
, http://www.100md.com
1 Odrich MG，Hall SJ，Worgul BV，et al.Posterior capsule opacification：experimental analysis.Ophthalmic Res，1985，17：75.
2 Aayki M，Kyu N.Histopathologic study of after-cataract in the pseudophakic rabbit eye esing out-of-the-bag fixation.Nippon Ganka Gakkai Zasshi，1990，94：553.
3 Steinert RF，Puliafito CA，Kumar SR，et al.Cystoid macular edema，retinal detachment and glaucoma after neodymiun：YAG laser posterio capsulotomy.Am J Ophthalmol，1991，112：373.
4 Kappelhof JP，Vrensen GF.The pathology of after-cataract.A minireview.Acta Ophthalmol Suppl，1992，205：13.
5 Hansen TJ，Tyndall R，Soll DB.Methotrexate-anticollagen conjugate inhibits in vitro lens cell outgrowth.Invest Ophthalmol Vis Sci，1987，28：1206.
(1998-11-02收稿，1998-12-11修回), http://www.100md.com
单位：王一心 上海中医药大学附属岳阳医院眼科，200437；王映芬 严灿荣 朱天伦 广东医学院附属医院眼科；曹军 广东医学院附属医院病理科；蔡康荣 梁艳屏 广东医学院电镜室
关键词：甲氨蝶呤；白内障摘除术；手术后并发症
眼科990410 摘 要 目的：探讨后发性白内障的药物预防。方法：行兔眼白内障囊外摘除术。单纯白内障囊外摘除术为对照组，手术时在灌注液中加入甲氨蝶呤(分三种浓度：200μg/ml、400μg/ml、800μg/ml)为用药组。定期进行临床观察。术后3个月用光镜、扫描电镜和透射电镜观察晶体后囊的形态学变化。结果：术后3个月用药组晶体后囊透明度优于对照组(P<0.05)。对照组晶体后囊前覆盖一层晶体上皮细胞，并可见B淋巴细胞和巨噬细胞附着。用药组晶体后囊前无明显晶体上皮细胞增殖和炎性细胞吸附，角膜内皮等眼内组织无明显病理改变。结论：甲氨蝶呤可能为预防后发性白内障较为安全、有效的药物。
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Experimental research about preventing after-cataract by Methotrexate
Wang Yixin …
Ophthalmol CHN.-1999，8(4).-220～222(Department of Ophthalmology，Affiliated Yueyang Hospital of Shanghai TCM University，Shanghai 200437)
The study was designed to prevent after-cataract by some drugs.Extracapsular cataract extraction was performed on rabbit eye.The experiment was divided into two groups，control and experiment.The first group got only surgery but not medicine，but the other one also medicine.The concentration of methotrexate solution applied in experimental group were 200 μg/ml、400μg/ml and 800μg/ml.Clinical observation was carried out regularly.Three months later，the pathological changes of posterior lens capsule were observed by scanning and transmission electron microscopy.Three months after the operation，the transparency of the lens posterior capsule in the drug experimental group was superior to that in the control group (P<0.05).The lens posterior capsule was covered by a layer of lens epithelium in the control group，and some B-lymphocytesand macrophage attachment could also be observed.In the other group，lens epithelium multiplication and inflammatory cell attachment had not been observed on the lens posterior capsule obviously.There were not obvious pathologic changes taken place on corneal endothelium and intraocular tissue.Methot rexate may be rather safe and effective drug on preventing after-cataract.
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Subject terms Methotrexate；Cataract extraction；Postoperative complications
随着白内障囊外摘除和后房型人工晶体植入术的广泛开展，后发性白内障已越来越引起人们的关注。其预防和治疗已成为现代眼科较为迫切的研究课题。为寻找安全、有效的预防措施，我们在兔眼白内障囊外摘除术的灌注液中加入甲氨蝶呤，术后3个月观察晶体后囊的形态学变化。
1 材料和方法
1.1 动物和分组 健康成年家兔24只(48只眼)，体重3.0～4.0kg，无眼疾患，雌雄不拘。随机分为三组，每组8只。右眼为用药组，三组采用不同的药物浓度(200μg/ml、400μg/ml、800μg/ml)，左眼为对照组。
1.2 药物 注射用甲氨蝶呤(MTX，上海华联制药公司生产)。灌注液为平衡盐液(BSS，中山医科大学中山眼科中心提供)。先用灭菌生理盐水溶解甲氨蝶呤，然后加入BSS中，配成上述浓度。
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1.3 动物模型
1.3.1 制作白内障模型 复方托品酰胺充分散瞳，表面麻醉后，用国产JYZ-1A型Q开关Nd：YAG激光机，聚焦于瞳孔缘内2mm处的晶体前囊或前囊的后方，能量1～3mJ，环行击射约40点。术后点消炎痛及噻吗心安眼液。
1.3.2 白内障囊外摘除术 复方托品酰胺散瞳，3%戊巴比妥钠耳缘静脉注射(1.0ml/kg)。显微镜下行白内障囊外摘除术。用药组在灌注液中分别加入三种不同浓度的甲氨蝶呤。手术前两天及术后滴用诺氟沙星及地塞米松眼液。
1.4 术后观察
术后1天、3天、1周、1个月和3个月时行眼部检查。用聚光手电筒，裂隙灯显微镜及眼底镜观察眼前段及眼底，重点观察晶体后囊混浊情况并照相。
1.5 组织病理学观察
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术后3个月从耳缘静脉注射空气处死家兔，迅速摘除眼球。分别行光镜和电镜检查。(1)光镜标本：10%福尔马林溶液固定眼球48h后取材、火棉胶石蜡双重包埋、切片、常规HE染色，光镜观察晶体后囊及眼内各组织。(2)扫描电镜标本：将摘除的眼球自睫状体平坦部剪开，前节部分置于2.5%戊二醛磷酸缓冲液中固定2h，取下直径8mm角膜片及完整的后囊，经逐级脱水、临界点干燥、喷金，以扫描电镜观察晶体后囊前表面及角膜内皮。(3)透射电镜标本：将经用2.5%戊二醛磷酸缓冲液固定后的晶体后囊，切成1mm×3mm的组织块，用1%锇酸固定2h，丙酮脱水、乙醚置换。环氧树脂包埋、聚合、超薄切片，醋酸铀、枸橼酸铅染色，透射电镜观察、照相。
2 结果
2.1 临床观察
所有术眼术后均有不同程度角膜内皮混浊，1周内角膜恢复透明。眼前节及眼底无明显异常。晶体后囊混浊分级[1]如下：0级：后囊无混浊；Ⅰ级：后囊轻度混浊，眼底可见；Ⅱ级：后囊中度混浊，眼底部分可见；Ⅲ级：后囊重度混浊，眼底完全不见。术后3个月两组晶体后囊混浊程度差异有显著性意义(x2检验，P<0.05)，见附表。另外，在三种不同浓度的用药组中，晶体后囊混浊程度无明显差异。
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附表 术后3个月晶体后囊混浊情况(眼数) 晶体后囊
混浊分级
用药组
对照组
200μg/ml
400μg/ml
800μg/ml
0
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
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2.2 光镜观察
对照组：晶体后囊前表面可见单层排列的晶体上皮细胞(图1)，形态与前囊下上皮细胞一致。用药组：各浓度组晶体后囊前表面无上皮细胞或只有散在的晶体上皮细胞(图2)。两组角膜内皮、虹膜睫状体、小梁、巩膜、脉络膜和视网膜组织未见明显异常。
图1 对照组术后3个月,晶体后囊膜可见单层排列的晶体上皮细胞HE×200
图2 用药组术后3个月,晶体后囊膜无明显晶体上皮细胞HE×200
2.3 电镜观察
2.3.1 扫描电镜 对照组：晶体后囊表面较粗糙，可见较多B淋巴细胞及巨噬细胞附着(图3)。用药组：各浓度组晶体后囊表面较光滑，少见淋巴细胞及巨噬细胞(图4)。
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图3 对照组术后3个月,晶体后囊表面粗糙,可见B淋巴细胞和巨噬细胞附着EYM×5800
图4 用药组术后3个月,晶体后囊表面较光滑,未见B淋巴细胞和巨噬细胞ETM×5800
2.3.2 透射电镜 对照组：晶体后囊前可见单层排列的晶体上皮细胞，超微结构无异常改变(图5)。用药组：各浓度组晶体后囊无明显晶体上皮细胞(图6)。
图5 对照组术后3个月,晶体后囊膜可见单层排列的晶体上皮细胞SEM×7000
图6 用药组术后3个月,晶体后囊膜无明显晶体上皮细胞SEM×7000
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3 讨论
后发性白内障是白内障囊外摘除术，有或无人工晶体植入的一个常见并发症，在儿童中几乎高达100%。一般认为单纯白内障囊外摘除比囊外摘除后植入人工晶体后囊混浊更常见，有研究表明囊袋外植入人工晶体对预防后发性白内障也无明显效果[2]。后发性白内障严重影响白内障手术复明的效果。寻找安全、有效、符合国情的防治措施已成为当务之急。一旦形成后发性白内障，目前多采用激光后囊切开术。除需要较昂贵的激光设备外，还存在一些并发症，如黄斑囊样病变、视网膜脱离、青光眼等[3]。另外还可能损伤人工晶体。因此，重点要放在后发性白内障的预防上。
后发性白内障的发生机理还不十分明确，可能与多种因素有关。多数学者认为，残留晶体上皮细胞的移行和增殖是其主要原因。Kappelhof等[4]认为后发性白内障这个名称并不恰当，因为组织学观察揭示，后发性白内障不是后囊自身变化的结果，而是由晶体后囊的晶体上皮细胞、成纤维细胞、巨噬细胞、甚至虹膜色素细胞增殖所致。Ayaki等[2]通过观察兔眼晶体超声乳化及囊袋内人工晶体植入术后晶体后囊的病理改变，发现术后第一天，赤道部的晶体上皮细胞便移行至晶体后囊的瞳孔区。我们的实验结果表明，术后3个月对照组晶体后囊前亦有一层晶体上皮细胞覆盖(图1)，并可见B淋巴细胞和巨噬细胞(图3)。说明白内障囊外手术后除残留晶体上皮细胞移行、增殖外，由于手术创伤及术后炎症的刺激，眼内也发生了非特异性及特异性免疫反应(主要为体液免疫反应)。
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甲氨蝶呤为叶酸拮抗剂，通过对二氢叶酸还原酶的竞争性抑制而发挥作用。二氢叶酸还原酶是一个在DNA合成中重要的酶。此药选择性地作用于细胞增殖的DNA合成期(S期)，并具有很强的免疫抑制作用，阻止晶体上皮细胞和免疫母细胞的分裂增殖。另外，甲氨蝶呤还具有很强的抗炎作用。其抗炎作用部分是由于抑制细胞增殖，部分是由于能抑制对组胺等炎性介质的反应。眼的角膜内皮、虹膜睫状体和视网膜均为有丝分裂不活跃的组织。有丝分裂抑制剂仅作用于术后分裂较活跃的晶体上皮细胞和免疫母细胞。Hansen等[5]通过晶体上皮细胞培养，发现甲氨蝶呤能有效地抑制牛或兔眼晶体上皮细胞的增殖。我们的实验结果表明，用药组晶体后囊较透明，光镜和电镜检查晶体后囊无明显晶体上皮细胞增殖和炎症细胞附着，眼内组织无明显病理改变，而且这三种药物浓度疗效相似，均无明显副作用。提示甲氨蝶呤是预防后发性白内障较为安全、有效的药物。但甲氨蝶呤对眼电生理的影响和对眼内组织的长期影响还有待进一步研究。
4 参考文献
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1 Odrich MG，Hall SJ，Worgul BV，et al.Posterior capsule opacification：experimental analysis.Ophthalmic Res，1985，17：75.
2 Aayki M，Kyu N.Histopathologic study of after-cataract in the pseudophakic rabbit eye esing out-of-the-bag fixation.Nippon Ganka Gakkai Zasshi，1990，94：553.
3 Steinert RF，Puliafito CA，Kumar SR，et al.Cystoid macular edema，retinal detachment and glaucoma after neodymiun：YAG laser posterio capsulotomy.Am J Ophthalmol，1991，112：373.
4 Kappelhof JP，Vrensen GF.The pathology of after-cataract.A minireview.Acta Ophthalmol Suppl，1992，205：13.
5 Hansen TJ，Tyndall R，Soll DB.Methotrexate-anticollagen conjugate inhibits in vitro lens cell outgrowth.Invest Ophthalmol Vis Sci，1987，28：1206.
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