引用本文: 程宇芳, 繆青梅, 元佳佳, 陳長征. Leber遺傳性視神經病變患者及G11778A突變攜帶者視網膜亞層厚度分析. 中華眼底病雜志, 2023, 39(7): 554-559. doi: 10.3760/cma.j.cn511434-20221115-00608 復制
Leber遺傳性視神經病變(LHON)是一種母系遺傳性線粒體遺傳病,患者以雙眼無痛性視力喪失為主要表現,其常見突變位點包括m.G3460A、G11778A、m.T14484C,其中G11778A突變患者視力下降最嚴重且預后最差[1]。攜帶G11778A突變者并非均發病,觸發其病理過程可能需要額外的遺傳或環境因素,目前尚無能夠預測攜帶者是否以及何時發病的方法[2]。LHON患者視力喪失主要與視網膜神經節細胞(RGC)及其軸突的凋亡變性相關[3-6]。與RGC一樣,光感受器(PR)細胞內存在豐富的線粒體,需要消耗大量能量,且其較RGC可能更容易受到線粒體基因突變的影響[7]。既往已有研究發現,LHON患者視盤周圍神經纖維層(pRNFL)變薄,黃斑區視網膜總厚度(MT)、神經節細胞層(GCL)+內叢狀層(IPL)變薄,內核層(INL)+外叢狀層(OPL)、PR細胞層、外核層(ONL)+PR內節(IS)、外節(OS)均增厚[6, 8-9];攜帶者pRNFL、INL+OPL增厚,PR細胞層變薄[8]。但也有研究發現,攜帶者黃斑區視網膜亞層厚度與正常對照者無顯著差異[9]。然而,目前尚缺乏關于LHON相關突變人群的較大樣本研究,關于PR的分層分析研究也較少。因此,本研究將PR進一步分層,對比觀察存在G11778A突變的患者、攜帶者以及正常對照組的pRNFL、MT、OPL、ONL、外界膜(ELM)-視網膜色素上皮(RPE)的厚度。現將結果報道如下。
1 對象和方法
橫斷面研究。本研究經武漢大學人民醫院臨床研究倫理委員會審核(批件號:WDRY2021-K018);遵循《赫爾辛基宣言》原則;所有受試者均知情并簽署書面知情同意書。本研究為“Leber遺傳性視神經病變AAV基因治療第三次臨床實驗”(注冊號:CTR2000038570)項目的治療前患者篩查部分數據。
2020年9月至2021年10月于武漢大學人民醫院眼科就診并經基因檢測確診的LHON患者68例136只眼(患者組)及其LHON患者家系中G11778A突變攜帶者40名80只眼(攜帶者組)納入本研究。從武漢大學人民醫院職工及學生中招募與患者組年齡匹配的健康志愿者40名80只眼作為正常對照組。
患者組納入標準:(1)年齡12~55歲;(2)單眼或雙眼無痛性視力喪失,伴中心暗點或旁中心暗點;(3)基因檢查發現G11778A突變;(4)屈光度<±5 D;(5)眼壓<21 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa);(6)入組和隨訪期間無任何黃斑病變臨床證據;(7)具有清晰的光相干斷層掃描(OCT)圖像。攜帶者組納入標準:(1)基因檢查發現G11778A突變;(2)雙眼最佳矯正視力(BCVA)1.0;(3)屈光度<±5 D;(4)眼壓<21 mm Hg;(5)入組和隨訪期間無任何黃斑病變的臨床證據;(6)具有清晰的OCT圖像;(7)無任何眼部疾病、眼科手術史以及嚴重全身性疾病等。正常對照組納入標準:(1)健康男性或女性;(2)雙眼BCVA 1.0;(3)無任何眼科不適癥狀,屈光度<±5D;(4)眼壓<21 mm Hg;(5)入組和隨訪期間無任何黃斑病變的臨床證據;(6)具有清晰的OCT圖像;(7)無任何眼部疾病、眼科手術史以及嚴重全身性疾病等。排除標準:(1)存在青光眼、缺血性視神經病變等影響RGC功能的其他神經眼科疾病;(2)存在影響角膜、晶狀體和視網膜的其他眼部疾病;(3)嚴重全身性疾病;(4)拒絕或無法配合OCT、視野等檢查。
受檢者均行BCVA、裂隙燈顯微鏡、綜合驗光、視野、眼壓、OCT檢查。采用2.5 m標準兩用最小分辨角對數(logMAR)視力表(中國溫州星康醫療科技有限公司)行BCVA檢查。采用中國Carl Zeiss公司全自動Humphrey視野儀行視野檢查,檢測程序為30-2標準策略閾值檢查。
采用德國Heidelberg公司Spectralis OCT儀行視盤和黃斑區掃描。pRNFL厚度測量:選擇視盤掃描模式,以視盤為中心,3.4 mm直徑進行環形掃描,設置實時自動跟蹤功能開啟。圖像信號強度>15。設備內置軟件測量平均、上方(S) 、鼻側(N) 、顳側(T) 、下方(I)pRNFL厚度。黃斑掃描為通過黃斑中心凹的水平B掃描,設置實時自動跟蹤功能開啟,圖像經過100次疊加,圖像信號強度>15。所有檢查由一名熟練技師操作完成。使用Image J軟件測量黃斑視網膜亞層厚度。圖像導入Image J軟件后進行標定,使用多邊形工具對黃斑進行分割,旁中心凹定義為距中心凹150 μm處的視網膜。依據文獻[9-11]的方法將視網膜分為OPL、ONL(OPL下界與ELM之間的垂直距離)、ELM-RPE(圖1)。1名獨立研究員在一固定顯示器(控制同一分辨率及亮度)上分別測量黃斑中心凹及鼻側、顳側旁中心凹(以下簡稱為“鼻側”“顳側”)的OPL、ONL、ELM-RPE厚度以及MT。MT為內界膜至RPE下界之間的厚度。各層測量10次取平均值。OCT圖像分析由另1名獨立研究員完成。

采用SPSS25.0軟件進行統計學分析。計量資料以均值±標準差(±s)表示;分類變量以頻率和百分比表示。患者組、攜帶者組、正常對照組之間黃斑區OPL、ONL、ELM-RPE厚度以及MT比較采用線性混合模型,并分析pRNFL及黃斑視網膜亞層厚度與患者病程的相關性。P<0.05為差異有統計學意義。
2 結果
患者組與正常對照組受檢者間年齡(t=0.29)、性別構成比(χ2=0.23)比較,差異無統計學意義(P>0.05);患者組與攜帶者組受檢者年齡(t=0.04)、性別構成比(χ2=0.03)比較,差異均有統計學意義(P<0.05)(表1)。

患者組患眼平均以及S、T、N、I區域的pRNFL厚度均較攜帶者組、正常對照組降低,差異均有統計學意義(P<0.01)(表2,圖2)。



患者組、攜帶者組、正常對照組受檢眼黃斑中心凹ONL厚度、MT比較,差異有統計學意義(P<0.05);ELM-RPE厚度比較,差異無統計學意義(P=0.19)(表3)。組間兩兩比較:患者組、攜帶者組ONL厚度較正常對照組顯著降低,差異有統計學意義(P<0.05);患者組與攜帶者組ONL厚度比較,差異無統計學意義(P=0.36)。患者組MT較對照組明顯變薄,差異有統計學意義(P=0.03);患者組與攜帶者組、攜帶者與對照組MT比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。


患者組、攜帶者組、正常對照組受檢眼黃斑顳側旁中心凹OPL、ONL厚度以及MT比較,差異均有統計學意義(P<0.05);ELM-RPE厚度比較,差異無統計學意義(P>0.05)(表3)。組間兩兩比較:患者組OPL厚度較正常對照組明顯增厚,差異有統計學意義(P=0.01);患者組與攜帶者、攜帶者組與正常對照組OPL厚度比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。患者組、攜帶者組ONL厚度較正常對照組明顯變薄,差異均有統計學意義(P<0.01);患者組與攜帶者組ONL厚度比較,差異無統計學意義(P>0.05)。患者組MT顯著小于攜帶者組,攜帶者組MT顯著小于正常對照組,差異均有統計學意義(P<0.01)。
患者組、攜帶者組、正常對照組受檢眼黃斑鼻側旁中心凹OPL、ONL、ELM-RPE厚度以及MT比較,差異均有統計學意義(P<0.05)(表3)。組間兩兩比較:患者組與攜帶者組OPL厚度較正常對照組明顯增厚,差異有統計學意義(P=0.08、0.02);患者組與攜帶者組OPL厚度比較,差異無統計學意義(P>0.05)。患者組ONL厚度較攜帶者組明顯增厚,差異有統計學意義(P<0.01);攜帶者組ONL厚度較正常對照組明顯變薄,差異有統計學意義(P<0.01);患者組ONL厚度與正常對照組比較,差異無統計學意義(P=0.40)。患者組ELM-RPE厚度較攜帶者組明顯增厚,差異有統計學意義(P=0.03);患者組與正常對照組、攜帶者組與正常對照組ELM-RPE厚度比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。患者組、攜帶者組MT均較正常對照組明顯變薄,差異均有統計學意義(P<0.01);患者組MT較攜帶者組也明顯變薄,差異有統計學意義(P<0.01)。
相關分析結果顯示,患者S、N、T區域以及平均pRNFL厚度與病程相關,隨病程延長,pRNFL變薄(r=-0.22、-0.21、-0.25、-0.22,P=0.02、0.02、0.01、0.02)。黃斑區視網膜亞層厚度中,僅顳側ELM-RPE厚度與病程相關(r=0.19,P=0.04)。
3 討論
既往臨床觀察研究發現,LHON患者病程早期可出現pRNFL腫脹,發病6個月后pRNFL明顯變薄[10-11]。本研究結果顯示,患者組pRNFL厚度較攜帶者組及正常對照組顯著變薄,與患者平均發病時間較長特征相符;相關性分析發現患者pRNFL變薄與病程相關。攜帶者組pRNFL,除T區域外,其余象限pRNFL厚度均較正常對照組增厚,但兩組差異無統計學意義,與既往相關研究結論一致[12]。可見pRNFL厚度可以為LHON患者疾病進展提供有意義的臨床參考。
黃斑區研究對LHON患者具有十分重要意義。既往研究發現LHON患者MT變薄[9],本研究存在相同發現。視網膜包含10層結構,既往大量研究分析了黃斑區神經纖維層(mRNFL)及GCL-IPL厚度,發現mRNFL變化與pRNFL相似,隨病程進展先增厚后變薄[8, 13],GCL-IPL厚度則在病程初期即變薄,患者視力喪失和GCL-IPL的變薄緊密聯系[14-15]。Balducci等[3]提出,GCL-IPL的萎縮可能是導致LHON患者視力喪失的主要原因。PR作為視網膜中能量需求最大的細胞之一,視網膜中60%的線粒體位于PR[7]。為探究LHON患者中PR是否與mRNFL、GCL-IPL一樣,共同導致MT降低,本研究將PR分OPL、ONL、ELM-RPE,發現患者組OPL增厚。既往研究多分析INL+OPL厚度,部分研究者發現LHON患者INL+OPL增厚,另有部分研究者發現患者與正常對照組比較差異無統計學意義[8-9]。OPL是視覺系統的第一個突觸,由ONL中的視錐和視桿細胞以及INL中的水平細胞和雙極細胞(BC)共同形成[16]。動物研究表明,視神經被切斷后,RGC及其突觸呈現出一定的可塑性,BC的數量很快就會增加[2, 17]。在原發性開角型青光眼(POAG)的組織學研究中同樣發現OPL腫脹增厚[18]。此外,本研究中我們還發現患者ONL變薄。Lam等[9]發現患者ONL+IS增厚。截止目前,尚無研究分析LHON患者的ONL。在同樣累及RGC及其神經軸突的晚期POAG中,有研究發現POAG患者ONL變薄[19];組織學以及自適應光學眼底照相發現POAG患者PR核的腫脹和細胞丟失[20]。這說明LHON和POAG導致ONL變薄的機制可能相似。本研究中患者組與正常對照組ELM-RPE厚度無顯著差異。我們分析,LHON患者中OPL、ONL厚度改變有以下3種可能機制:(1)與RGC損傷無關的LHON疾病效應;(2)對RGC凋亡或者瀕死的代償反應;(3)與其他神經元一樣,PR改變為缺血性損傷導致。
G11778A突變攜帶者無明顯臨床癥狀,mtDNA突變的存在是否導致攜帶者視網膜結構發生改變值得探索。既往研究發現,攜帶者MT以及mRNFL、GCL-IPL厚度與正常對照組無顯著差異[9, 12];但也有研究發現攜帶者mRNFL及GCL-IPL均增厚[8]。本研究結果顯示,攜帶者組旁中心凹MT較正常對照組降低。PR亞層厚度分析發現,攜帶者的OPL、ONL改變與患者一致,OPL厚度增加,ONL厚度減小,進一步證實LHON患者的以上改變可能由LHON疾病本身導致,并解釋了部分LHON患者在閃光視網膜電圖中觀察到的異常。ELM-RPE厚度受多種因素影響,本研究發現攜帶者組旁中心凹ELM-RPE較患者組變薄,與正常對照組差異無統計學意義。PR有特殊的能量獲取形式,主要依賴有氧糖酵解[21],并且PR的氧需求來自脈絡膜循環,所處環境氧含量豐富,具有更強的抗氧化損傷能力,這可能是LHON中RGC較PR更早失代償,表現為凋亡的原因。部分研究單獨分析了OS厚度,發現患者OS厚度較攜帶者和正常對照組顯著增厚[9]。此外,小鼠動物模型研究發現,視桿細胞依賴糖酵解來進行OS的生物合成,在遺傳過程中對糖酵解途徑進行干擾,可以顯著縮短OS長度[22]。攜帶者較患者旁中心凹ELM-RPE更厚,可能是一種代償性表現,是攜帶者PR的能量獲取對有氧糖酵解更加依賴的結果。然而,本研究中攜帶者與患者的ELM-RPE厚度差異也可能與兩組年齡差異有關。相關研究表明,ELM-RPE厚度在5~36歲維持在一個平臺期,36歲之后開始下降直至85歲[23]。未來還需要進行關于G11778A突變攜帶者的更大樣本量的前瞻性研究,探索ELM-RPE厚度與G11778A突變攜帶者向患者轉變之間的關系。
本研究存在的主要局限性:(1)OCT圖像采集過程中為了獲得清晰的視網膜成像,我們采用了平行黃斑的單線100次疊加B掃描成像模式,損失了多線掃描計算出的區域性平均數據;(2)PR的各亞層厚度均為手動標點測量,盡管我們對各層測量了10次取平均值,但仍可能存在些許誤差;(3)患者和攜帶者組年齡、性別不匹配,可能對結果帶來偏倚。LHON發病率不高,臨床中攜帶者的發現有賴于家族中LHON先證患者的出現,因其母系遺傳特征,攜帶者和患者很難做到性別、年齡匹配。未來將進行更大樣本量的縱向研究,以進一步了解LHON患者和攜帶者的PR改變。
Leber遺傳性視神經病變(LHON)是一種母系遺傳性線粒體遺傳病,患者以雙眼無痛性視力喪失為主要表現,其常見突變位點包括m.G3460A、G11778A、m.T14484C,其中G11778A突變患者視力下降最嚴重且預后最差[1]。攜帶G11778A突變者并非均發病,觸發其病理過程可能需要額外的遺傳或環境因素,目前尚無能夠預測攜帶者是否以及何時發病的方法[2]。LHON患者視力喪失主要與視網膜神經節細胞(RGC)及其軸突的凋亡變性相關[3-6]。與RGC一樣,光感受器(PR)細胞內存在豐富的線粒體,需要消耗大量能量,且其較RGC可能更容易受到線粒體基因突變的影響[7]。既往已有研究發現,LHON患者視盤周圍神經纖維層(pRNFL)變薄,黃斑區視網膜總厚度(MT)、神經節細胞層(GCL)+內叢狀層(IPL)變薄,內核層(INL)+外叢狀層(OPL)、PR細胞層、外核層(ONL)+PR內節(IS)、外節(OS)均增厚[6, 8-9];攜帶者pRNFL、INL+OPL增厚,PR細胞層變薄[8]。但也有研究發現,攜帶者黃斑區視網膜亞層厚度與正常對照者無顯著差異[9]。然而,目前尚缺乏關于LHON相關突變人群的較大樣本研究,關于PR的分層分析研究也較少。因此,本研究將PR進一步分層,對比觀察存在G11778A突變的患者、攜帶者以及正常對照組的pRNFL、MT、OPL、ONL、外界膜(ELM)-視網膜色素上皮(RPE)的厚度。現將結果報道如下。
1 對象和方法
橫斷面研究。本研究經武漢大學人民醫院臨床研究倫理委員會審核(批件號:WDRY2021-K018);遵循《赫爾辛基宣言》原則;所有受試者均知情并簽署書面知情同意書。本研究為“Leber遺傳性視神經病變AAV基因治療第三次臨床實驗”(注冊號:CTR2000038570)項目的治療前患者篩查部分數據。
2020年9月至2021年10月于武漢大學人民醫院眼科就診并經基因檢測確診的LHON患者68例136只眼(患者組)及其LHON患者家系中G11778A突變攜帶者40名80只眼(攜帶者組)納入本研究。從武漢大學人民醫院職工及學生中招募與患者組年齡匹配的健康志愿者40名80只眼作為正常對照組。
患者組納入標準:(1)年齡12~55歲;(2)單眼或雙眼無痛性視力喪失,伴中心暗點或旁中心暗點;(3)基因檢查發現G11778A突變;(4)屈光度<±5 D;(5)眼壓<21 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa);(6)入組和隨訪期間無任何黃斑病變臨床證據;(7)具有清晰的光相干斷層掃描(OCT)圖像。攜帶者組納入標準:(1)基因檢查發現G11778A突變;(2)雙眼最佳矯正視力(BCVA)1.0;(3)屈光度<±5 D;(4)眼壓<21 mm Hg;(5)入組和隨訪期間無任何黃斑病變的臨床證據;(6)具有清晰的OCT圖像;(7)無任何眼部疾病、眼科手術史以及嚴重全身性疾病等。正常對照組納入標準:(1)健康男性或女性;(2)雙眼BCVA 1.0;(3)無任何眼科不適癥狀,屈光度<±5D;(4)眼壓<21 mm Hg;(5)入組和隨訪期間無任何黃斑病變的臨床證據;(6)具有清晰的OCT圖像;(7)無任何眼部疾病、眼科手術史以及嚴重全身性疾病等。排除標準:(1)存在青光眼、缺血性視神經病變等影響RGC功能的其他神經眼科疾病;(2)存在影響角膜、晶狀體和視網膜的其他眼部疾病;(3)嚴重全身性疾病;(4)拒絕或無法配合OCT、視野等檢查。
受檢者均行BCVA、裂隙燈顯微鏡、綜合驗光、視野、眼壓、OCT檢查。采用2.5 m標準兩用最小分辨角對數(logMAR)視力表(中國溫州星康醫療科技有限公司)行BCVA檢查。采用中國Carl Zeiss公司全自動Humphrey視野儀行視野檢查,檢測程序為30-2標準策略閾值檢查。
采用德國Heidelberg公司Spectralis OCT儀行視盤和黃斑區掃描。pRNFL厚度測量:選擇視盤掃描模式,以視盤為中心,3.4 mm直徑進行環形掃描,設置實時自動跟蹤功能開啟。圖像信號強度>15。設備內置軟件測量平均、上方(S) 、鼻側(N) 、顳側(T) 、下方(I)pRNFL厚度。黃斑掃描為通過黃斑中心凹的水平B掃描,設置實時自動跟蹤功能開啟,圖像經過100次疊加,圖像信號強度>15。所有檢查由一名熟練技師操作完成。使用Image J軟件測量黃斑視網膜亞層厚度。圖像導入Image J軟件后進行標定,使用多邊形工具對黃斑進行分割,旁中心凹定義為距中心凹150 μm處的視網膜。依據文獻[9-11]的方法將視網膜分為OPL、ONL(OPL下界與ELM之間的垂直距離)、ELM-RPE(圖1)。1名獨立研究員在一固定顯示器(控制同一分辨率及亮度)上分別測量黃斑中心凹及鼻側、顳側旁中心凹(以下簡稱為“鼻側”“顳側”)的OPL、ONL、ELM-RPE厚度以及MT。MT為內界膜至RPE下界之間的厚度。各層測量10次取平均值。OCT圖像分析由另1名獨立研究員完成。

采用SPSS25.0軟件進行統計學分析。計量資料以均值±標準差(±s)表示;分類變量以頻率和百分比表示。患者組、攜帶者組、正常對照組之間黃斑區OPL、ONL、ELM-RPE厚度以及MT比較采用線性混合模型,并分析pRNFL及黃斑視網膜亞層厚度與患者病程的相關性。P<0.05為差異有統計學意義。
2 結果
患者組與正常對照組受檢者間年齡(t=0.29)、性別構成比(χ2=0.23)比較,差異無統計學意義(P>0.05);患者組與攜帶者組受檢者年齡(t=0.04)、性別構成比(χ2=0.03)比較,差異均有統計學意義(P<0.05)(表1)。

患者組患眼平均以及S、T、N、I區域的pRNFL厚度均較攜帶者組、正常對照組降低,差異均有統計學意義(P<0.01)(表2,圖2)。



患者組、攜帶者組、正常對照組受檢眼黃斑中心凹ONL厚度、MT比較,差異有統計學意義(P<0.05);ELM-RPE厚度比較,差異無統計學意義(P=0.19)(表3)。組間兩兩比較:患者組、攜帶者組ONL厚度較正常對照組顯著降低,差異有統計學意義(P<0.05);患者組與攜帶者組ONL厚度比較,差異無統計學意義(P=0.36)。患者組MT較對照組明顯變薄,差異有統計學意義(P=0.03);患者組與攜帶者組、攜帶者與對照組MT比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。


患者組、攜帶者組、正常對照組受檢眼黃斑顳側旁中心凹OPL、ONL厚度以及MT比較,差異均有統計學意義(P<0.05);ELM-RPE厚度比較,差異無統計學意義(P>0.05)(表3)。組間兩兩比較:患者組OPL厚度較正常對照組明顯增厚,差異有統計學意義(P=0.01);患者組與攜帶者、攜帶者組與正常對照組OPL厚度比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。患者組、攜帶者組ONL厚度較正常對照組明顯變薄,差異均有統計學意義(P<0.01);患者組與攜帶者組ONL厚度比較,差異無統計學意義(P>0.05)。患者組MT顯著小于攜帶者組,攜帶者組MT顯著小于正常對照組,差異均有統計學意義(P<0.01)。
患者組、攜帶者組、正常對照組受檢眼黃斑鼻側旁中心凹OPL、ONL、ELM-RPE厚度以及MT比較,差異均有統計學意義(P<0.05)(表3)。組間兩兩比較:患者組與攜帶者組OPL厚度較正常對照組明顯增厚,差異有統計學意義(P=0.08、0.02);患者組與攜帶者組OPL厚度比較,差異無統計學意義(P>0.05)。患者組ONL厚度較攜帶者組明顯增厚,差異有統計學意義(P<0.01);攜帶者組ONL厚度較正常對照組明顯變薄,差異有統計學意義(P<0.01);患者組ONL厚度與正常對照組比較,差異無統計學意義(P=0.40)。患者組ELM-RPE厚度較攜帶者組明顯增厚,差異有統計學意義(P=0.03);患者組與正常對照組、攜帶者組與正常對照組ELM-RPE厚度比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。患者組、攜帶者組MT均較正常對照組明顯變薄,差異均有統計學意義(P<0.01);患者組MT較攜帶者組也明顯變薄,差異有統計學意義(P<0.01)。
相關分析結果顯示,患者S、N、T區域以及平均pRNFL厚度與病程相關,隨病程延長,pRNFL變薄(r=-0.22、-0.21、-0.25、-0.22,P=0.02、0.02、0.01、0.02)。黃斑區視網膜亞層厚度中,僅顳側ELM-RPE厚度與病程相關(r=0.19,P=0.04)。
3 討論
既往臨床觀察研究發現,LHON患者病程早期可出現pRNFL腫脹,發病6個月后pRNFL明顯變薄[10-11]。本研究結果顯示,患者組pRNFL厚度較攜帶者組及正常對照組顯著變薄,與患者平均發病時間較長特征相符;相關性分析發現患者pRNFL變薄與病程相關。攜帶者組pRNFL,除T區域外,其余象限pRNFL厚度均較正常對照組增厚,但兩組差異無統計學意義,與既往相關研究結論一致[12]。可見pRNFL厚度可以為LHON患者疾病進展提供有意義的臨床參考。
黃斑區研究對LHON患者具有十分重要意義。既往研究發現LHON患者MT變薄[9],本研究存在相同發現。視網膜包含10層結構,既往大量研究分析了黃斑區神經纖維層(mRNFL)及GCL-IPL厚度,發現mRNFL變化與pRNFL相似,隨病程進展先增厚后變薄[8, 13],GCL-IPL厚度則在病程初期即變薄,患者視力喪失和GCL-IPL的變薄緊密聯系[14-15]。Balducci等[3]提出,GCL-IPL的萎縮可能是導致LHON患者視力喪失的主要原因。PR作為視網膜中能量需求最大的細胞之一,視網膜中60%的線粒體位于PR[7]。為探究LHON患者中PR是否與mRNFL、GCL-IPL一樣,共同導致MT降低,本研究將PR分OPL、ONL、ELM-RPE,發現患者組OPL增厚。既往研究多分析INL+OPL厚度,部分研究者發現LHON患者INL+OPL增厚,另有部分研究者發現患者與正常對照組比較差異無統計學意義[8-9]。OPL是視覺系統的第一個突觸,由ONL中的視錐和視桿細胞以及INL中的水平細胞和雙極細胞(BC)共同形成[16]。動物研究表明,視神經被切斷后,RGC及其突觸呈現出一定的可塑性,BC的數量很快就會增加[2, 17]。在原發性開角型青光眼(POAG)的組織學研究中同樣發現OPL腫脹增厚[18]。此外,本研究中我們還發現患者ONL變薄。Lam等[9]發現患者ONL+IS增厚。截止目前,尚無研究分析LHON患者的ONL。在同樣累及RGC及其神經軸突的晚期POAG中,有研究發現POAG患者ONL變薄[19];組織學以及自適應光學眼底照相發現POAG患者PR核的腫脹和細胞丟失[20]。這說明LHON和POAG導致ONL變薄的機制可能相似。本研究中患者組與正常對照組ELM-RPE厚度無顯著差異。我們分析,LHON患者中OPL、ONL厚度改變有以下3種可能機制:(1)與RGC損傷無關的LHON疾病效應;(2)對RGC凋亡或者瀕死的代償反應;(3)與其他神經元一樣,PR改變為缺血性損傷導致。
G11778A突變攜帶者無明顯臨床癥狀,mtDNA突變的存在是否導致攜帶者視網膜結構發生改變值得探索。既往研究發現,攜帶者MT以及mRNFL、GCL-IPL厚度與正常對照組無顯著差異[9, 12];但也有研究發現攜帶者mRNFL及GCL-IPL均增厚[8]。本研究結果顯示,攜帶者組旁中心凹MT較正常對照組降低。PR亞層厚度分析發現,攜帶者的OPL、ONL改變與患者一致,OPL厚度增加,ONL厚度減小,進一步證實LHON患者的以上改變可能由LHON疾病本身導致,并解釋了部分LHON患者在閃光視網膜電圖中觀察到的異常。ELM-RPE厚度受多種因素影響,本研究發現攜帶者組旁中心凹ELM-RPE較患者組變薄,與正常對照組差異無統計學意義。PR有特殊的能量獲取形式,主要依賴有氧糖酵解[21],并且PR的氧需求來自脈絡膜循環,所處環境氧含量豐富,具有更強的抗氧化損傷能力,這可能是LHON中RGC較PR更早失代償,表現為凋亡的原因。部分研究單獨分析了OS厚度,發現患者OS厚度較攜帶者和正常對照組顯著增厚[9]。此外,小鼠動物模型研究發現,視桿細胞依賴糖酵解來進行OS的生物合成,在遺傳過程中對糖酵解途徑進行干擾,可以顯著縮短OS長度[22]。攜帶者較患者旁中心凹ELM-RPE更厚,可能是一種代償性表現,是攜帶者PR的能量獲取對有氧糖酵解更加依賴的結果。然而,本研究中攜帶者與患者的ELM-RPE厚度差異也可能與兩組年齡差異有關。相關研究表明,ELM-RPE厚度在5~36歲維持在一個平臺期,36歲之后開始下降直至85歲[23]。未來還需要進行關于G11778A突變攜帶者的更大樣本量的前瞻性研究,探索ELM-RPE厚度與G11778A突變攜帶者向患者轉變之間的關系。
本研究存在的主要局限性:(1)OCT圖像采集過程中為了獲得清晰的視網膜成像,我們采用了平行黃斑的單線100次疊加B掃描成像模式,損失了多線掃描計算出的區域性平均數據;(2)PR的各亞層厚度均為手動標點測量,盡管我們對各層測量了10次取平均值,但仍可能存在些許誤差;(3)患者和攜帶者組年齡、性別不匹配,可能對結果帶來偏倚。LHON發病率不高,臨床中攜帶者的發現有賴于家族中LHON先證患者的出現,因其母系遺傳特征,攜帶者和患者很難做到性別、年齡匹配。未來將進行更大樣本量的縱向研究,以進一步了解LHON患者和攜帶者的PR改變。