间歇性外斜视患者眼外肌及其本体感受器_间歇性外斜视什么原因

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间歇性外斜视患者眼外肌及其本体感受器的病理学改变

郭立云* 孙恒 王廷华

[摘要] 目的 研究间歇性外斜视患者眼外肌及其本体感受器的超微结构，以期探讨间歇性外斜视的发病机制。方法 取10例间歇性外斜视患者及5例同期角膜移植供体的健康人眼内直肌，光镜及透射电镜观察肌纤维及眼外肌本体感受器的超微结构。结果（1）光镜下及电镜下间歇性外斜视患者，正常对照组比较，眼外肌纤维呈萎缩、损伤样改变。（2）光镜下及电镜下眼外肌本体感受器正常对照组比较，眼外肌本体感受器结构出现明显异常。结论 间歇性外斜视患者弱侧眼外肌内直肌及其本体感受器发生了病理性改变，可能与间歇性外斜视病因及发病机制有关。

关键词： 间歇性外斜视 眼外肌 本体感受器

Pathological changes of extraocular muscule and proprioceptors in extraocular muscles in intermittent exotropia

Guo Liyun*，Sun Heng,Wang Tinghua.*Department of Ophthalmology,the Fourth Affiliated Hospital of Kunming Medical College,Yunnan 650031,China

[Atstract] Objective To observe the ultrastructure of extraocular muscle(EOM)and proprioceptors in extraocular muscles(EMP)in intermittent exotropia and discu it's pathothogenesis.Methods The samples were obstained from medial rectus of 10 patients who were suffering from intermittent exotropia 5 corneal graft donors ,after being stained ,the samples were examined under light microscopy(LM)and transmiion electron microscopy(TEM)to observe the structure of extraocular muscle and EMP.Results(1)Under light microscopy and transmiion electron microscopy(TEM),the muscle fibers of medial rectus of patients with intermittent exotropia showed atrophied and injured compared with that of the normal controls..(2)Under electron microscopy and transmiion electron microscopy(TEM), The proprioceptors in the extraocular muscle from intermittent exotropia showed ultrastructual change ompared with that of the normal controls..Conclusion The ultrastructure of medial rectus of intermittent exotropia subjects were all changed compared with that of the controls.These alterations are probably related to the etiology and pathogenesis of intermittent exotropia.[Key Words]: intermittent exotropia;extraocular muscule;proprioceptor 作者单位：昆明医学院第四附属医院眼科,昆明医学院在读博士 通讯作者：王廷华Email:tinghua_neuron@263.net

引 言

间歇性外斜视是从外隐斜过渡到外显斜的一种斜视，其发病率位居外斜视患者的首位，但病因尚无定论 [1]。一直以来，对斜视的病因，人们坚持“流出学说”、“传出原理”，认为眼位信息是由中枢神经系统传出至眼外肌的，但不能解释一些临床现象，例如，间歇性外斜视的视网膜双重对应。国外学者用大量实验证实眼外肌本体感受器在眼位控制、双眼共轭运动、空间定位、深度觉、立体视、固视反射及眼位调整中起重要的作用[2-4]。提出了“传入学说”，即眼位信息经眼外肌本体感受器、三叉神经眼支传至中枢系统，再由传出神经传至眼外肌；传统认为共同性斜视眼外肌及其神经支配均无器质性病变[5]，但近年来研究发现部分斜视患者眼外肌出现了病理形态学改变[6,7]。所以本研究观察间歇性外斜视患者眼外肌及其本体感受器的超微病理学改变，以期为正确认识间歇性外斜视的发病机制奠定理论基础并为临床治疗提供理论依据，进而外斜视的治疗开辟新的思路。

1.材料与方法

1.1光镜标本

1.1.1研究资料 收集2005年6月至2006年8月在我院确诊的的间歇性外斜患者10例，男性5例，女性5例，年龄7－30岁,平均16.3岁，斜视度数30△－120△。同期角膜移植供体的健康人眼内直肌5条为正常对照。1.1.2取材与保存

在治疗外斜视的手术（内直肌缩短）中取患者非注视眼内直肌附着点后长约4mm，宽约10mm的眼外肌，严格按照活检标本病理检查的技术操作要求，避免挤压肌肉，取下的组织立即置入有液氮的容器中，温度约－160℃，同样方法取新鲜角膜移植供体的健康人内直肌及保存。1.1.3标本制作方法

置入液氮容器的标本达速冻目的后，取出置于－20℃恒冷切片机进行切片(附着点后4mm处连续切片，层厚约10um)，常规HE染色，置光镜下检查。1.1.4图像处理

采用Olympus BH2-RFCA显微镜进行观察并显微照相，1.2电镜标本

1.2.1研究资料

另外收集同期在我院行间歇性外斜视矫正术患者10例；年龄8－31岁，平均19.5岁，斜视度数40△－110△，平均60.8△。同期角膜移植供体的健康人眼内直肌5条作为正常对照。1.2.2．取材及保存

在治疗间外的手术中取患者非注视眼内直肌附着点后长约5mm，宽约10mm眼外肌，取肌肉－肌腱连接处3块3mm×1mm×1mm组织，置于3.5％戊二醛固定液中，4℃保存。对正常对照组同样方法取材及保存。1.2.3标本制作方法

将3.5％的戊二醛固定后的标本，移入二甲砷酸缓冲液（PH=7.4）中浸泡24小时以上，1％四氧化锇后固定2小时，50％、70％、90％、100％丙酮脱水每级10分钟，Epon8.2环氧树酯混合液浸泡24小时，定向包埋，半薄切片定位，超薄切片采用醋酸双氧铀/柠檬酸铅双染色后，置于PHILIPS CM120透射电镜下观察。

2.结 果 2.1光镜下眼外肌形态结构

正常对照组眼外肌纤维排列紧密、整齐有序，大小均一；间歇性外斜视患者眼外肌纤维数量减少,排列失去规律，大小不一。

2.2光镜下眼外肌本体感受器――肌梭的形态结构

两组眼外肌肌梭多位于肌腹或肌肉－肌腱连接处，其长轴与梭外肌平行，外被结缔组织构成的梭囊包绕，梭囊在肌梭赤道部膨大，其外观呈梭形，梭内肌纤维的直径明显小于梭外肌纤维，细胞核呈缗线状排列，或集中于肌纤维中段，而使该处膨大。梭囊内可见有髓及无髓神经。两组在光镜下比较无明显差别。2.3光镜下眼外肌本体感受器――栅栏终端的形态结构

两组内直肌栅栏终端分布、走行、及终末形态无明显区别，均表现为肌肉－肌腱连接处，肌纤维与肌腱相嵌插，近似平行分布，感受器神经纤维从肌腱传入邻近相嵌的单个梭外肌纤维中，并沿该肌纤维干延伸、分支，附着于上、下两侧。

2.4电镜下眼外肌本体感受器――肌梭的形态结构

正常对照组眼外肌肌梭的结缔组织被囊，分为两层，外囊较厚，由两层扁平细胞构成，内囊较薄，由一层扁平细胞构成，包绕梭内肌和神经末梢。两层之间轴周间隙。梭内肌纤维较细，胞浆和线粒体较少，可见较大的细胞核，无肌萎缩、水肿、溶解坏死。囊内可见有髓神经纤维和无髓神经纤维，神经末梢周围被Schwann细胞包裹，轴浆内可见大量微管、微丝及少量空泡，线粒体少而小，未见明显异常（图1）；间歇性外斜视组患者眼外肌肌梭发生了病理性变化，肌梭内、外囊不完整,梭内肌纤维排列紊乱梭囊内无髓神经轴浆有残体形成，微丝、微管等细胞器明显减少，甚至消失；部分梭内肌纤维的肌原纤维水肿，肌丝溶解，线粒体变性融合；严重者囊内有髓神经出现脱髓鞘现象，表现为部分髓鞘溶解，其神经纤维内的微丝、微管等细胞器成分明显减少，出现空泡状结构；肌梭外囊与梭外肌交界处，胶原纤维增生，肌膜增厚（图2-3）。

2.5电镜下眼外肌本体感受器――栅栏终端的形态

正常对照组：肌肉－肌腱连接处眼外肌栅栏终端较集中，为有囊的感受器，由肌肉终末、肌腱及神经末梢构成，成纤维细胞形成内、外包膜，内膜将腱分隔成小区，小区内可见神经终末。腱由疏松细小的胶原纤维组成（图4）。间歇性外斜视组：内膜不完整，腱由粗大、致密的胶原纤维组成，有髓神经轴浆内有残体形成，线粒体缺如，内膜与Schwann细胞间可见粗大致密的胶原纤维增生，神经纤维内微丝、微管等细胞器减少,严重者可见有髓神经脱髓鞘（图5）。

3讨 论

3.1正常眼外肌及其本体感受器的特点

人类眼外肌属于横纹肌，具有丰富的神经末梢和本体感受器，眼外肌通过兴奋－收缩耦联机制实现其运动功能，收缩和舒张功能都是主动的[8]。正常的眼外肌组织在光镜下肌纤维大小均匀、形态一致，排列整齐有序，排列规则；在电镜下肌腱连接处含有丰富的神经末梢和本体感受器[9]。眼外肌本体感受器有三种形式被发现：肌梭、高尔基腱器官、栅栏终端[10]。研究表明，人眼外肌仅有肌梭和栅栏终端两种本体感受器[11]。眼外肌分三层，肌梭位于眼眶层，栅栏终端位于眼球层[10]。实验表明，人眼外肌本体感受器最集中处为肌肉－肌腱连接处[12，13，14]。肌梭对肌肉伸长刺激敏感，栅栏终端对肌肉的收缩刺激敏感[9]。，最近证明，来自肌梭的信息确实到达大脑皮层，并形成意识[15]。

3.2间歇性外斜视患者眼外肌本体感受器超微结构与斜视的关系

人们用大量实验证实了眼外肌本体感受器在感受控制眼位中的作用，认为眼位信息经本体感受器三叉神经眼支传入中枢神经系统（小脑、上丘、视皮质、楔状核和前庭核），传出神经至眼外肌。Coris[16]发现先天性斜视患者眼外肌本体感受器发生了变化，提出眼位的控制和双眼共轭运动依赖本体感受器传递信号至每眼的特定位置，认为眼外肌本体感受器异常是斜视发病的因素之一。Lawrence[17]等报道在视物过程中眼外肌本体感受器不断调整双眼视信号，保持注视的稳定性和共轭性。Campos[18]等报道眼部带状疱疹患者，因三叉神经受到侵犯而出现空间定位功能缺陷。本研究观察到间歇性外斜视眼外肌本体感受器的主要病理病变为：本体感受器内外囊的完整性破坏，影响其分泌、运转、收缩功能及对再生梭内肌纤维的支架作用，从而导致了眼外肌本体感受器功能异常。内囊膜与神经末梢间增生的胶原纤维，阻碍了梭内肌纤维与神经末梢间的本体感受信息的传递，可能导致向中枢传递的本体感受信息出现偏差。梭内肌纤维水肿变性，萎缩，甚至溶解坏死，线粒体变性，均可导致本体感受器的功能受到较大影响。同样，神经末梢的异常变性极有可能影响神经纤维的信息传递。眼外肌本体感受器的传入信息能够到达大脑皮层形成意识，传出冲动使肌肉随意性运动，因此我们推测间歇性外斜视初期眼外肌本体感受器病变不严重情况下，眼外肌本体感受器仍能在意识控制下发挥作用，调节眼外肌运动，控制眼球正位，即表现为间歇性眼斜，但病变后期眼外肌本体感受器的结构受到严重损害，加强意识也无法发挥以上功能，眼位不能控制正位，出现恒定性外斜视。

近年来国外许多学者利用肉毒杆菌毒素A(BTA)治疗斜视，间歇性外斜视治疗效果令人满意[19],肉毒杆菌毒素A能使肌肉发生去神经样改变，导致眼外肌部分萎缩，肌肉肌力减弱；使眼外肌本体感受器传入冲动减少，抑制眼外肌本体感受信息的传递。对间歇性外斜视患者强侧眼外肌外直肌注射肉毒杆菌毒素A后，矫正间歇性外斜视患者内直肌与外直肌运动的不平衡，达到治疗间歇性外斜视的目的。这也证实了间歇性外斜视患者内直肌、外直肌及眼外肌本体感受器功能不平衡是间歇性外斜视发病的因素之一，与我们所观察到的间歇性外斜视患者内直肌及其本体感受器发生了病理性损害相符合。

3.3研究意义

本研究结果表明，间歇性外斜视患者内直肌的超微结构的确发生了病理性改变，为临床选择间歇性外斜视手术时机及手术方式提供理论指导，即应尽早手术，弱侧肌手术不应作为首选，可选择强侧眼外肌减弱术。

眼外肌本体感受器结构紊乱会导致其功能异常，本研究从形态学的角度证实了间歇性外斜视眼外肌本体感受器结构发生了异常改变，为眼科临床深入正确认识间歇性外斜视的发病机制提供了理论基础；同时，本研究结果对眼科临床治疗间歇性外斜视有指导意义，在选择手术方法时，应尽量选用眼外肌后徙术、肌腱延长术，应尽量避免眼外肌截除术、切开术，因后者更易造成眼外肌本体感受器存在部位组织结构紊乱和丢失，从而影响临床效果[11]；如能进一步证实眼外肌本体感受器的作用，可针对眼外肌本体感受器较密集部位采取措施，例如肉毒素注射，通过改变本体感受器向中枢的信息传递，以达到手术的目的。

神经干细胞具有未分化特性，增殖和自我更新能力，具有多向分化潜能和修复损伤组织的能力。除可分化产生中枢系统主要类型细胞外，有研究表明，神经干细胞亦能分化成有收缩功能的平滑肌细胞（平滑肌肌原纤维的收缩过程横纹肌一致），且能分泌营养因子，影响神经-肌肉连接及反射弧的功能[20]。随着神经生物学和分子生物学研究的进展，组织损伤修复和再生成为人们重点关注的课题，利用神经干细胞移植治疗某些神经系统疾病和损伤，已取得成功。本研究证实眼外肌纤维（细胞）眼外肌本体感受器（神经-肌肉连接）均出现了病理性改变，若能将神经干细胞应用于斜视的治疗，将产生重大的意义。

本研究以临床来源的标本及现有实验条件，仅为神经干细胞移植应用于眼科疾病（斜视）的治疗提供组织形态学基础，许多问题有待深入研究，例如，可移植神经干细胞治疗麻痹性斜视动物模型，观察其作用，为斜视治疗开拓新思路。参考文献

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