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角膜与外眼

Wessely免疫环

Wessely免疫环是角膜基质内对外来抗原的免疫反应形成的无菌性环形浸润。1911年,Wessely在暴露于牛或马血清蛋白的兔角膜中记录到可重复的免疫反应,首次报告为“Wessely现象”。

1956年,Morawiecki提出了免疫复合物介导的补体激活的作用。后来发现,其他抗原如细菌内毒素也可触发抗体非依赖的备解素介导的补体替代途径激活。

它可在感染性角膜炎病程中出现,或作为非感染性角膜反应发生。

Q Wessely免疫环在哪些情况下可见?
A

Wessely免疫环出现在多种情况中。感染性方面,伴随铜绿假单胞菌、棘阿米巴、疱疹、真菌等引起的角膜炎。非感染性方面,有报道见于长期佩戴隐形眼镜、准分子激光治疗后、滴眼液(如双氯芬酸)、角膜化学伤、白塞病、复发性角膜上皮糜烂等。所有情况本质都是角膜基质对外来抗原的免疫反应。

Wessely免疫环的裂隙灯照片和前段OCT
Wessely免疫环的裂隙灯照片和前段OCT
Alreshidi SO, et al. Differentiation of acanthamoeba keratitis from other non-acanthamoeba keratitis: Risk factors and clinical features. PLOS ONE. 2024;19(3):e0299492. Figure 4. PMCID: PMC10931457. License: CC BY.
A为角膜环状混浊的裂隙灯照片,B为同一部位的前段OCT。可辅助确认角膜浸润周围形成的免疫环的位置和深度。

Wessely免疫环的自觉症状与基础疾病相关。免疫环本身通常不会对视力产生重大影响。

  • 眼痛:合并感染性角膜炎时出现。
  • 异物感、烧灼感:根据角膜上皮损伤程度出现。
  • 视物模糊角膜基质混浊累及瞳孔区时发生。
  • 畏光充血:根据炎症程度出现。
  • 流泪、脓性分泌物:合并感染性角膜炎时明显。

临床所见(医生检查确认的所见)

Section titled “临床所见(医生检查确认的所见)”

典型的Wessely免疫环是在角膜缘附近形成的角膜基质内环状浸润。在远离感染中心病灶、隔有透明部分的位置形成可见的环。

免疫环的出现时间因补体激活途径而异。

激活途径出现时间代表性病因
经典途径10~14天后常见感染性角膜
替代途径1~5天内铜绿假单胞菌、已致敏抗原
迟发型进一步延迟棘阿米巴、微孢子虫
  • 疱疹免疫性基质角膜:表现为基质中层的深层混浊环。通常位于中心或旁中心,有时可见围绕盘状角膜内皮炎区域。
  • 棘阿米巴角膜炎:约15%的患者出现角膜基质环状浸润1)。环状浸润被定义为“重症炎症性并发症(SIC)”之一1)
  • 与假性老年环的相似性卡他性角膜溃疡可见与角膜缘平行的浸润,浸润病灶与角膜缘之间有1~2 mm的透明带。由III型过敏反应(补体激活+中性粒细胞浸润)引起的无菌性浸润,表现出与Wessely免疫环相似的病理状态。

感染性因素

革兰阴性杆菌:以铜绿假单胞菌(Pseudomonas)为代表。内毒素通过旁路途径激活,早期出现免疫环。

疱疹病毒:见于单纯疱疹病毒(HSV)和带状疱疹病毒(VZV)引起的免疫性基质角膜炎。

棘阿米巴:由于临床病程较长,免疫环的出现也延迟。

真菌:在真菌性角膜炎和Pythium insidiosum角膜炎中有报道。

其他:Moraxella atlantae、微孢子虫、非结核分枝杆菌。

非感染性因素

隐形眼镜:被认为是与长期使用相关的细菌抗原(尤其是革兰阴性杆菌的内毒素)的免疫反应。保存液的污染也可能是原因之一。

准分子激光:在PRK和PTK后有报道。热休克蛋白与细菌HSP的循环抗体之间的交叉反应被提出作为假说。

滴眼液:双氯芬酸等。

其他角膜化学伤/热烧伤角膜内昆虫叮刺、帕里毒素(珊瑚来源毒素)、白塞病、复发性角膜上皮糜烂

棘阿米巴角膜炎中,环状浸润和巩膜炎被定义为“严重炎症并发症(SIC)”1)。已确定以下SIC的独立危险因素1)

  • 年龄>34岁:OR 2.36(95% CI 1.21–4.57)1)
  • 抗阿米巴治疗(AAT)前使用类固醇:OR 2.56(95% CI 1.28–5.10)1)
  • HSV角膜炎治疗史:与SIC独立相关1)

Wessely免疫环通过裂隙灯显微镜的临床所见进行诊断。当观察到角膜基质内的环状浸润时,与感染性环状浸润的鉴别最为重要

环状浸润(ring infiltrate)在真菌性角膜炎棘阿米巴角膜炎中也常见2)HSV、水痘-带状疱疹病毒、EB病毒也可引起免疫介导的角膜浸润,可能类似于细菌性、真菌性或棘阿米巴角膜炎2)

提示感染性环状浸润(活微生物侵入角膜组织)的体征如下:

  • 疼痛:比无菌性免疫环更剧烈。
  • 结膜充血:伴有高度充血
  • 上皮缺损:溃疡底部存在上皮缺损
  • 脓性分泌物:提示合并细菌性角膜炎
  • 坏死:伴有角膜基质坏死表现。
  • 前房反应:包括前房积脓前房炎症。

另一方面,位于溃疡边界外侧、对类固醇滴眼液有反应的轻度浸润提示为“纯”Wessely免疫环区域。

Q 如何鉴别感染性和无菌性环形浸润?
A

感染性环形浸润表现为疼痛、重度结膜充血、上皮缺损、脓性分泌物、坏死、前房反应等明显炎症表现。无菌性Wessely免疫环出现在远离感染中心病灶的透明带外侧,炎症轻微,对类固醇滴眼液有反应。然而,由于微生物性角膜炎过程中两者可同时形成,因此发现环形浸润时应首先怀疑感染并进行培养检查。

优先根据病原微生物进行抗微生物治疗。感染得到控制后,免疫环会消退。

通常无需特殊治疗。临床上有时会使用类固醇滴眼液。如果是“真正无菌性”浸润,通常迅速完全愈合。

这是由葡萄球菌抗原引起的III型过敏反应(补体激活+中性粒细胞浸润)导致角膜周边出现的无菌性浸润,与Wessely免疫环表现相似。联合使用抗生素和低浓度类固醇滴眼液有效,长期管理需注意眼睑缘清洁和抗生素眼膏涂抹。

Wessely免疫环病理的核心是外来抗原与从角膜缘血管系统扩散到基质内的抗体之间的相互作用。

  1. 外源性抗原(微生物抗原、内毒素等)存在于角膜基质中。
  2. 角膜缘血管扩散的IgG抗体与抗原结合,形成免疫复合物。
  3. 免疫复合物激活补体系统。
  4. 产生趋化因子(C3a、C5a),将多形核白细胞(主要是中性粒细胞)募集到基质内。
  5. 中性粒细胞的积聚在角膜缘周围形成环形浸润。
  • 经典途径:抗原-抗体复合物与C1q结合并激活。感染发病后10~14天出现免疫环。
  • 旁路途径(备解素途径):内毒素等不依赖抗体直接激活C3。在铜绿假单胞菌角膜炎或已致敏抗原的情况下,免疫环在1~5天内早期出现。

两条途径的参与可以解释从症状出现到免疫环出现的时间差异。

免疫环在角膜缘周围形成环状的原因是,抗体从角膜缘血管向角膜中央扩散,与角膜基质中的抗原以等量比结合的部位(等价带)出现在距角膜缘一定距离的位置。该反应与Arthus反应(局部III型过敏反应)机制类似。

Q 为什么浸润呈环状?
A

抗体从角膜缘血管向角膜中央呈放射状扩散。而抗原从角膜中央的感染灶或外来物质向周边扩散。两者以最佳比例(等价带)结合的部位成为距角膜缘一定距离的环状区域,免疫复合物在此集中沉积。补体激活和中性粒细胞募集也集中于此,因此形成环状浸润。

棘阿米巴角膜炎中环形浸润的预后意义

Section titled “棘阿米巴角膜炎中环形浸润的预后意义”

Moorfields眼科医院1991年至2012年棘阿米巴角膜炎队列(培养或病理确诊病例)的回顾性分析中,环形浸润和巩膜炎被定义为“严重炎症并发症(SIC)”1)。SIC的独立危险因素为年龄>34岁(OR 2.36)和AAT前使用类固醇(OR 2.56)1)

分层分析显示,在无巩膜炎的患者中,环形浸润是预后不良的强独立因素(OR 5.57;95% CI 2.02–15.39;P=0.001)1)。相反,当存在巩膜炎时,无论有无环形浸润,预后不良风险均较高,环形浸润的额外影响较小1)。这些结果表明巩膜炎和环形浸润相关但可能具有不同的病理生理学1)

PRK和PTK后曾有Wessely免疫环的报道。以前认为这是由于激光消融区边缘变性DNA蛋白的释放所致,但近年提出假说认为,物理应激后产生的哺乳动物热休克蛋白(HSP)与既往感染来源的细菌HSP的循环抗体发生交叉反应。

这是一种与处理产帕里毒素(PTX)珊瑚相关的罕见眼表疾病。PTX作用于Na-K ATP酶泵,可能导致角膜上皮脱落、Wessely免疫环形成和角膜周边变薄。严重程度从轻度眼表损伤到角膜融解和穿孔不等。

  1. Carnt N, Robaei D, Watson SL, et al. Demographic and clinical risk factors associated with Acanthamoeba keratitis in a large UK case series of 221 patients. Br J Ophthalmol. 2018;102(10):1431-1435.
  2. American Academy of Ophthalmology Cornea/External Disease Preferred Practice Pattern Panel. Bacterial Keratitis Preferred Practice Pattern. Ophthalmology. 2024;131(2):P1-P47.

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