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角膜与外眼

X连锁角膜内皮营养不良

1. 什么是X连锁角膜内皮营养不良?

Section titled “1. 什么是X连锁角膜内皮营养不良?”

X连锁角膜内皮营养不良(XECD)是IC3D分类中后部角膜营养不良的一个亚型。呈X染色体显性遗传模式。特征为弥漫性毛玻璃样角膜混浊,表型因性别而异。

2006年,在奥地利西部北蒂罗尔地区进行的一项家系研究报道了一个跨越七代的单一大族。这是迄今为止唯一已知的报道。根据家族记录,I-III代有9人被认为患病,IV代及以后有88人通过裂隙灯显微镜确诊。先证者是一名在全身麻醉下检查的1岁男婴。

家系分析证实,患病父亲将疾病传给所有女儿,从不传给儿子。这种父子不传递模式是X连锁遗传的证据。患病率未知,除上述家系外无其他报道。

XECD的自觉症状因性别而异。

  • 男性:先天性毛玻璃样角膜混浊导致出生时视力下降。可能伴有眼球震颤
  • 女性:无自觉症状。无视力障碍,作为无症状携带者进展。

临床所见(医生检查时确认的发现)

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男性表型

磨玻璃样角膜混浊:乳白色弥漫性角膜混浊。先天性,双侧性。

月球陨石坑样内皮改变:直接照明下观察到的凹坑状凹陷。

眼球震颤:与先天性角膜混浊导致的视觉剥夺相关。

上皮下带状角膜变性:成年期从周边角膜进展的晚期表现。

女性表型

月球陨石坑样内皮改变角膜中央至中间周边部可见凹坑状凹陷。也可通过彻照法确认。

视力障碍角膜透明性保持,不影响视功能。

在一例18岁男性报告中,双侧乳白色磨玻璃样角膜混浊伴有眼球震颤和显著视力下降。而该患者的母亲仅表现为月球陨石坑样内皮改变,无视觉主诉。对先天性角膜混浊患者的父母进行临床评估,有时可诊断角膜内皮营养不良。

Q 为什么男女症状严重程度差异如此之大?
A

由于XECD是X连锁显性遗传,男性只有一条X染色体,完全受突变影响。女性有另一条正常X染色体部分代偿,因此内皮改变较轻。

XECD的原因是X染色体上的基因突变。使用X染色体上25个多态性标记的连锁分析确认了与Xq25区域(14.79兆碱基)的连锁。

该区域包含181个基因。具体分类如下。

  • 蛋白质编码基因:68个
  • 推定或非编码基因:113个
  • 编码推定转录因子的基因:7个

然而,目前尚未确定致病基因。遗传方式为X连锁显性遗传,患病男性不会将疾病传给儿子。

散瞳下的直接照明和彻照法是基本的检查方法。月球陨石坑样的内皮变化表现为角膜内皮面的凹坑或小凹陷。在男性中,还需评估毛玻璃样角膜混浊和带状角膜变性的存在。

角膜组织的LM检查可发现以下情况:

  • 上皮和鲍曼层变薄
  • 前基质中不规则排列的胶原板层
  • 德斯密膜异常增厚及小凹坑/凹陷
  • 多层排列的非典型内皮细胞
  • 内皮细胞缺失

TEM可显示更详细的结构异常。

  • Descemet膜增厚(20–35 μm):伴有异常的前带状层(ABZ)和后带状层(PBZ)
  • 后非带状层(PNBZ)缺失
  • ABZ和PBZ内含有细纤维束和长间距胶原
  • PBZ中有I型和VIII型胶原样细纤维及无定形物质斑块
  • 不连续的内皮层:部分正常和变性的细胞形成数层
  • 缺乏桥粒样连接装置和张力原纤维束
  • 上皮下无定形颗粒状物质积聚(与带状角膜变性一致)

需要与XECD鉴别的内皮营养不良如下所示。

疾病遗传方式特征性表现
FECD常染色体显性角膜滴状赘疣(guttae),女性优势
CHED常染色体隐性新生儿角膜混浊,SLC4A11突变
PPCD常染色体显性内皮化生,Descemet膜小水疱
  • Fuchs角膜内皮营养不良(FECD:最常见的后部角膜营养不良。呈常染色体显性遗传,女性多见(女:男 ≈ 3.5:1)1)。特征为规则的角膜滴状赘疣(guttae),50岁后进展为大疱性角膜病变。与XECD的月面坑样改变形态不同。
  • 先天性遗传性角膜内皮营养不良CHED:由SLC4A11基因突变引起的常染色体隐性遗传病。新生儿期即出现磨玻璃样角膜混浊和眼球震颤,与XECD的男性表型相似。但CHED很少出现上皮下带状角膜变性
  • 后部多形性角膜营养不良PPCD常染色体显性遗传(ZEB1、VSX1、COL8A2)。特征为内皮过度增殖和化生,Descemet膜水平可见小水疱,周围有灰色混浊。严重程度无性别差异报道。
Q FECD和XECD如何区分?
A

FECD常染色体显性遗传,女性多见,特征为角膜中央规则的滴状赘疣(guttae)。XECD为X连锁显性遗传,男性病情更重,表现为月面坑样凹陷而非滴状赘疣。家族史有助于鉴别。

由于XECD极为罕见,尚未确立最佳治疗方法。目前没有药物疗法可以延缓角膜营养不良的进展。

无症状病例(如女性携带者)仅需定期随访,无需治疗。

发生复发性角膜糜烂时,选择以下对症治疗。

  • 人工泪液
  • 抗菌眼药水
  • 治疗性隐形眼镜
  • 频繁发作时口服多西环素或使用类固醇眼药水
  • 内科治疗无效时,进行前基质穿刺、角膜刮除或光治疗性角膜切除术PTK

对于有严重视力障碍的男性,适用穿透性角膜移植术。在奥地利的一个家族中,一名63岁男性于1973年接受了左眼穿透性角膜移植术,直至2003年最后一次检查时移植片仍保持透明,即30年内未复发。

Q 角膜移植后有可能复发吗?
A

XECD本身在全层角膜移植后未见复发报道,有病例维持透明性达30年。但类似疾病PPCD有复发报道,因此长期随访很重要。

角膜内皮位于角膜最内层,通过选择性屏障功能和离子泵功能维持角膜基质含水率恒定(脱水维持功能)1)。该功能受损时,角膜基质发生水肿并出现混浊。

XECD最具特征性的病理发现是Descemet膜的结构异常。正常的Descemet膜由前带状层(ABL)和后非带状层(PNBL)两层构成2)

在XECD中,TEM确认了以下结构变化。

  • Descemet膜显著增厚(20–35 μm)
  • 出现异常的前带状区(ABZ)和后带状区(PBZ)
  • 后非带状区(PNBZ)完全缺失
  • ABZ和PBZ内沉积细纤维束和长间距胶原
  • PBZ中I型和VIII型胶原样细纤维及无定形物质形成斑块

作为对比,FECD的Descemet膜特征为:正常ABL存在,PNBL变薄或消失,出现后带状层(PBL)和滴状角膜(guttae)2)。XECD和FECD均表现为Descemet膜层结构异常,但模式不同。

在XECD中,内皮细胞层不连续,部分正常细胞与变性细胞混合形成数层。细胞有胞质突起,部分细胞可见顶端微绒毛,但未观察到桥粒样连接装置和张力原纤维束。这一发现与PPCD中见到的上皮样化生不同。

成年期从周边角膜开始的上皮下带状角膜变性是由于上皮下无定形颗粒状物质的积累所致。Bowman层变薄和不规则化进展,伴有前基质胶原层板排列紊乱。这种变化缓慢进行,间歇性加重角膜混浊。


7. 最新研究与未来展望(研究阶段报告)

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XECD最大的研究课题是致病基因的鉴定。候选区域(Xq25,14.79 Mb)包含72个基因,其中7个编码转录因子。随着下一代测序技术的发展,有望缩小候选基因范围。

在其他角膜内皮营养不良中,基因鉴定已取得进展。在FECD中,TCF4基因的CTG三核苷酸重复扩增已被确定为最常见的致病突变2)。在CHED中,SLC4A11;在PPCD中,ZEB1和COL8A2已被确定为责任基因。这些发现也为XECD的基因探索提供了参考。

目前,XECD的标准术式是穿透性角膜移植术,但角膜内皮移植术(DSAEKDMEK)的技术进步显著。对于FECDDMEK显示出良好的视力预后2)。未来这些术式也可能应用于XECD。然而,由于XECD涉及婴幼儿的手术适应症问题,需要进一步探讨这些术式在儿童中的应用。


  1. Tone SO, Kocaba V, Böhm M, Wylegala A, White TL, Jurkunas UV. Fuchs endothelial corneal dystrophy: A comprehensive review. Prog Retin Eye Res. 2021;80:100898.
  2. Matthaei M, Hribek A, Clahsen T, Bachmann B, Cursiefen C, Jun AS. Fuchs Endothelial Corneal Dystrophy: Pathogenesis, Clinical Characteristics, and Surgical Management. Annu Rev Vis Sci. 2019;5:151-175.

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