陳蜜朵,周希瑗
·文獻(xiàn)綜述·
豚鼠實(shí)驗(yàn)性近視誘導(dǎo)方法及形成過程
陳蜜朵1,周希瑗2
近視,尤其是高度近視,是當(dāng)今全球眼病危害的重要原因之一,多年來研究人員建立了多種動(dòng)物模型、進(jìn)行了各種動(dòng)物實(shí)驗(yàn)以探究近視發(fā)生發(fā)展的機(jī)制。豚鼠是近年來最常采用的一種近視模型動(dòng)物,其在各方面都具有明顯的優(yōu)點(diǎn),是有價(jià)值繼續(xù)應(yīng)用于各種近視實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行深入研究的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。本文就豚鼠近視模型誘導(dǎo)方法及形成過程作一綜述。
近視;豚鼠;動(dòng)物模型;誘導(dǎo);形成過程
引用:陳蜜朵,周希瑗.豚鼠實(shí)驗(yàn)性近視誘導(dǎo)方法及形成過程.國際眼科雜志2016;16(3):450-454
屈光不正,尤其是近視,是目前全球引發(fā)視覺損害的五大原因之一。2013年的一項(xiàng)全球眼健康和視覺保健報(bào)告指出:“到2020年時(shí),世界上將有三分之一的人(25億)患近視?!弊?913年Steiger首先提出生理性近視眼的問題,多年來研究人員一直在不斷探索生物近視的起源和發(fā)展過程。目前近視研究已歷經(jīng)100多年歷史,迄今仍是全球眼科的研究熱點(diǎn)與難點(diǎn)。在這期間,研究人員以動(dòng)物為基礎(chǔ)建立了多種近視模型以探尋近視發(fā)生的機(jī)制。最初廣泛建立的動(dòng)物模型是小雞[1]、樹鼠[2]和靈長類動(dòng)物(獼猴、短尾猴)[3],其后也有以小鼠建立的近視模型[4],但這些動(dòng)物在眼球大小與結(jié)構(gòu)、調(diào)節(jié)機(jī)制與人類差異較大、全基因序列數(shù)據(jù)缺乏、動(dòng)物飼養(yǎng)成本高或配合性差等方面或多或少存在局限性。近年來國內(nèi)外多采用豚鼠建立近視模型。
豚鼠屬哺乳綱、嚙齒目,性情溫順,配合度好,早熟而視覺發(fā)育快,在出生時(shí)即有了發(fā)育完善的視覺系統(tǒng)[5],能區(qū)分不同的物體和線性方向[6],眼球結(jié)構(gòu)和功能與人類接近,眼球較大,有利于各項(xiàng)參數(shù)的測量,同時(shí)易于獲得和飼養(yǎng),成本低、繁殖力強(qiáng),且由于長期由動(dòng)物中心飼養(yǎng),動(dòng)物的家系等比較明確,是目前應(yīng)用最廣的近視研究動(dòng)物模型。
初生哺乳動(dòng)物一般為遠(yuǎn)視眼,在早期眼發(fā)育過程中使眼屈光狀態(tài)由遠(yuǎn)視轉(zhuǎn)化為正視的過程稱為正視化[7]。具體來說就是眼的各屈光因子相互協(xié)調(diào)配合,調(diào)節(jié)眼球發(fā)育狀態(tài),使視網(wǎng)膜平面與遠(yuǎn)處物像成像平面重合,使眼的總屈光狀態(tài)成為“正視”。建立近視模型就是通過不同手段干擾這一過程,使眼的發(fā)育趨勢表現(xiàn)為眼軸增長的近視傾向,經(jīng)典的誘導(dǎo)手段有兩種。
1.1形覺剝奪性近視模型 最早的形覺剝奪性近視動(dòng)物模型建立于1977年,Wiesel等[8]將新生恒河猴的眼瞼縫合后發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)近視表現(xiàn)。后來陸續(xù)采用彌散鏡片、眼罩等方式在雞、鼠等動(dòng)物實(shí)驗(yàn)均成功誘發(fā)近視。這種通過阻擋光線到達(dá)視網(wǎng)膜、嚴(yán)重破壞動(dòng)物形覺,使實(shí)驗(yàn)動(dòng)物視網(wǎng)膜上不能獲得清晰成像所引起的近視稱為形覺剝奪性近視(form deprivation myopia,F(xiàn)DM),由此產(chǎn)生了形覺剝奪學(xué)說近視理論。目前對(duì)于豚鼠的形覺剝奪多采用彌散鏡片、橡膠頭罩等方式來建立。
1.2離焦性近視(鏡片誘導(dǎo)性近視)模型 1984年,Nathan等[9]發(fā)現(xiàn)給幼年貓配戴負(fù)球鏡可導(dǎo)致其眼軸延長,形成近視,這是最早的關(guān)于離焦性近視動(dòng)物模型的報(bào)道,其后在其他動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中均得以證實(shí)。這種通過戴負(fù)球鏡片使物象聚焦于視網(wǎng)膜后方,從而引起代償性眼軸增長導(dǎo)致的近視稱為離焦性近視或鏡片誘導(dǎo)性近視(lens induced myopia,LIM)。由于豚鼠性情溫順,配合性佳,對(duì)于其離焦誘導(dǎo)方法亦多樣發(fā)展,包括強(qiáng)迫視近、隱形眼鏡甚至PRK屈光手術(shù)、白內(nèi)障手術(shù)等,這些均為離焦誘導(dǎo)的改良手段?,F(xiàn)已證明,形覺剝奪與離焦誘導(dǎo)是兩種完全不同的機(jī)制,前者由視網(wǎng)膜調(diào)控,后者則有中樞調(diào)控參與其中[10]。
通過研究比較分析,豚鼠與人類的正視化過程極為相似[11],且視網(wǎng)膜內(nèi)核層、內(nèi)網(wǎng)層和光感受器細(xì)胞層厚度接近,提示其具有較好的視力,因此關(guān)于人類正視化的研究大多數(shù)都是以豚鼠為標(biāo)準(zhǔn)[12],近視模型的眼球變化對(duì)人類近視研究亦有重要參照意義。有研究證實(shí),豚鼠的正視化過程與玻璃體腔長度密切相關(guān),而角膜曲率、前房深度及晶狀體厚度在此期間雖然不斷變化,但其總和效應(yīng)對(duì)正視化影響不大[13-14]。那么豚鼠的近視究竟是如何誘導(dǎo)形成的?眼球各部分結(jié)構(gòu)在這之中分別發(fā)生了怎樣的變化?
2.1近視形成期玻璃體腔的主導(dǎo)作用 趙海嵐等[15]對(duì)豚鼠的形覺剝奪近視進(jìn)行了動(dòng)態(tài)研究,以面罩法遮蓋3周齡豚鼠單眼,分別在遮蓋前及遮蓋后2、4、6、8wk進(jìn)行實(shí)驗(yàn)眼和對(duì)側(cè)眼的生物學(xué)測量,包括屈光力、眼軸長度、角膜曲率、后鞏膜干重及厚度。結(jié)果發(fā)現(xiàn),與對(duì)側(cè)眼相比,遮蓋眼的近視漂移、眼軸長度與玻璃體腔長度均增加,后鞏膜干重減少,厚度變薄,并且這些差異與遮蓋時(shí)間呈正相關(guān),而遮蓋眼的角膜曲率、前房深度和晶狀體厚度較對(duì)側(cè)眼則無明顯差別。這一結(jié)果與玻璃體腔長度對(duì)正視化的重要作用相對(duì)應(yīng)。毛俊峰等[16]對(duì)豚鼠形覺剝奪后行角膜曲率檢查亦顯示與對(duì)側(cè)眼無差異。對(duì)于豚鼠實(shí)驗(yàn)性近視的眼軸增長,玻璃體腔的變化亦占主要地位,且與屈光變化相平行,雙眼差異在7d達(dá)到高峰[17],14d后趨于穩(wěn)定增長[18]。以上這些實(shí)驗(yàn)均采用至少2周齡豚鼠予以至少2wk的形覺剝奪或透鏡離焦。而事實(shí)上,豚鼠的正視化在出生后1mo即完成,眼球各結(jié)構(gòu)的變化速度在出生后即逐漸下降,對(duì)于外源性刺激的影響采用更年幼的豚鼠可能得到更明顯的變化[14]。
2.2近視形成期眼球各結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化 在此前,Mcfadden等[19]對(duì)出生5d的豚鼠進(jìn)行了較完備的實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)果表明形覺剝奪可以迅速使豚鼠被剝奪眼較對(duì)側(cè)眼近視度數(shù)增加及眼軸增長,二者表現(xiàn)出明顯相關(guān)性,隨剝奪時(shí)間延長,二者增長速度均減慢至穩(wěn)定,但仍持續(xù)增長。玻璃體腔深度、前房深度及晶狀體厚度均較對(duì)側(cè)眼增加,但三者的動(dòng)態(tài)變化明顯不同:玻璃體腔深度增長迅速,兩眼差異迅速增加,但后期兩眼的差異逐漸保持平衡;前房深度差異則由最初的值持續(xù)平衡;晶狀體厚度差異雖然在最初不明顯,但逐漸增大,并在后期呈現(xiàn)顯著差異。此期間,玻璃體腔深度的變化始終占優(yōu)勢地位,而屈光度的變化規(guī)律與之高度一致,再次說明在近視發(fā)展階段,玻璃體腔深度的變化為屈光度變化的主導(dǎo)因素,其他部位的改變雖然參與眼軸長度變化,但對(duì)于總的屈光度變化并不產(chǎn)生主要作用,這與正視化過程一致。對(duì)側(cè)眼與正常豚鼠相比,玻璃體腔深度增加,但前房深度無差異,而有趣的是晶狀體厚度反而比正常豚鼠變薄,二者在最終的屈光度上表現(xiàn)為無明顯差異。這似乎提示了生物體的兩眼間存在某種“共軛效應(yīng)”,使兩眼的眼軸長和屈光度數(shù)趨近一致,這種效應(yīng)主要表現(xiàn)在玻璃體腔深度的變化,在前房深度及角膜曲率則未可見;而晶狀體則起到一種“補(bǔ)償作用”,對(duì)超過眼球正常正視化的趨勢產(chǎn)生抑制,鑒于兩眼間的“共軛效應(yīng)”,我們可以推測這種抑制作用也是“共軛”的。事實(shí)上,這種“共軛效應(yīng)”此前已在一些針對(duì)雞[20]、恒河猴[21]和小鼠[22]的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中有所報(bào)道。
2.3近視恢復(fù)期眼球各結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化 隨后又有學(xué)者作了進(jìn)一步研究[23],發(fā)現(xiàn)玻璃體腔在近視發(fā)展期的變化是具有一定可逆性的,在去除豚鼠頭套解除形覺剝奪后,實(shí)驗(yàn)眼較自身對(duì)照眼向遠(yuǎn)視方向發(fā)展,即玻璃體腔長度增長速度逐漸較對(duì)照眼減慢,并在較短時(shí)間(3~7d)內(nèi)使二者的屈光度和玻璃體腔長度恢復(fù)到無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,但實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn),近視的恢復(fù)以及恢復(fù)程度取決于剝奪時(shí)間的長短,剝奪時(shí)間越長,近視越難恢復(fù)。且豚鼠對(duì)形覺剝奪性近視的恢復(fù)能力的下降要早于敏感性,因此年齡和誘導(dǎo)時(shí)間均是影響豚鼠對(duì)形覺剝奪的敏感性及形覺剝奪性近視恢復(fù)能力的重要因素,年齡對(duì)恢復(fù)能力的影響要大于對(duì)敏感性的影響[24]。Mcfadden等利用新生豚鼠的實(shí)驗(yàn)中,在去除彌散鏡片后,實(shí)驗(yàn)眼的近視度數(shù)迅速下降(1~3d),眼軸長度甚至有輕微減小,玻璃體腔及前房深度均明顯減小,而對(duì)側(cè)眼的近視度數(shù)無明顯變化,眼軸長度、玻璃體腔深度及前房深度仍緩慢增長。這些均體現(xiàn)了年齡對(duì)于近視恢復(fù)的重要性,但同時(shí)也發(fā)現(xiàn)對(duì)側(cè)眼似乎并不參與這個(gè)恢復(fù)過程。Leotta等[25]實(shí)驗(yàn)同樣說明,雙眼間的共軛聯(lián)系在近視恢復(fù)過程中未得以體現(xiàn)。Mcfadden等的實(shí)驗(yàn)僅觀察了3d,但根據(jù)結(jié)果推論,試驗(yàn)眼與對(duì)側(cè)眼的屈光參差及眼軸長度差異將在8d后完全消失,這與龍克利等[23]實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。玻璃體腔在恢復(fù)期中對(duì)眼軸長度及屈光度數(shù)變化的重要作用與其在近視發(fā)展期的重要作用相對(duì)應(yīng)。
2.4角膜、鞏膜及視網(wǎng)膜、脈絡(luò)膜的變化 Mcfadden等實(shí)驗(yàn)結(jié)果中實(shí)驗(yàn)眼、對(duì)側(cè)眼和正常眼三者的視網(wǎng)膜、脈絡(luò)膜及鞏膜厚度均表現(xiàn)為無明顯差異,角膜曲率在實(shí)驗(yàn)眼與自身對(duì)側(cè)眼有顯著差異。正常豚鼠正視化過程中角膜將逐漸變平,角膜曲率逐漸變?。?4],而該實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示豚鼠實(shí)驗(yàn)眼角膜的變平趨勢明顯抑制,角膜曲率減小速度較對(duì)側(cè)眼明顯變慢。這些似乎與其它實(shí)驗(yàn)[15-18]結(jié)果相左,其原因可能是由于該實(shí)驗(yàn)采用的新生豚鼠對(duì)外源刺激敏感性高,加之誘導(dǎo)時(shí)間較短(僅16d),眼球較小,且角膜仍在生長,尚允許角膜維持相對(duì)較大的曲率,當(dāng)采用年齡較大的豚鼠時(shí),雙眼角膜已停止生長,且已隨正視化進(jìn)程及眼球變大而延展變平,此時(shí)雙眼角膜變平的趨勢均明顯減慢甚至停止,再行近視誘導(dǎo)角膜的形態(tài)變化已不大。而對(duì)于視網(wǎng)膜、脈絡(luò)膜及鞏膜的結(jié)果差異則比較好理解。目前認(rèn)為,鞏膜的主動(dòng)重塑是眼軸增長的主要原因,視網(wǎng)膜、脈絡(luò)膜的變化大部分可能是鞏膜變化的結(jié)果[26]。新生豚鼠鞏膜纖維彈性較高,加之誘導(dǎo)時(shí)間短,故尚未出現(xiàn)鞏膜形態(tài)變化,繼而也就未出現(xiàn)視網(wǎng)膜、脈絡(luò)膜的變化。事實(shí)上有研究[27-28]發(fā)現(xiàn),豚鼠鞏膜在透鏡誘導(dǎo)10d、形覺剝奪1d時(shí)即出現(xiàn)膠原纖維排列紊亂、粗細(xì)不均、間隙變大等病理學(xué)改變,而在形覺剝奪14d兩眼間鞏膜膠原纖維直徑才出現(xiàn)明顯差異,透鏡誘導(dǎo)50d時(shí)才出現(xiàn)后極部鞏膜蠕變率及彈性模量下降等生物力學(xué)改變。更有以長期形覺剝奪豚鼠建立的超高度近視模型證明,超高度近視眼鞏膜、脈絡(luò)膜和視網(wǎng)膜均明顯變?。?9]。Mcfadden等的實(shí)驗(yàn)如果繼續(xù)進(jìn)行,延長形覺剝奪的時(shí)間,或許到一定時(shí)候?qū)嶒?yàn)豚鼠會(huì)出現(xiàn)雙眼角膜曲率一致、鞏膜變薄的情況。事實(shí)上發(fā)現(xiàn),對(duì)于出生2d的豚鼠行60d形覺剝奪,其剝奪眼視網(wǎng)膜、脈絡(luò)膜及后極部鞏膜較對(duì)側(cè)眼明顯變薄[30],而對(duì)3周齡豚鼠行45d透鏡誘導(dǎo)近視后予以檢測,雙眼的角膜曲率確實(shí)無明顯差異,但實(shí)驗(yàn)眼角膜和鞏膜的彈性模量均明顯低于對(duì)側(cè)眼[31]。
實(shí)際上,我們可以將剝奪眼角膜變平的抑制看作對(duì)誘導(dǎo)近視的代償,由此我們可以合理推測出豚鼠實(shí)驗(yàn)性近視的整個(gè)發(fā)展過程:在誘導(dǎo)近視初期,誘導(dǎo)眼玻璃體腔深度、前房深度及晶狀體厚度逐漸增加,尤以玻璃體腔的變化為主導(dǎo),而角膜通過減緩角膜變平的速度予以代償。當(dāng)眼軸繼續(xù)增長、眼球增大到一定程度時(shí),角膜的必然延展使這種代償勢必不能繼續(xù)。在這當(dāng)中,對(duì)側(cè)眼由于“共軛效應(yīng)”也同樣發(fā)生玻璃體腔深度的增加,眼軸增長,晶狀體則為了予以“屈光補(bǔ)償”而發(fā)生抑制,晶狀體厚度變薄。然而不管是“共軛”還是“補(bǔ)償”,即使單側(cè)眼的刺激因素持續(xù)不解除,這種效應(yīng)也不會(huì)無限制地發(fā)展。隨著誘導(dǎo)眼角膜的變平,雙眼角膜曲率的差異將逐漸變小直至無差異,此時(shí)角膜已基本形態(tài)固定,當(dāng)進(jìn)一步眼軸增長則開始拉伸角膜纖維,出現(xiàn)組織學(xué)的改變??梢哉f,雙眼角膜的形態(tài)差異對(duì)應(yīng)了眼球自身的代償,而對(duì)于鞏膜而言則正好相反。近視誘導(dǎo)前期鞏膜尚未出現(xiàn)形變,如Mcfadden等實(shí)驗(yàn)結(jié)果。一旦雙眼鞏膜出現(xiàn)厚度、形態(tài)差異,則表明近視誘導(dǎo)的眼球組織自身調(diào)控改變已進(jìn)入了失代償。在調(diào)控代償期解除誘導(dǎo)因素,實(shí)驗(yàn)性近視的趨勢可以停止甚至逆轉(zhuǎn),而一旦進(jìn)入失代償則很難再遏制其發(fā)展。
早在2000年即有研究發(fā)現(xiàn)閱讀時(shí)采用選擇地吸收長波長的紙張可以顯著降低近距離工作對(duì)屈光不正發(fā)展的影響[32]。近年來有不少利用不同光環(huán)境,包括光照強(qiáng)度、頻率、波長、節(jié)律的改變誘導(dǎo)豚鼠實(shí)驗(yàn)性近視的研究。陳冬紅等[33]利用紅光、黃光和藍(lán)光照射幼年豚鼠4wk后測定眼軸長度與對(duì)照組比較,發(fā)現(xiàn)紅光組眼軸顯著延長。其后有研究[34-36]證明,長波長單色光誘導(dǎo)豚鼠眼球眼軸和玻璃體腔長度延長較快,產(chǎn)生近視;而短波長單色光則誘導(dǎo)豚鼠眼軸和玻璃體腔長度延長較慢,產(chǎn)生遠(yuǎn)視,但所有豚鼠的角膜曲率半徑、前房深度和晶狀體厚度均與對(duì)照組無顯著差異。另有研究發(fā)現(xiàn)[37],將長波長誘導(dǎo)近視的豚鼠再次置于短波長光中,其近視度數(shù)和眼軸長均減少,而短波長光誘導(dǎo)的遠(yuǎn)視豚鼠則轉(zhuǎn)而向近視方向發(fā)展,說明豚鼠眼能準(zhǔn)確辨別由色光造成的離焦方向并且在同一眼能先后實(shí)現(xiàn)雙向調(diào)節(jié)。熊士波[38]的實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)長波長單色光照環(huán)境使豚鼠屈光狀態(tài)向近視方向發(fā)展的同時(shí)伴隨著玻璃體腔的延長和脈絡(luò)膜的變薄,并且改變離焦信號(hào)對(duì)豚鼠屈光發(fā)育無明顯作用,因此長波長單色光對(duì)屈光發(fā)育的影響和離焦信號(hào)無關(guān)。故可以推測,光波長誘導(dǎo)近視的機(jī)制與離焦誘導(dǎo)至少不完全一致。而不同光照度誘導(dǎo)豚鼠近視的研究則發(fā)現(xiàn),光照度越強(qiáng),誘導(dǎo)近視度數(shù)越小,眼軸增長越緩慢[39-40]。另有一系列研究[41-44]發(fā)現(xiàn),頻閃光可成功誘導(dǎo)豚鼠實(shí)驗(yàn)性近視,且閃爍頻率越高,近視度數(shù)越大,眼軸越長。
也有以外源性視黃酸誘導(dǎo)豚鼠近視的研究[45]:每日予以每只豚鼠0.5mL的口服視黃酸,15d后發(fā)現(xiàn)誘導(dǎo)豚鼠較對(duì)照組雙眼近視度數(shù)增加、眼軸增長、鞏膜厚度變薄。說明外源性視黃酸可以成功誘導(dǎo)豚鼠實(shí)驗(yàn)性近視,并且發(fā)生鞏膜重塑。
除了探索各種不同的誘導(dǎo)手段,當(dāng)前研究人員對(duì)于經(jīng)典的誘導(dǎo)方法亦有不同創(chuàng)新。2002年的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)[46]發(fā)現(xiàn),局部視野的形覺剝奪會(huì)在眼球相應(yīng)部位發(fā)生近視及徑向直徑增加。隨后有進(jìn)一步的研究[47],對(duì)豚鼠分別進(jìn)行視野上方、下方、鼻側(cè)、顳側(cè)四個(gè)象限的形覺剝奪,結(jié)果發(fā)現(xiàn)下方部分眼球比上方明顯具有更多的近視、更長的眼球長度,而鼻顳側(cè)之間則沒有明顯差異,以致眼球的形狀以玻璃體腔為主發(fā)生了改變。此類的一項(xiàng)最新研究[48]證明,豚鼠具有同爬行類、小型禽類一樣的“下野近視”(下方視野區(qū)域比其他區(qū)域眼球具有更多的近視),而其下方30°的區(qū)域是誘發(fā)近視度數(shù)最大的區(qū)域。這些實(shí)驗(yàn)均表現(xiàn)了局部視網(wǎng)膜對(duì)近視的調(diào)控作用。
另有同心雙焦距誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)[49],以中央圓形及周邊環(huán)形的不同焦距的兩枚同心圓鏡片組成完整的雙焦透鏡對(duì)豚鼠進(jìn)行離焦誘導(dǎo)并與單焦鏡片誘導(dǎo)相比較,發(fā)現(xiàn)單獨(dú)的單焦負(fù)透鏡主要引起視神經(jīng)周圍眼軸增長,而單獨(dú)的單焦正透鏡則明顯抑制周邊眼球尤其鼻側(cè)眼球形態(tài)改變,對(duì)視神經(jīng)周圍眼軸則無明顯影響,但對(duì)于中央平光的雙焦距透鏡,無論周邊環(huán)狀透鏡是正是負(fù),視神經(jīng)周圍的眼軸均明顯增長,而周邊眼形的變化則同單焦鏡片的正負(fù)一致,說明視神經(jīng)周圍的眼軸改變對(duì)周邊視野的離焦較中央視野更為敏感。這種雙焦距的離焦透鏡稱為菲涅耳透鏡,而又有另一項(xiàng)相關(guān)實(shí)驗(yàn)證實(shí),這種透鏡能減緩豚鼠誘導(dǎo)近視的發(fā)展[50]。
這里說的影響因素是各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)所共有的,如前文提到的動(dòng)物年齡和誘導(dǎo)時(shí)間,故對(duì)此兩點(diǎn)不再贅述。而除此之外的重要影響因素有:(1)豚鼠種類:目前各個(gè)實(shí)驗(yàn)室里采用的豚鼠大致分為兩類,一類是三色豚鼠即有色豚鼠,另一類則是白化豚鼠,二者在眼部的區(qū)別主要是葡萄膜的色素有無。而有研究表明,白化豚鼠本身即存在近視,眼軸相對(duì)較長[51],究其原因可能與視網(wǎng)膜多巴胺濃度較低有關(guān)[51-52]。故近視實(shí)驗(yàn)多采用三色豚鼠,如需誘導(dǎo)超高度近視模型,采用白化豚鼠或可起到更佳效果。(2)持續(xù)誘導(dǎo)時(shí)間:與誘導(dǎo)時(shí)間不同,持續(xù)誘導(dǎo)時(shí)間指兩次休息期之間的一次誘導(dǎo)時(shí)間長度,主要針對(duì)循環(huán)誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)。有研究證明[53],在一次持續(xù)離焦誘導(dǎo)中,屈光度和眼軸長度的變化呈上升和衰減兩個(gè)時(shí)相,二者在時(shí)間上正相關(guān),而只需30min持續(xù)離焦即可成功誘導(dǎo)出50%的最大近視度數(shù)和最長眼軸長度,之后則進(jìn)入衰減相,故短時(shí)間的循環(huán)誘導(dǎo)比一次或多次長時(shí)間的持續(xù)誘導(dǎo)能更有效地形成近視。(3)休息期環(huán)境:也是針對(duì)循環(huán)誘導(dǎo)試驗(yàn),也有單次誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)鏡片脫落、眼瞼縫線松脫等意外情況。當(dāng)持續(xù)誘導(dǎo)時(shí)間小于1h,如果休息期為黑暗環(huán)境,休息時(shí)間增長則近視反應(yīng)峰值下降,并且與持續(xù)誘導(dǎo)時(shí)間長短正相關(guān);如果持續(xù)誘導(dǎo)時(shí)間大于1h,則不論黑暗環(huán)境時(shí)間長短,都能充分達(dá)到近視反應(yīng)峰值。但如果休息期為自由視覺,則僅30min的自由視覺時(shí)間就能使持續(xù)誘導(dǎo)1h的反應(yīng)峰值降到一半,故自由視覺具有有效的近視拮抗作用[53]。在近視造模中,非誘導(dǎo)期的黑暗環(huán)境是誘導(dǎo)效果的一項(xiàng)保障。另外,多數(shù)實(shí)驗(yàn)在對(duì)豚鼠進(jìn)行屈光檢查時(shí)均提前予以散瞳處理,但事實(shí)上睫狀肌麻痹對(duì)測量結(jié)果只有極有限的影響,即使直接檢影也可以得到可靠穩(wěn)定的測量結(jié)果[54]。
綜上所述,在當(dāng)前的近視動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究中,豚鼠的誘導(dǎo)手段多樣,敏感性高,誘導(dǎo)成功率高,近視發(fā)展過程及恢復(fù)過程明確,多種影響因素明確可控,可以說是最佳的實(shí)驗(yàn)?zāi)P蛣?dòng)物。各種誘導(dǎo)方法實(shí)際上就是一種造成近視的因素,目前雖然各種誘導(dǎo)方法的機(jī)制尚未明確,可能相互有所不同,但針對(duì)不同方法誘導(dǎo)的近視模型進(jìn)行深入研究、相互比較也是近視探索道路上的一條必經(jīng)之路。目前光環(huán)境誘導(dǎo)近視模型尚處于未成熟階段,在今后的研究中可對(duì)其進(jìn)一步研究,并將研究結(jié)果與形覺剝奪及離焦誘導(dǎo)的研究結(jié)果系統(tǒng)比較,或許會(huì)有意義不小的發(fā)現(xiàn)。而對(duì)于一些經(jīng)典完善的誘導(dǎo)方法,可以進(jìn)一步予以創(chuàng)新,些許的變化或許就能有新的收獲。
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Induction methods and formation process of experimental myopia in guinea pigs
Mi-Duo Chen1,Xi-Yuan Zhou2
1The Second Clinical College of Chongqing Medical University,Chongqing 400016,China;2Department of Ophthalmology,the Second AffiliatedHospitalofChongqingMedicalUniversity,Chongqing 400016,China
Correspondence to:Xi-Yuan Zhou.Department of Ophthalmology,the Second Affiliated Hospital of Chongqing Medical University,Chongqing 400016,China.zhouxiyuan2002@aliyun.com
2015-12-07 Accepted:2016-02-21
·Myopia,especially high myopia,is one of the most important eye diseases in the world.For many years the researchers established a variety of animal models and animalexperimentstoexplorethemechanismof development of myopia.Guinea pig is one of the most commonly used myopia models in recent years.It has obvious advantages in many aspects,and it is a kind of experimental animalswhichisworthtobefurther applied to different kinds of myopic experiments and to be studied thoroughly.This article reviews the induction methods and the forming process of the guinea pig myopia model.
myopia;guineapig;animalmodel;induction;formation process
1(400016)中國重慶市,重慶醫(yī)科大學(xué)第二臨床學(xué)院;2(400016)中國重慶市,重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院眼科
陳蜜朵,在讀碩士研究生,研究方向:視網(wǎng)膜疾病及屈光不正。
周希瑗,教授,主任醫(yī)師,主任,研究方向:糖尿病視網(wǎng)膜病變.zhouxiyuan2002@aliyun.com
2015-12-07
2016-02-21
Chen MD,Zhou XY.Induction methods and formation process of experimental myopia in guinea pigs.Guoji Yanke Zazhi(Int Eye Sci)2016;16(3):450-454
10.3980/j.issn.1672-5123.2016.3.11