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模型制备

制作近视动物模型的方法

2022年04月07日 浏览量: 评论(0) 来源:《眼科实验动物学》 作者:魏世辉、王志军 主编 责任编辑:yjcadmin

目前已建立了2类近视动物模型:一种是形觉剥夺性近视(form deprivation myopia,FDM),如眼睑缝合,配戴眼罩等。另一种是离焦性近视或称镜片诱导性近视(lens induced myopia,LIM),可用镜片、隐形眼镜或PRK、LASIK等屈光手术来完成。

1.形觉剥夺性近视模型的制作  1977年神经生理学家Wiesel和Raviola将新生恒河猴的眼睑缝合,使进入眼内的光亮减至原来的1/2 log单位,饲养28个月后产生一1D~一13.5D的近视,实验动物的玻璃体腔延长,首次成功地建立了近视模型。后来在鸡、树鼠等动物上均得到验证。我们将这种通过严重破坏动物的形觉,使实验动物视网膜不能获得清晰成像所引起的近视称为形觉剥夺性近视,由此产生的理论为形觉剥夺学说。现将形觉剥夺性近视模型的制作方法分述如下。

(1)眼睑缝合法:先将上下睑缘剪除,然后缝合起来。也有直接给予眼睑睑裂缝合。Wiesel和Raviola在1977年就是使用此法产生近视模型。Yinon将孵出3d内的小鸡单眼或双眼眼睑缝合,也诱发出了明显的近视。此后在各种动物模型中得到广泛的应用,逐渐成为经典的方法。但在运用中也存在一些缺点,如缝合的眼睑会导致角膜发生病理性的改变,影响角膜曲率,有可能影响实验结果;缝线易脱落,长期的眼睑缝合可能导致感染;巩膜的抵抗力降低,眼温度的升高而引起眼的过度增长;眼睑缝合是非可逆的,缝线去除后,因为长时间的缝合,可能发生眼睑粘连,难以形成实验性近视的恢复模型。

(2)眼罩遮盖法:由于眼睑缝合法的缺点,研究人员改良形觉剥夺的方法,采用半透明塑料眼罩贴附在眶周形成视觉成像障碍。这种非接触性方法既减少角膜变化及眼温度的增加,同时在进行去形觉剥夺后近视恢复期研究时,可以方便移去遮盖物。具体做法为将半透明的塑料眼罩粘在实验动物眼眶上使视网膜成像模糊不清,对比度降低;也可将眼罩间断缝合3针固定在眼眶周的皮肤上,形成形觉的全遮盖,较眼罩粘贴法既简便又可靠,还便于较长时间的动态连续性观察。另外,如果将眼罩制成不同形状,选择性地遮盖不同方向的视野,所产生的屈光状态及眼球形状也不同,仅有与被遮盖视野相对应的巩膜发生扩张,并且遮盖越完全,近视度数越深。所以可以根据实验需要,选择不同的实验方法。也有作者采用面罩的方法遮盖豚鼠的单眼形成近视模型,该方法不影响动物的瞬目,面罩质地松软,有弹性,依靠环绕在豚鼠头部和嘴部的塑料带来固定。半透明眼罩遮盖仔鸡睑裂1/2,观察5周后可形成2D左右的近视,并且眼轴增长,玻璃体腔长度延长。

(3)人工角膜混浊法:Wiesel和Raviola将2.5%聚苯乙烯混悬液注入恒河猴的角膜实质层,产生2~3mm直径的混浊斑,诱发的近视与眼睑缝合结果近似。目前文献中此法应用较少。

(4)配戴半透明的角膜接触镜:这类角膜接触镜并不是起到屈光调节的作用,而是由于是半透明,降低视网膜的成像质量而造成的形觉剥夺性近视。

2.离焦性近视模型的制作  离焦性实验动物近视模型的建立对照形觉剥夺较为困难,1984年Nathan J发现通过给幼年猫佩戴负球镜导致眼轴延长,导致近视形成。在对幼年猴、树鼠和雏鸡予以负球镜也可产生代偿性眼轴增长,直到视网膜的位置做一定的移动使之与移动的焦平面位置相吻合。这种代偿可能相当快速和精确,这提示视觉环境对眼球轴长主动精确的调控作用。我们将这种通过强迫动物视近或戴负球镜片使物体聚焦于视网膜后方,从而引起调节和眼轴延长导致的近视称为离焦性近视,或镜片诱导型近视。

(1)配戴负球镜:首先,镜片的制备一般选择树脂镜片,不易损坏,根据不同动物眼球的大小,将它们制作成适合大小直径的圆形镜片,分别于3点、6点、9点、12点接近镜片的边缘处各打1个小圆孔,以备固定用。在局部麻醉下,将树脂镜片用1号无创伤缝线经过4个边孔分别固定于实验动物眼睑周围的皮肤上,固定时注意不影响睑裂闭合。实验动物在室内、自然光照下的自然昼夜周期饲养。诱导期间,观察镜片的固定位置。戴镜数天以后,眼的轴长增加,直到视网膜的位置作一定的移动,从而与后移的焦平面位置吻合,这种代偿相当精确,并且也很快速。文献报道14d后即可诱导出近视模型。

(2)角膜屈光手术:在实验动物的角膜上施行角膜屈光手术,比如PRK、LASIK等,可以避免动物眼前缝合和黏附镜片的麻烦,以及镜片脱落的机会。但角膜屈光手术耗费较大,并且手术以后可能会发生角膜的感染;无法建立实验性近视的恢复模型,从而不能观察实验动物恢复期的眼部变化。

(3)配戴角膜接触镜:通过在实验动物角膜表面配戴不同程度的负球镜,可以达到视网膜成像后移的作用。但是该方法仍有角膜感染的概率,并且角膜上的接触镜也会对角膜的病理产生影响。

(4)强迫视近:将动物的饲养环境密闭,并控制在仅可自由活动的空间内,随着实验动物的成长再扩大饲养空间,但始终保持动物仅为近距离视物,为促进实验动物视近,可以在饲养环境周围布置色彩鲜艳的花布格,还可将食料切细,并掺入2倍量的碎石粒,让其从中选择食料等各种方法来综合刺激。

3.2类近视模型的异同  形觉剥夺和凹透镜诱导的近视形成过程有共同之处,表现为:二者在巩膜生长受影响之前均先表现为脉络膜增厚;二者均调节巩膜及脉络膜厚度的日周期;均导致视网膜上多巴胺代谢的改变。但就其形成近视的机制方面,二者又有明显的不同之处。首先,形觉剥夺性近视可被每日15min的正常视觉所消除,而凹透镜诱导的近视则不能;第二,6-羟多巴胺(一种儿茶酚胺能神经元毒性药物)以及持续光照(二者均耗竭视网膜上的多巴胺储备)可抑制形觉剥夺性近视的形成而不抑制凹透镜诱导的近视;第三,切除实验眼的视神经,形觉剥夺性近视的形成不受影响而凹透镜诱导的近视则有所减轻,说明形觉剥夺性近视的发生与中枢关系较少,而离焦性近视则与中枢相关;第四,二者在发生时间上明显存在差别,离焦性近视发生明显较快;第五,破坏昼夜节律能抑制离焦性近视的发生,却不影响形觉剥夺性近视;促进昼夜节律的措施则产生相反的结果。这些不同都说明了二者的形成机制存在本质的不同。目前,由于这2种方法造成近视的机制尚不明了,无法从根本上解答二者之间的差别和联系。

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