细菌性角膜炎是一种较严重的化脓性角膜炎,尤以金黄色葡萄球菌性角膜炎和铜绿假单胞菌性角膜炎最常见、最严重,若不及时治疗,预后多不佳。为此,建立合理的角膜炎动物模型,进行眼科药物的实验研究,为临床治疗选出更多更好的新型抗生素十分必要。
1.实验动物 目前常用的实验动物为新西兰大白兔,原因是兔角膜较人角膜大,容易对其进行手术操作和局部观察,并且可以获得较多的实验标本。
2.模型制作方法
(1)角膜划痕法:首先造成角膜上皮划伤,再以一定滴度的细菌菌液滴至损伤的角膜上皮。此方法操作简单,但由于手法轻重难以掌握,所建立的模型病情轻重差异较大,不利于实验结果的统计学比较。
方法为动物麻醉后,用1ml注射器针头交叉划伤实验动物角膜上皮呈“#”字形,将制备好的细菌菌液滴于已划伤的角膜上皮表面。
(2)角膜层间接种法:将细菌菌液直接接种至动物的角膜实质层内,制成实质层角膜炎模型。由于角膜本身无血管,角膜细胞通常以渗透的方式获取营养,体内大量的非特异性抗菌物质难以到达角膜实质层,从而使注入角膜内的细菌大量繁殖,6h即出现早期角膜炎症状,24h出现典型症状。该模型主要特点是操作简便、可定量计数细菌,减少人为的主观误差。但由于细菌直接进入角膜实质层,在角膜上留下白色斑点,并且造成角膜损伤,发病快,不利于实验结果观察。
方法为动物麻醉后,做下直肌固定缝线,手术显微镜下用带28号或30号针头的0.5ml胰岛素注射器将制备的细菌菌液沿瞳孔缘周围的3个不同部位注入到角膜基质内,注射深度约为角膜厚度的1/3。
(3)角膜环钻法:用角膜环钻轻轻按压角膜顺时针旋转,造成环形创伤后,用注射器吸取菌液滴于模型眼。此法操作简便易行,便于掌握,可以通过对角膜损伤深浅程度来控制疾病模型的轻重程度,且对角膜实质层损伤小,利于实验结果观察。是目前常用的细菌性角膜炎模型。
方法为动物麻醉后,用8.5mm环钻在右眼角膜中央钻切,深度达1/3角膜厚度,沿切痕用尖刀做一个以上象限角膜缘为基底的角膜瓣,微量加样器抽取制备好的菌液注入角膜瓣下,停留1min,缝合角膜瓣2~3针,对合整齐,阿托品眼膏涂眼,术毕。
3.结果观察
(1)症状:包括有无眼睑红肿、畏光、流泪等症状,以及分泌物性质及多少等。
(2)裂隙灯显微镜检查:角膜炎的动物模型建立后,不管其应用于发病机制还是药物疗效的研究,都要求对角膜感染的情况客观量化,以利于病程发展变化的评价和统计学处理。目前常用裂隙灯显微镜观察角膜感染灶并行大体及裂隙照相,记录角膜病灶形态、感染范围、深度及前房反应情况进行临床评分。重点为根据结膜病变、角膜感染灶范围、角膜病变深度、前房反映程度等进行评分,将角膜感染量化。
(3)角膜病理学检查:感染后8d取出动物模型眼的角膜制作病理组织切片,角膜基质中可见大量中性粒细胞、淋巴细胞、成纤维细胞及坏死组织。
(4)角膜病灶细菌定量培养:动物实验结束后,将角膜取出,剪碎后进行细菌培养,计算细菌培养阳性率。
(5)细菌性角膜炎动物模型症状分级及评分标准见表8-1。
表8-1 细菌性角膜炎动物模型症状分级及评分标准