角膜新生血管形成(cornealneovascularization,CNV)是常见的病理现象,研究表明CNV与炎症细胞、缺氧、某些生长因子的调节作用等因素有关。其具体机制尚不清楚。建立合理的CNV动物模型对于探讨CNV的调控机制,研究和评价新生血管抑制药具有重要意义。建立CNV模型的方法包括:物理方法诱导(热灼法或角膜缝线法);化学方法诱导(碱烧伤法);角膜囊袋内置入诱导剂(内毒素、碱性成纤维细胞生长因子、血管内皮细胞生长因子)等。
一、实验动物
大鼠或新西兰白兔。
二、模型制作方法
1.碱烧伤法 碱烧伤法为建立CNV的传统方法,属于炎症性模型,通过1mol/L NaOH滤纸烧灼动物角膜后,中性粒细胞浸润角膜基质,局部花生四烯酸衍生物合成增加,导致血管通透性增加,血管扩张,诱导新生血管形成。诱导新生血管的发生机制可能为碱与组织蛋白结合形成碱化合物,使角膜组织蛋白溶解而渗透至角膜基质深部,角膜基质屏障功能受到破坏,引起角膜水肿,并使角膜板层的阻力减少,有利于新生血管长入;再者,在炎症因素下,角膜新生血管生长因子高表达促进新生血管的形成。新生血管的形成过程较复杂,一般分为角巩膜缘及结膜血管的扩张与通透性增大、炎细胞浸润角膜;血管内皮细胞的活化、增生与游动,伴血管出芽、管腔形成与血管支吻合;局部小静脉基底膜和细胞外基质被蛋白水解酶降解;基底板形成;毛细血管消退与血管成熟。碱烧伤后出现角膜中央混浊、角膜水肿,血管网充盈,逐渐可出现角膜缘有新生血管向角膜中央生长,所建立的模型符合新生血管的一般发病规律。该方法具有制作简便、影响因素容易控制等优点,符合角膜新生血管的病理发展,是研究炎症性新生血管发病机制和治疗的重要手段。然而,该方法所引起的新生血管生长方式及速度不稳定,血管密度不均匀,不便于定量分析及长期观察,但由于其简单易行、所需仪器少,在实验研究中仍具有一定实用价值。
操作:将同一规格同一直径(鼠眼一般为4mm,兔眼10mm)的单层滤纸片浸泡在浓度为1mol/L NaOH溶液中达到饱和状态,吸去多余液体。动物麻醉后,将浸泡后的滤纸片置于角膜表面1min后,以生理盐水冲洗1min。用氯霉素滴眼液滴眼,此时在角膜中央可见圆形灰白色角膜烧伤区。术后氯霉素滴眼液每天滴眼4次,预防感染。
2.角膜缝线法 角膜缝线法诱导角膜新生血管的机制为异物所致的炎症反应,此方法的优点在于操作简便,有利于观察和比较新生血管生长情况,可排除化学方法的化学药物对防治药物的影响,对角膜损伤小,防治术后感染较其他方法容易,能较好地模仿临床的炎症刺激形成角膜新生血管的病理发展过程。
操作:动物麻醉后,复方托品酰胺眼液散瞳,手术显微镜下用10-0缝针尼龙线于11:00、12:00、1:00点钟位置穿过角膜基质层等间距间断缝合3针,进针位置距离角膜中心一致、跨度一致,深达2/3角膜厚度,缝线尾在角膜表面长约1mm,线结暴露不包埋。
三、结果观察
1.裂隙灯显微镜观察
(1)观察CNV生长情况:每只眼球于上、下、左、右4个方位拍摄包括角膜缘和角膜侧面照片,经计算机图像处理系统计算新生血管的面积。
(2)角膜上皮缺损直径:以荧光素钠对角膜进行染色,裂隙灯显微镜下观察,直尺测量最长直径及其垂直直径,取平均值。
(3)角膜混浊程度评分如表8-2。
表8-2 角膜混浊程度评分
2.组织病理学观察 模型眼角膜组织病理学观察可见角膜基质胶原纤维排列紊乱、炎性细胞增多,新生血管腔增多。