模型構(gòu)建 | 本就鼠目寸光,怎么在視力上雪上加霜?
近視是目前全球發(fā)生率最高的屈光不正?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)上認(rèn)為近視主要是遺傳因素和環(huán)境因素兩者共同作用產(chǎn)生的結(jié)果,臨床上近視最突出的癥狀是遠(yuǎn)視力降低,看物體模糊、困難,也就是所謂的"遠(yuǎn)視力低常"。形成近視后要想看清前方物體,通常需要將物體移近或靠近一點(diǎn),或是經(jīng)常將眼瞇起,近視的度數(shù)愈高遠(yuǎn)視力愈差。目前近視研究已歷經(jīng)100多年歷史,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。
動(dòng)物的選擇
雞、兔、小鼠、豚鼠、樹(shù)鼩、恒河猴。其中豚鼠是目前應(yīng)用最廣的近視研究動(dòng)物模型。豚鼠屬哺乳綱、嚙齒目,性情溫順,配合度好,早熟而視覺(jué)發(fā)育快,在出生時(shí)即有了發(fā)育完善的視覺(jué)系統(tǒng),能區(qū)分不同的物體和線性方向,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(cè)量,同時(shí)易于獲得和飼養(yǎng),成本低、繁殖力強(qiáng),且由于長(zhǎng)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。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(wú)。而有研究表明,白化豚鼠本身即存在近視,眼軸相對(duì)較長(zhǎng),究其原因可能與視網(wǎng)膜多巴胺濃度較低有關(guān)。故近視實(shí)驗(yàn)多采用三色豚鼠,豚鼠出生后即開(kāi)眼,一般在3周后給予誘導(dǎo),誘導(dǎo)8周左右可獲得 8.00D左右的近視。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。

造模方法
初生哺乳動(dòng)物一般為遠(yuǎn)視眼,在早期眼發(fā)育過(guò)程中使眼屈光狀態(tài)由遠(yuǎn)視轉(zhuǎn)化為正視的過(guò)程稱為正視化。具體來(lái)說(shuō)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(guò)不同手段干擾這一過(guò)程,使眼的發(fā)育趨勢(shì)表現(xiàn)為眼軸增長(zhǎng)的近視傾向,經(jīng)典的誘導(dǎo)手段有兩種。
形覺(jué)剝奪性近視模型(formdeprivation myopia,F(xiàn)DM)
一般用眼瞼縫合或彌散鏡片/眼罩等方法阻擋光線到達(dá)視網(wǎng)膜,而不能形成清晰的像。從而形成近視。
造模方法1
選取3周齡健康豚鼠,一般選擇單眼以彌散鏡片/不透明頭罩遮蓋造成形覺(jué)剝奪。豚鼠通過(guò)戴彌散鏡片的眼罩誘導(dǎo)11d左右可獲得-6.00D左右的近視,通過(guò)不透明的面罩誘導(dǎo),4周可獲得-4.00D左右的近視。
優(yōu)點(diǎn):
易形成近視恢復(fù)模型,操作相對(duì)簡(jiǎn)單,不會(huì)導(dǎo)致角膜曲率的改變,眼球局部溫度無(wú)明顯升高,實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)干擾,對(duì)動(dòng)物創(chuàng)傷小。
缺點(diǎn):
造模時(shí)間長(zhǎng),頭罩位置容易偏移,操作復(fù)雜。
造模方法2
SPF級(jí)健康雄性 C57BL/6小鼠,3周齡,將半透明試管制成等大、直徑約為 8mm、周邊邊緣約為 1mm的半透明眼罩進(jìn)行形覺(jué)剝奪。小鼠麻醉后,使用4- 0縫線將眼罩縫合于小鼠右眼眼周。眼罩邊緣距離眼瞼的距離足夠長(zhǎng),以免影響其功能。手工用塑料片制成的項(xiàng)圈(外直徑為36mm,內(nèi)直徑為10mm) 裝在頸部周圍,以防小鼠將眼罩抓脫。每天早、中、晚三次檢查小鼠眼部情況,查看有無(wú)異常分泌物及感染、眼罩有無(wú)脫落,以保證小鼠實(shí)驗(yàn)眼一直處于形覺(jué)剝奪狀態(tài)。必要時(shí)給予妥布霉素滴眼液預(yù)防感染。誘導(dǎo) 3、4wk( 即出生后 6、7wk) 后,檢測(cè)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的屈光度,并取視網(wǎng)膜組織進(jìn)行檢測(cè)。
鏡片誘導(dǎo)型近視(Lensinduced myopia,LIM)
LIM能使物像聚焦于視網(wǎng)膜后方,引起眼軸代償性延長(zhǎng)而形成近視。人類很少出現(xiàn)形覺(jué)剝奪型近視,因此鏡片誘導(dǎo)型應(yīng)該和人類近視更接近。
造模方法
選擇4周齡健康三色豚鼠,眼部配戴-7. 00D凹透鏡3周誘導(dǎo)近視。
FDM和LIM的區(qū)別
FDM在視神經(jīng)切斷后仍能發(fā)生,因此與中樞關(guān)系較少,是視網(wǎng)膜源的局部性變化;而LIM則會(huì)被視神經(jīng)切斷后所抑制,其發(fā)生與中樞有關(guān);FDM可為持續(xù)光照及羥多巴胺等藥物所抑制,而 LIM則不能為持續(xù)光照及羥多巴胺等藥物所抑制;兩者的發(fā)生在時(shí)間上有明顯差別,LIM發(fā)生明顯較快;破壞晝夜節(jié)律能抑制LIM的發(fā)生,卻不影響FDM的發(fā)生,促進(jìn)晝夜節(jié)律的措施則產(chǎn)生相反的結(jié)果。
注意事項(xiàng)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(wú)。而有研究表明,白化豚鼠本身即存在近視,眼軸相對(duì)較長(zhǎng),究其原因可能與視網(wǎng)膜多巴胺濃度較低有關(guān)。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。
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(zhǎng)度,主要針對(duì)循環(huán)誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)。有研究證明,在一次持續(xù)離焦誘導(dǎo)中,屈光度和眼軸長(zhǎng)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(zhǎng)眼軸長(zhǎng)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(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)誘導(dǎo)能更有效地形成近視。
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(zhǎng)則近視反應(yīng)峰值下降,并且與持續(xù)誘導(dǎo)時(shí)間長(zhǎng)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(zhǎng)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(jué),則僅30min的自由視覺(jué)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(jué)具有有效的近視拮抗作用。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(cè)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(cè)量結(jié)果。
其它模型
頻閃光誘導(dǎo)光覺(jué)異常性近視模型,模擬一種實(shí)際生活中經(jīng)常存在的光覺(jué)異常環(huán)境,通過(guò)人工照明環(huán)境中所出現(xiàn)的大量頻閃光,由于強(qiáng)烈明暗對(duì)比,頻閃過(guò)程中無(wú)形覺(jué)剝奪及色覺(jué)失衡因素,此模型的建立為研究近視的發(fā)病機(jī)制和病理變化提供了極具價(jià)值的途徑和思路。
結(jié)論
目前兒童和青少年近視不僅發(fā)生率大幅度增高,逐漸向低齡化發(fā)展,且發(fā)生后呈進(jìn)展趨勢(shì)。神經(jīng)、肌肉異常導(dǎo)致的上瞼下垂,或先天性屈光間質(zhì)混濁,都可以導(dǎo)致 FDM的發(fā)生。在研究實(shí)驗(yàn)性近視的過(guò)程中,應(yīng)選擇比較符合臨床病癥特點(diǎn)的模型,也就是更接近人類近視發(fā)病機(jī)理的模型。