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编号:10505281
阿托品对兔实验性形觉剥夺性近视形成的影响
http://www.100md.com 《第四军医大学学报》 2000年第2期
     阿托品对兔实验性形觉剥夺性近视形成的影响

    高前应 高如尧 王培杰 郭延奎 卢佩勇 蒙艳春 朱涛 李力

     摘 要: 目的 研究阿托品对实验性近视形成的影响. 方法幼兔53只(7 d),分A,B,C 3组. A组20只,单纯缝合眼睑;B组17只,缝合眼睑+玻璃体内注射阿托品;C组16只,缝合眼睑+玻璃体注射生理盐水. 均以右眼为实验眼,左眼为对照眼. 60 d用A超测量每组双眼的前房深度、晶体厚度、玻璃体腔长度和眼轴长度,并计算玻璃体腔长度/眼轴长度,同时进行病理学观察. 结果 在A,C两组中实验眼产生相对性近视,两眼的玻璃体腔长度、眼轴长度和玻璃体腔长度/眼轴长度间的差异均有高度显著的统计学意义(P<0.01). 而前房深度和晶体厚度无统计学差异,而B组均无统计学差异. 巩膜胶原纤维在A,C两组实验眼中明显变细,而在B组中改变较轻. 结论 形觉剥夺能导致眼球的轴性延长,使眼球的形态学和组织学发生改变,其中玻璃体腔延长和玻璃体腔长度/眼轴长度增大是其形态学原因,巩膜纤维的变细、延长是其病理学原因,而阿托品能部分阻止这些改变.
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    关键词:阿托品;形状知觉;兔;近视/病因学;超声;病理学

    0 引言

    形觉剥夺是近视形成的重要原因之一,许多国内外的研究者通过遮盖或缝合眼睑等方法制成动物如鸡、猴等[1-4]的近视模型来研究近视的发病机制. 作者选用目前很少使用的兔作为实验动物,应用缝合眼睑方法制成形觉剥夺近视模型,用A超对眼球进行生物学测量,对眼球的重要成分进行组织病理学研究,并观察阿托品对近视形成的影响.

    1 材料和方法

    1.1 材料 选双眼屈光度大致相同的幼兔53只 (7 d),分为A,B,C 3组,由母兔母乳喂养. 白天用自然光照射,光照与黑暗的周期比例为14∶10,室温控制在20℃. 均以右眼为实验眼,左眼为对照眼. A组20只,单纯缝合眼睑;B组17只,缝合眼睑+玻璃体内注射阿托品;C组16只,缝合眼睑+玻璃体内注射盐水,观察60 d.
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    1.2 方法 幼兔出生后7 d (刚睁眼),用50 mg.kg-1盐酸氯胺酮溶液im麻醉后,用5-0丝线作“u”字缝合上下睑,使之密闭. 随着幼兔的增长,眼睑采用“u u”字缝合. 玻璃体内药物注射麻醉同上,拆除缝线后在外眦部距角膜缘3 mm垂直巩膜壁向眼球中心方向进针,刺入约5 mm,缓慢注入药液0.02 mL,结膜下注射少许庆大霉素+地塞米松后重新缝合眼睑,B,C两组每隔4 d注射1次,共4次. B组为阿托品注射液,C组为生理盐水. 出生后1 wk用带状光检影镜测量双眼屈光度,缝合右眼后每周测量左眼1次,60 d时拆开右眼缝线测量双眼屈光度. 在60 d时,使用中国医学科学院研制的BME-200型眼科A/B超,根据作者提供的兔眼大体生理参数,厂方技术人员重新设计测量软件,测量兔眼的前房深度、晶体厚度、玻璃体腔长度、眼轴长度,并计算玻璃体腔长度/眼轴长度. 测量前眼局部点10 g.L-1地卡因3次,每只眼均测量3次,取其平均值. 60 d时实验眼和对照眼各取2只作光镜和透射电镜检查. ①光镜标本:将眼球角膜缘后2 mm穿刺切穿,以100 mL.L-1福尔马林固定24 h,取巩膜、睫状肌、脉络膜、视网膜作常规石蜡包埋、切片、HE染色、光镜观察. ②电镜标本:取巩膜、睫状体作梯度乙醇脱水,Epon812树脂浸透、包埋. LKB超薄切片机切片,醋酸双氧铀柠檬酸铅双染色,JEM-1200EX透射电镜观察、拍照.
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    统计学处理:数据以X±s表示,采用配对t检验.

    2 结果

    2.1 屈光状态 出生后7 d幼兔的双眼屈光状态无明显差异. 60 d拆除缝线,而A,C两组中左、右两眼屈光度有非常显著的统计学差异(P<0.01),在B组中无明显的统计学差异,因此,阿托品能阻止屈光度变化(Tab 1).

    表 1 形觉剥夺后3组屈光度变化

    Tab 1 Diopter change after form deprivation

    in three groups (diopter,X±s)

    Group

    n
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    Experimental eye

    Control eye

    A

    20

    +0.65±1.64c

    +3.35±1.05

    B

    17

    +2.19±1.33

    +2.46±0.81

    C

    16
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    +0.69±0.85c

    +3.75±0.73

     cP<0.001 vs control eye. 2.2 眼超声生物测量 出生后60 d,A,C两组的实验眼与对照眼的玻璃体腔长度、轴长和玻璃腔长度/眼轴长度间的差异均有高度显著的统计学意义(P<0.01),而前房深度和晶体厚度无显著的统计学差异(P>0.05),在B组中各部分均无显著的统计学差异(Tab 2),因此 ,B组中阿托品能阻止玻璃体腔长度、轴长的延长和玻璃体腔长度/眼轴长度增大.

    表 2 3组的眼球生物学测量

    Tab 2 Biologic measurement of eyes

    in three groups (mm,X±s)
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    Group

    Eye

    n

    Anterior chamber

    depth(ACD)

    Lenticular

    thickness(LT)

    Vitreous chamber

    length(VCL)

    Axial length

    (AL)

    VCL/AL
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    A

    Right

    20

    2.50±0.37

    4.95±0.19

    7.94±0.65c

    15.39±0.65c

    0.52±0.03c

    Left

    20

    2.56±0.35

, 百拇医药     4.74±0.59

    7.21±0.79

    14.53±0.72

    0.48±0.02

    B

    Right

    17

    2.72±0.50

    4.77±0.18

    6.77±0.21

    14.28±0.50

    0.47±0.01
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    Left

    17

    2.67±0.23

    4.87±0.24

    6.57±0.31

    14.12±0.63

    0.47±0.01

    C

    Right

    16

    2.85±0.22

    4.99±0.25
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    7.29±0.55c

    15.14±0.68c

    0.49±0.02c

    Left

    16

    2.77±0.12

    5.03±0.20

    6.83±0.41

    14.63±0.62

    0.46±0.02

     cP<0.01 vs VCL, AL and VCL/AL of left eyes. 2.3 病理学观察
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    2.3.1 光镜 A,C两组实验眼的巩膜胶原纤维变蒲、变形、变细,睫状肌组织聚集呈束片状,脉络膜和视网膜也变薄变性. A,C两组间无明显差异,在B组中实验眼大部分结构均较A,C两组轻,其中视网膜结构未见明显改变.

    2.3.2 透射电镜 ①巩膜:正常眼胶原纤维块状或圆柱状,横断面直径约为45 nm (Fig 1A),A组和C组的胶原纤维明显变细呈条索状,直径约为3 nm (Fig 1B),而在B组中它改变较A组轻,直径约为8 nm (Fig 1C). ②睫状体:正常眼无色素上皮细胞层厚,有丰富线粒体,色素细胞核周有少量色素颗粒;在A组和C组中无色素上皮细胞层变薄,核很难发现,色素细胞核周围色素颗粒增多,核膜不完整,核内异染色体边集,睫状肌细胞无明显改变;在B组中改变介于正常眼与A,C两组之间,睫状肌无明显改变.t212-1.gif (20066 字节)t212-2.gif (21715 字节)t212-3.gif (12716 字节)t212-4.gif (9379 字节)
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    图 1A 正常眼巩膜胶原纤维横断面,直径约45 nm

    Fig 1A The diameter of cross-section of scleral collagenous

    fibre in normal eye is approximately 45 nm ×50 000

    图 1B A组眼巩膜胶原纤维横断面,直径约为3 nm

    Fig 1B The diameter of cross-section of scleral

    collagenous fibre in group A is approximately 3 nm×50 000

    图 1C B组眼巩膜胶原纤维横断面,直径约为8 nm
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    Fig 1C The diameter of cross-section of scleral

    collagenous fibre in group B is approximately 8 nm ×50 000

    3 讨论

    3.1 兔形觉剥夺性近视模型 通过形觉剥夺方法,研究者已制造出鸡、灰松鼠、猫、猴[1-4]等剥夺性近视模型,这加快了人类对近视的认识过程,同时也为药物控制近视提供实验对象和理论依据. 本实验选择兔,相比而言,它比鸡更接近于人类,同时也比猴等实验动物经济得多. 目前很少有兔剥夺性近视实验报道,根据作者的饲养经验来看,原因可能有:幼兔必须由母兔喂养,成活率低,人工喂养几不能成活;兔眼发育期长,屈光度变化慢,剥夺性近视需要较长的遮盖时间,而要在长时间内使兔眼完全闭合且不化脓感染,非常困难,所以本实验仅遮盖了53 d,实验眼的屈光度为(+0.65±1.64)D,未见明显近视,与对照眼(+3.35±1.05)D相比,只能说是“剥夺性相对近视”. 与先前的实验结果有一定的不同(Tab 3). 作者运用重新设计的A超证实形觉剥夺能导致眼的轴性延长,其中VCL延长和VCL/AL占主导地位. 从某种程度上说VCL/AL比VCL更能反映玻璃体腔在近视发生中的作用. 因此二者是造成剥夺性近视的主要形态学原因. 其病理学原因是巩膜胶原纤维的变细和延长. 这在光镜和电镜中均得到证实,电镜下测得正常眼巩膜胶原纤维直径约是45 nm,而A组约是3 nm,是其15倍.
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    表 3 不同研究者制造的剥夺性近视模型

    Tab 3 Deprived myopia model made by

    differental researcher (X±s)

    Author

    Animal

    Time deprived(t/d)

    Diopter

    Axial length

    Wang et al [1]

    Chick
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    45

    OD- 18.40±1.64

    OD 9.91±0.32

    OS+ 0.60±2.70

    OS 8.47±0.33

    Seltner et al [5]

    Chick

    14

    OD- 9.80±0.55

    OD 11.50±0.20

    OS 9.20±0.11
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    Dong et al [3]

    Cat

    14

    OD- 4.08±0.61

    OD 20.52±0.61

    OS- 2.13±0.47

    OS 18.48±0.83

    McBrien et al [2]

    Grey squirrel

    90

    OD- 1.00±1.50
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    OS+ 4.90±1.00

    Gao et al

    Rabbit

    53

    OD+ 0.65±1.64

    OD 15.39±0.65

    OS+ 3.35±1.05

    OS 14.53±0.72

    3.2 阿托品阻止形觉剥夺性近视机制 阿托品是人们研究较多控制近视的药物之一,在郭小川等[6]和Neville等[2]的研究结论与本实验相似,即通过玻璃体腔内注射阿托品阻止了近视的发生,但本实验的实验对象是哺乳动物兔而不是鸡,兔的眼球更接近于人类. 因此实验数据和结论更适用于人眼. 阿托品是通过何种生物机制影响眼球的生长? 作者认为阿托品阻止了形觉剥夺性近视形成的形态学和病理学原因. 在B组中VCL和VCL/AL与正常眼无明显差异,也就是说,阿托品阻止了兔眼球VCL和AL的延长. 因此,阿托品阻止了剥夺性近视发生的形态学原因. 同样,通过病理学观察发现,B组中由于玻璃体腔注射阿托品使巩膜胶原纤维(正常眼为45 nm,A组为3 nm,B组为8 nm)较A组实验眼轻而比正常眼重,这可能是阿托品阻止剥夺性近视发生的病理学原因. 但阿托品怎么影响巩膜的生长? Wallman[7]的视网膜控制近视理论认为,巩膜增长的一个可能原因是视网膜上信息分子直接影响巩膜增长,这些信息分子能穿过视网膜色素上皮层的紧密屏障,透过脉络膜的血管达到紧邻的巩膜. 因此,我们推测形觉剥夺可能破坏了视网膜和脉络膜屏障,导致视网膜上调节巩膜生长的信息分子轻易通过而使巩膜过度生长,而阿托品能阻止这种改变,从而防止巩膜过度增长,这需要进一步的实验证实. 总之,作者认为:形觉剥夺能导致眼球的轴性延长,其中VCL延长和VCL/AL增大是其形态学的原因;巩膜胶原纤维变细是其病理学原因,而阿托品能阻止近视发生的形态学和病理学原因,使巩膜能正常生长,从而部分阻止近视.
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    作者简介:高前应(1969-),男(汉族), 安徽省肥西县人. 主治医师,博士生(导师惠延年). 发表论文5篇. Tel.(029)3374957

    高前应(第四军医大学研究生大队1998博士队,陕西 西安 710033)

    高如尧(解放军88医院)

    王培杰(解放军88医院)

    郭延奎(山东农业大学)

    卢佩勇(解放军88医院)

    蒙艳春(解放军88医院)

    朱涛(解放军88医院)

    李力(解放军88医院)
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    参考文献:

    [1] 王富彬, 吴国新, 从明宇. 形觉剥夺对近视眼形成的影响实验研究[J]. 中华眼科杂志, 1996; 32(1):60-62.

    [2] McBrien NA, Moghaddam HO, New R et al. Experimental myopia in a diurnal mammal (Sciurus carolinensis) with no accommodative ability[J]. J Physiol, 1993; 469(9):427-441.

    [3] 董建华. 单眼缝合致幼猫实验性近视研究[J]. 眼科新进展, 1997; 17(2):68-69.

    [4] Stone RA, Laties AM, Raviola E et al. Increase in retinal Vasoactive intestinal polypeptide after eyelid fusion in primates[J]. Proc Natl Acad Sci USA, 1988; 85(1):257-263.
, http://www.100md.com
    [5] Seltner RL, Sivak JG. A role of the vitreous humor in experimentally induced myopia[J]. Am J Optom Physiol Opt, 1987; 64(2):955-957.

    [6] 郭小川, 徐艳春, 刘汉强 et al. 应用阿托品防止形觉剥夺诱发近视的实验研究[J]. 中国实用眼科杂志, 1996; 14(1):20-22.

    [7] Wallman J. Retinal control of eye growth and refraction in progress in retinal research[M]. Pergamon Press Ltd, 1993:133-153., 百拇医药