实验性糖尿病视网膜病变动物模型研究近况
作者：张细芝 王燕 余杨桂
单位：
关键词：
中国中医眼科杂志990133 糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy, DR)是糖尿病常见的并发症，在美国，DR是四大致盲性眼病之一〔1〕。在我国亦有逐年上升之势。然而，DR的发病机理尚未完全阐明，其预防及治疗仍不完善，建立理想的DR实验动物模型对深入研究探讨其发病机理、病理改变及预防治疗有着重要的意义。
1 糖尿病动物模型基础上的DR模型
传统的糖尿病动物模型主要有4类，即化学物质诱导动物模型、自发性遗传性动物模型、胰腺部分切除动物模型和转基因动物模型，后者尚处于实验阶段，在此基础上建立DR模型的研究目前尚未见报道。自发性遗传性动物模型对动物的种属、品系及饲养与繁殖条件较严格，且能提供给实验用的数量也有限，故实际应用也受到限制。化学性糖尿病动物模型诱发简便，来源广，是目前应用较广泛的模型。
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大部分实验动物(猴、猫、狗、猪、鼠等)有精细复杂的血管网，可用于DR实验研究，但兔视网膜仅部分区域有血管，且血管限于视网膜表面，故不宜用于进行DR研究。Engerman等将糖尿病动物视网膜血管病变研究近况列表于下〔2〕： 种系
糖尿病产生
视网膜病变
研究者
狗
自发
微血管瘤、周细胞消失、影毛细血管、出血
Patz et al.
四氧嘧啶
微血管瘤、周细胞消失、影毛细血管
, 百拇医药
Patz et al.
微血管瘤、周细胞消失、影毛细血管
Engerman et al.
类固醇
毛细血管细胞丧失
Sloan and Oliver
猴
四氧嘧啶
微血管瘤、影毛细血管、棉絮样斑、黄斑病变
Gibbs et al.
鼠
, 百拇医药 胰腺切除
小动脉瘤
Musacchio et al.
四氧嘧啶
玻璃体内新生血管、血管和基底膜超微结构病变、视网膜血管萎缩、新生血管
Toussaint et al.
可的松+
微血管瘤、影毛细血管
Agrawal et al.
生长激素
链脲佐菌素
, 百拇医药
微血管瘤、影毛细血管、基底膜改变、周细胞消失、血管萎缩、血管扩张
Sosula et al.
蔗糖喂养
血管萎缩和血管瘤
Cohen et al.
鼠
遗传性
微血管瘤、影毛细血管
Duhault et al.
链脲佐菌素
周细胞消失
, 百拇医药 Agren et al.
仓鼠
遗传性
毛细血管细胞改变、血管瘤样损害、小动脉和毛细血管改变
Soret et al.
链脲佐菌素
血管瘤样损害
Sibay et al.
鲤鱼
四氧嘧啶
血管扩张或自发
Yokote et al.
, 百拇医药
1.1 自发性遗传性糖尿病的视网膜病变
南非多乳头鼠于1969年在密苏里医学中心首次被确诊为自发性糖尿病，其临床征象有多尿、烦渴、糖尿和酮尿。病鼠的高血糖不受年龄、性别、近亲繁殖的影响，与肥胖无关，其病理改变见于胰、眼、毛细血管、肾和肝，但视网膜病变的专门性研究尚不充分。遗传因素是该鼠疾病发生的主要原因，属非性连锁的多基因遗传方式。本动物模型与人糖尿病间相似处很多，包括征群的变异，继发性损害的出现(微血管瘤病变、白内障等)以及遗传作用等。可用于研究发病机理、代谢相互作用、代偿机制、并发症的出现、确切的遗传机制等〔3〕。
张晓峰等报道BB/SMU自发性糖尿病大鼠视网膜毛细血管基底膜(retinal capillary basement menbrane, RCBM)厚度及视网膜毛细血管周细胞选择性消失致内/周细胞比值升高与血糖浓度有密切的正相关关系，离体玻璃体荧光素浓度定量测定亦发现玻璃体荧光素浓度和血糖浓度明显相关，说明在高血糖状态下，血—视网膜屏障功能更易受到影响〔4〕。
, 百拇医药
与其他方法所致糖尿病模型相比，遗传性糖尿病动物的发病和严重程度都不易控制，其胰岛素缺乏也可能与其他遗传性疾病有关〔2〕。
1.2 化学物质诱导糖尿病动物模型的视网膜病变
该动物模型是应用化学物质损伤胰腺β细胞，从而引起动物发生糖尿病。目前常用药物有四氧嘧啶(alloxan,ALX)和链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)，其作用机理都是选择性损伤胰腺β细胞，引起细胞坏死，导致血胰岛素不同程度下降伴血糖升高，形成的是胰岛素依赖型糖尿病模型(IDDM)。
这类动物模型目前被广泛应用于DR发病机理、防治及微循环形态学改变等研究。Mccaleb等报道将STZ注入雌性Wistar鼠(45mg/kg)体内，造模后8个月，电镜观察发现49%糖尿病鼠视网膜外丛状层毛细血管基底膜增厚，含较多束状胶原纤维、空泡和高密度包含物〔5〕。Hammes等观察到STZ诱导糖尿病鼠24周时视网膜影毛细血管数量显著增多，而周细胞数较正常鼠减少47%，至56周上述改变更为明显，且毛细血管基底膜显著增厚，而血管瘤最早在32周出现〔6〕。
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1.3 胰腺切除糖尿病动物模型的视网膜病变
该模型是采用手术切除动物的部分或全部胰腺，使胰岛素分泌减少，从而引起糖尿病。常用的动物有犬、大鼠、猫等。
Dianel〔7〕报道采用猫行胰腺切除法造模建立DR动物模型，经长期观察，发现其眼底逐渐出现微血管瘤、点状视网膜内出血及毛细血管无灌注区等视网膜内微血管异常。该模型优点为猫不易产生白内障，能较好地观察眼底变化。
2 半乳糖喂养诱导的DR动物模型
半乳糖喂养诱导的DR动物模型的建立，为DR的研究提供了一种方法。然而，至目前为止，其研究仅描述了类似人类DR的早期组织学改变。Engerman和Kern于1982年介绍了长期喂养高半乳糖食物的方法建立DR动物模型〔8〕，用含30%半乳糖的食物长期喂养狗，经3～5年后，这些狗明显地产生了类似人类DR的早期损害，包括影子周细胞、影毛细血管、微动脉瘤、毛细血管阻塞、无灌注以及视网膜出血。其血液呈半乳糖血症，血中已醛糖含量增多，糖基化血红蛋白亦超出正常，但血糖、脂肪酸，游离氨基酸并没有增高，血中胰岛素亦正常。后期，这些狗产生了增殖性糖尿病视网膜病(proliferative diabetic retinopathy,PDR)样改变，如视网膜或视乳头新生血管，视网膜前纤维膜等〔9～11〕。
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Kern等给C57BL/6小鼠及BALB/L小鼠喂含30%及50%半乳糖的饮食，经21～26月，在喂饲含30%半乳糖小鼠中可见明显早期DR样损害，但其死亡率较高，该模型适合于应用分子生物学技术进行DR病因病机研究，是一种并不昂贵的模型〔12〕。
半乳糖血症狗是第一个反映类似人类DR在临床及组织学上所能观察到的所有视网膜改变的动物模型。该模型的建立可使对DR病因病机的探索进一步深入，并促使DR的预防、治疗上的实验研究可望得到新的突破。该模型的最大价值在于它能使我们进一步研究DR的发病机制和评价防治新生血管损害的措施。其缺点在于需较长时间和大量动物进行研究，使其实用性受到限制。
3 动物模型在DR发病机理探讨中的作用
DR动物模型建立后，通过实验研究，从不同角度对DR病因病机进行了探讨。
3.1 糖代谢与DR
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长期高血糖是DR发生的关键因素。Engerman等〔13〕对糖尿病模型猫进行5年观察后，发现血糖控制不良则视网膜损害呈进行性，而控制良好者视网膜损害则停止。在高血糖状态下，醛糖还原酶活性增强，山梨醇通道活跃，山梨醇在细胞内聚积，引起渗透压增高，导致周细胞退变、减少，使毛细血管张力降低，管径扩张，形成短路血管，进而形成微血管瘤〔14〕。胡玉章等观察到ALX糖尿病大鼠即使在部分血糖降至正常时其视网膜内过量山梨醇、果糖仍滞留而不排出，认为临床及实验中所见DR在血糖控制后仍继续发展可能与此有关〔15〕。
高血糖还可影响肌醇代谢，通过与肌醇竞争肌醇受体而引起细胞内肌醇缺乏。Mandarino在实验动物中观察到在视网膜山梨醇上升的同时伴有肌醇含量下降，因而提出山梨醇/肌醇导致DR的假说〔16〕。李维业等进而证实异常的肌醇磷脂代谢是造成周细胞衰亡的机理之一，并基于这一理论用外加肌醇或醛糖还原酶抑制剂方法在试管内逆转了肌醇磷脂代谢，为防治早期DR奠定了基础〔17，18〕。
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在高血糖状态下，视网膜组织首先发生代谢异常，然后才是组织结构的异常。何剑峰等〔19〕发现在糖尿病大鼠发病后1月开始，视网膜组织中CAMP含量、CAMP/CGMP比值显著低于正常组，视网膜中CAMP含量的改变，势必导致其代谢平衡状态的紊乱，从而在DR的发生发展中起一定作用。胡玉章等观察到在糖尿病大鼠发病1月内，其视网膜组织中葡萄糖酵解过程的三个关键限速酶-己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的活性均显著下降，而其最早的组织病理损害周细胞丧失在6个月出现，提示在疾病初期，视网膜组织中就出现了糖代谢紊乱〔20〕。
3.2 血液流变学与DR
血液流变学的异常被认为在DR的发病机理上有某些作用。Susanne在糖尿病大鼠的视网膜标本上观察到多处白细胞增多、循环血液中活性单核细胞和粒细胞百分比与对照组相比亦明显增高，因此推测具活性的白细胞通过产生细胞毒性产物而导致细胞破坏和微血管损伤，形成毛细血管闭塞，对新生血管的发生产生影响〔21〕。Bullard等指出在糖尿病时，白细胞对血管内皮细胞的粘附增强，可能通过栓塞毛细血管参与DR早期的微循环障碍〔22〕。
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Hotta等〔23〕对一组糖尿病模型OLETF鼠进行视网膜电图(electroretinogram,ERG)测定，与正常对照组相比，其振荡电位潜伏期明显延长，同时血小板凝聚性显著增强，而在应用抗凝剂后，这些异常明显改善，但视网膜中山梨醇和果糖含量无明显变化，在另一组应用醛糖还原酶抑制剂的糖尿病大鼠中，不仅ERG明显改善，视网膜中山梨醇和果糖含量亦明显下降，说明抗凝剂不是通过改变多元醇通路活性，而是通过影响血液因素来改善DR的病情发展，同时也说明血液流变的异常在DR的发展中起一定作用。
3.3 血管生长因子与DR
目前发现的血管增殖因子很多，其中研究较多的是成纤维细胞生长因子(FGF)、胰岛素样生长因子(IGF)，血管内皮细胞生长因子(VEGF)。刘世全等应用原位杂交技术对糖尿病大鼠眼组织中IGF-1进行研究，发现其IGF-1基因呈高表达，预示IGF-1引发加速视网膜新生血管的形成，是PDR的致病因素之一〔24〕。Schultz等也观察到糖尿病视网膜色素上皮细胞(RPE)有高的IGF-1基因表达，IGF-1能使RPE趋化迁移，使其增生，而DR的增殖性病变与RPE的增生迁移有关〔25〕。
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3.4 自由基防御机能与DR
何剑峰等发现糖尿病大鼠视网膜组织中趋氧化物歧化酶(SOD)与过氧化氢酶(CAT)的活性与正常组相比显著下降，提示其自由基防御机能下降，而脂质过氧化物(LPO)水平却明显增高。LPO除可使视网膜脂类受到不可逆的损伤外，还使前列环素生成减少，从而破坏PGI2与TXA2之间的平衡，致血管收缩及微血栓形成，是DR的病理基础之一，亦提示自由基防御机能降低可能在DR的发生发展中起重要作用〔26〕。在另一项研究中亦观察到，糖尿病大鼠视网膜组织抗氧化机能处于明显低下状态，且随病程延长而加重，提示氧化损伤可能在DR发生发展中起重要作用〔27〕。
4 中医药防治DR研究实验动物模型概况
近年来，在中医药防治实验动物模型DR方面进行了一定的研究。李瑞荃等〔28〕应用滋养肝肾、活血化瘀药与生理盐水相对照治疗糖尿病大鼠，发现中药治疗组大鼠视网膜组织毛细血管内皮细胞、周细胞核染色质聚集，靠边，胞质内线粒体肿胀、变性，基底膜结节样增厚，毛细血管壁断裂，视杆外节变性、破坏，色素上皮微绒毛结构紊乱等视网膜超微结构病理损害均明显轻于对照组，认为滋养肝肾、活血化瘀药对早期DR具有较好防治作用。何剑峰等观察到STZ诱导糖尿病大鼠视网膜组织中剩余抗坏血酸(RA)水平及红细胞中SOD活性显著下降，LPO含量明显增加，而枸杞治疗组视网膜组织中RA水平及SOD活性无明显下降，LPO无明显增加，提示枸杞具有保护糖尿病大鼠视网膜组织氧化损伤的作用〔29〕。张晓峰等在国内首次观察了中药八味地黄丸、山萸肉—槐花复方及西药达美康对长期处于高血糖状态下实验动物DR的保护作用，发现三组大鼠虽均处于高血糖状态下，基底膜却无明显增厚，因此认为这一作用并非通过降血糖而获得。认为三种药物在高血糖状态下，对保护周细胞，防止周细胞消失确有疗效，对血—视网膜屏障的通透性有确切的保护作用〔4〕。
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对糖尿病大鼠视神经病理学改变及其中医药防治也有报道。谢学军等〔30〕采用电镜与光镜发现糖尿病大鼠在高血糖状态持续6个月后视神经纤维呈退行性改变，多数轴突内神经丝部分溶解，神经纤维髓鞘呈不同程度脱失，髓鞘结构受损，神经胶质细胞呈增生等病理改变，并认为滋养肝肾、活血化瘀中药有减轻实验性糖尿病大鼠视神经病理损害，如视神经纤维退变和神经髓鞘脱失的作用〔31〕。
总的说来，中医药防治DR研究中实验动物的应用还不够广泛深入，有待今后进一步加强。
参考文献
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[31] 谢学军，李瑞荃，廖品正，等. 滋养肝肾、活血化瘀中药对实验性糖尿病大鼠视神经组织形态的影响. 中国中医眼科杂志，1996，6(3)：131～135, 百拇医药
单位：
关键词：
中国中医眼科杂志990133 糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy, DR)是糖尿病常见的并发症，在美国，DR是四大致盲性眼病之一〔1〕。在我国亦有逐年上升之势。然而，DR的发病机理尚未完全阐明，其预防及治疗仍不完善，建立理想的DR实验动物模型对深入研究探讨其发病机理、病理改变及预防治疗有着重要的意义。
1 糖尿病动物模型基础上的DR模型
传统的糖尿病动物模型主要有4类，即化学物质诱导动物模型、自发性遗传性动物模型、胰腺部分切除动物模型和转基因动物模型，后者尚处于实验阶段，在此基础上建立DR模型的研究目前尚未见报道。自发性遗传性动物模型对动物的种属、品系及饲养与繁殖条件较严格，且能提供给实验用的数量也有限，故实际应用也受到限制。化学性糖尿病动物模型诱发简便，来源广，是目前应用较广泛的模型。
, http://www.100md.com
大部分实验动物(猴、猫、狗、猪、鼠等)有精细复杂的血管网，可用于DR实验研究，但兔视网膜仅部分区域有血管，且血管限于视网膜表面，故不宜用于进行DR研究。Engerman等将糖尿病动物视网膜血管病变研究近况列表于下〔2〕： 种系
糖尿病产生
视网膜病变
研究者
狗
自发
微血管瘤、周细胞消失、影毛细血管、出血
Patz et al.
四氧嘧啶
微血管瘤、周细胞消失、影毛细血管
, 百拇医药
Patz et al.
微血管瘤、周细胞消失、影毛细血管
Engerman et al.
类固醇
毛细血管细胞丧失
Sloan and Oliver
猴
四氧嘧啶
微血管瘤、影毛细血管、棉絮样斑、黄斑病变
Gibbs et al.
鼠
, 百拇医药 胰腺切除
小动脉瘤
Musacchio et al.
四氧嘧啶
玻璃体内新生血管、血管和基底膜超微结构病变、视网膜血管萎缩、新生血管
Toussaint et al.
可的松+
微血管瘤、影毛细血管
Agrawal et al.
生长激素
链脲佐菌素
, 百拇医药
微血管瘤、影毛细血管、基底膜改变、周细胞消失、血管萎缩、血管扩张
Sosula et al.
蔗糖喂养
血管萎缩和血管瘤
Cohen et al.
鼠
遗传性
微血管瘤、影毛细血管
Duhault et al.
链脲佐菌素
周细胞消失
, 百拇医药 Agren et al.
仓鼠
遗传性
毛细血管细胞改变、血管瘤样损害、小动脉和毛细血管改变
Soret et al.
链脲佐菌素
血管瘤样损害
Sibay et al.
鲤鱼
四氧嘧啶
血管扩张或自发
Yokote et al.
, 百拇医药
1.1 自发性遗传性糖尿病的视网膜病变
南非多乳头鼠于1969年在密苏里医学中心首次被确诊为自发性糖尿病，其临床征象有多尿、烦渴、糖尿和酮尿。病鼠的高血糖不受年龄、性别、近亲繁殖的影响，与肥胖无关，其病理改变见于胰、眼、毛细血管、肾和肝，但视网膜病变的专门性研究尚不充分。遗传因素是该鼠疾病发生的主要原因，属非性连锁的多基因遗传方式。本动物模型与人糖尿病间相似处很多，包括征群的变异，继发性损害的出现(微血管瘤病变、白内障等)以及遗传作用等。可用于研究发病机理、代谢相互作用、代偿机制、并发症的出现、确切的遗传机制等〔3〕。
张晓峰等报道BB/SMU自发性糖尿病大鼠视网膜毛细血管基底膜(retinal capillary basement menbrane, RCBM)厚度及视网膜毛细血管周细胞选择性消失致内/周细胞比值升高与血糖浓度有密切的正相关关系，离体玻璃体荧光素浓度定量测定亦发现玻璃体荧光素浓度和血糖浓度明显相关，说明在高血糖状态下，血—视网膜屏障功能更易受到影响〔4〕。
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与其他方法所致糖尿病模型相比，遗传性糖尿病动物的发病和严重程度都不易控制，其胰岛素缺乏也可能与其他遗传性疾病有关〔2〕。
1.2 化学物质诱导糖尿病动物模型的视网膜病变
该动物模型是应用化学物质损伤胰腺β细胞，从而引起动物发生糖尿病。目前常用药物有四氧嘧啶(alloxan,ALX)和链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)，其作用机理都是选择性损伤胰腺β细胞，引起细胞坏死，导致血胰岛素不同程度下降伴血糖升高，形成的是胰岛素依赖型糖尿病模型(IDDM)。
这类动物模型目前被广泛应用于DR发病机理、防治及微循环形态学改变等研究。Mccaleb等报道将STZ注入雌性Wistar鼠(45mg/kg)体内，造模后8个月，电镜观察发现49%糖尿病鼠视网膜外丛状层毛细血管基底膜增厚，含较多束状胶原纤维、空泡和高密度包含物〔5〕。Hammes等观察到STZ诱导糖尿病鼠24周时视网膜影毛细血管数量显著增多，而周细胞数较正常鼠减少47%，至56周上述改变更为明显，且毛细血管基底膜显著增厚，而血管瘤最早在32周出现〔6〕。
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1.3 胰腺切除糖尿病动物模型的视网膜病变
该模型是采用手术切除动物的部分或全部胰腺，使胰岛素分泌减少，从而引起糖尿病。常用的动物有犬、大鼠、猫等。
Dianel〔7〕报道采用猫行胰腺切除法造模建立DR动物模型，经长期观察，发现其眼底逐渐出现微血管瘤、点状视网膜内出血及毛细血管无灌注区等视网膜内微血管异常。该模型优点为猫不易产生白内障，能较好地观察眼底变化。
2 半乳糖喂养诱导的DR动物模型
半乳糖喂养诱导的DR动物模型的建立，为DR的研究提供了一种方法。然而，至目前为止，其研究仅描述了类似人类DR的早期组织学改变。Engerman和Kern于1982年介绍了长期喂养高半乳糖食物的方法建立DR动物模型〔8〕，用含30%半乳糖的食物长期喂养狗，经3～5年后，这些狗明显地产生了类似人类DR的早期损害，包括影子周细胞、影毛细血管、微动脉瘤、毛细血管阻塞、无灌注以及视网膜出血。其血液呈半乳糖血症，血中已醛糖含量增多，糖基化血红蛋白亦超出正常，但血糖、脂肪酸，游离氨基酸并没有增高，血中胰岛素亦正常。后期，这些狗产生了增殖性糖尿病视网膜病(proliferative diabetic retinopathy,PDR)样改变，如视网膜或视乳头新生血管，视网膜前纤维膜等〔9～11〕。
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Kern等给C57BL/6小鼠及BALB/L小鼠喂含30%及50%半乳糖的饮食，经21～26月，在喂饲含30%半乳糖小鼠中可见明显早期DR样损害，但其死亡率较高，该模型适合于应用分子生物学技术进行DR病因病机研究，是一种并不昂贵的模型〔12〕。
半乳糖血症狗是第一个反映类似人类DR在临床及组织学上所能观察到的所有视网膜改变的动物模型。该模型的建立可使对DR病因病机的探索进一步深入，并促使DR的预防、治疗上的实验研究可望得到新的突破。该模型的最大价值在于它能使我们进一步研究DR的发病机制和评价防治新生血管损害的措施。其缺点在于需较长时间和大量动物进行研究，使其实用性受到限制。
3 动物模型在DR发病机理探讨中的作用
DR动物模型建立后，通过实验研究，从不同角度对DR病因病机进行了探讨。
3.1 糖代谢与DR
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长期高血糖是DR发生的关键因素。Engerman等〔13〕对糖尿病模型猫进行5年观察后，发现血糖控制不良则视网膜损害呈进行性，而控制良好者视网膜损害则停止。在高血糖状态下，醛糖还原酶活性增强，山梨醇通道活跃，山梨醇在细胞内聚积，引起渗透压增高，导致周细胞退变、减少，使毛细血管张力降低，管径扩张，形成短路血管，进而形成微血管瘤〔14〕。胡玉章等观察到ALX糖尿病大鼠即使在部分血糖降至正常时其视网膜内过量山梨醇、果糖仍滞留而不排出，认为临床及实验中所见DR在血糖控制后仍继续发展可能与此有关〔15〕。
高血糖还可影响肌醇代谢，通过与肌醇竞争肌醇受体而引起细胞内肌醇缺乏。Mandarino在实验动物中观察到在视网膜山梨醇上升的同时伴有肌醇含量下降，因而提出山梨醇/肌醇导致DR的假说〔16〕。李维业等进而证实异常的肌醇磷脂代谢是造成周细胞衰亡的机理之一，并基于这一理论用外加肌醇或醛糖还原酶抑制剂方法在试管内逆转了肌醇磷脂代谢，为防治早期DR奠定了基础〔17，18〕。
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在高血糖状态下，视网膜组织首先发生代谢异常，然后才是组织结构的异常。何剑峰等〔19〕发现在糖尿病大鼠发病后1月开始，视网膜组织中CAMP含量、CAMP/CGMP比值显著低于正常组，视网膜中CAMP含量的改变，势必导致其代谢平衡状态的紊乱，从而在DR的发生发展中起一定作用。胡玉章等观察到在糖尿病大鼠发病1月内，其视网膜组织中葡萄糖酵解过程的三个关键限速酶-己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的活性均显著下降，而其最早的组织病理损害周细胞丧失在6个月出现，提示在疾病初期，视网膜组织中就出现了糖代谢紊乱〔20〕。
3.2 血液流变学与DR
血液流变学的异常被认为在DR的发病机理上有某些作用。Susanne在糖尿病大鼠的视网膜标本上观察到多处白细胞增多、循环血液中活性单核细胞和粒细胞百分比与对照组相比亦明显增高，因此推测具活性的白细胞通过产生细胞毒性产物而导致细胞破坏和微血管损伤，形成毛细血管闭塞，对新生血管的发生产生影响〔21〕。Bullard等指出在糖尿病时，白细胞对血管内皮细胞的粘附增强，可能通过栓塞毛细血管参与DR早期的微循环障碍〔22〕。
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Hotta等〔23〕对一组糖尿病模型OLETF鼠进行视网膜电图(electroretinogram,ERG)测定，与正常对照组相比，其振荡电位潜伏期明显延长，同时血小板凝聚性显著增强，而在应用抗凝剂后，这些异常明显改善，但视网膜中山梨醇和果糖含量无明显变化，在另一组应用醛糖还原酶抑制剂的糖尿病大鼠中，不仅ERG明显改善，视网膜中山梨醇和果糖含量亦明显下降，说明抗凝剂不是通过改变多元醇通路活性，而是通过影响血液因素来改善DR的病情发展，同时也说明血液流变的异常在DR的发展中起一定作用。
3.3 血管生长因子与DR
目前发现的血管增殖因子很多，其中研究较多的是成纤维细胞生长因子(FGF)、胰岛素样生长因子(IGF)，血管内皮细胞生长因子(VEGF)。刘世全等应用原位杂交技术对糖尿病大鼠眼组织中IGF-1进行研究，发现其IGF-1基因呈高表达，预示IGF-1引发加速视网膜新生血管的形成，是PDR的致病因素之一〔24〕。Schultz等也观察到糖尿病视网膜色素上皮细胞(RPE)有高的IGF-1基因表达，IGF-1能使RPE趋化迁移，使其增生，而DR的增殖性病变与RPE的增生迁移有关〔25〕。
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3.4 自由基防御机能与DR
何剑峰等发现糖尿病大鼠视网膜组织中趋氧化物歧化酶(SOD)与过氧化氢酶(CAT)的活性与正常组相比显著下降，提示其自由基防御机能下降，而脂质过氧化物(LPO)水平却明显增高。LPO除可使视网膜脂类受到不可逆的损伤外，还使前列环素生成减少，从而破坏PGI2与TXA2之间的平衡，致血管收缩及微血栓形成，是DR的病理基础之一，亦提示自由基防御机能降低可能在DR的发生发展中起重要作用〔26〕。在另一项研究中亦观察到，糖尿病大鼠视网膜组织抗氧化机能处于明显低下状态，且随病程延长而加重，提示氧化损伤可能在DR发生发展中起重要作用〔27〕。
4 中医药防治DR研究实验动物模型概况
近年来，在中医药防治实验动物模型DR方面进行了一定的研究。李瑞荃等〔28〕应用滋养肝肾、活血化瘀药与生理盐水相对照治疗糖尿病大鼠，发现中药治疗组大鼠视网膜组织毛细血管内皮细胞、周细胞核染色质聚集，靠边，胞质内线粒体肿胀、变性，基底膜结节样增厚，毛细血管壁断裂，视杆外节变性、破坏，色素上皮微绒毛结构紊乱等视网膜超微结构病理损害均明显轻于对照组，认为滋养肝肾、活血化瘀药对早期DR具有较好防治作用。何剑峰等观察到STZ诱导糖尿病大鼠视网膜组织中剩余抗坏血酸(RA)水平及红细胞中SOD活性显著下降，LPO含量明显增加，而枸杞治疗组视网膜组织中RA水平及SOD活性无明显下降，LPO无明显增加，提示枸杞具有保护糖尿病大鼠视网膜组织氧化损伤的作用〔29〕。张晓峰等在国内首次观察了中药八味地黄丸、山萸肉—槐花复方及西药达美康对长期处于高血糖状态下实验动物DR的保护作用，发现三组大鼠虽均处于高血糖状态下，基底膜却无明显增厚，因此认为这一作用并非通过降血糖而获得。认为三种药物在高血糖状态下，对保护周细胞，防止周细胞消失确有疗效，对血—视网膜屏障的通透性有确切的保护作用〔4〕。
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对糖尿病大鼠视神经病理学改变及其中医药防治也有报道。谢学军等〔30〕采用电镜与光镜发现糖尿病大鼠在高血糖状态持续6个月后视神经纤维呈退行性改变，多数轴突内神经丝部分溶解，神经纤维髓鞘呈不同程度脱失，髓鞘结构受损，神经胶质细胞呈增生等病理改变，并认为滋养肝肾、活血化瘀中药有减轻实验性糖尿病大鼠视神经病理损害，如视神经纤维退变和神经髓鞘脱失的作用〔31〕。
总的说来，中医药防治DR研究中实验动物的应用还不够广泛深入，有待今后进一步加强。
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