慢性高眼压动物模型的建立

慢性高眼压动物模型的建立【摘要】青光眼是一类非常复杂的眼病,高眼压是青光眼发生,发展的重要因素。

本文就不同实验动物的常用慢性高眼压模型诱导方法及结果进行综述,并介绍不同模型的研究目的,如何选用合适实验动物的模型。

【关键词】慢性高眼压; 动物模型目前，诱导产生的不同动物的慢性高眼压模型各具特色,又由于青光眼本身就是一种非常复杂的眼病,各种类型的青光眼也不尽相同,因此慢性高眼压动物模型的实验应用研究也各有侧重。

像兔的原发性青光眼房角发育分化异常被认为是了解和处理人眼先天性青光眼的实验模型。

而狗的原发性青光眼在病程早期和中期可作为研究原发性开角型青光眼的实验模型,晚期因房角关闭(晶体脱位)可作为研究继发性闭角型青光眼的实验型。

人工诱导的青光眼模型中,α-糜蛋白酶、甲基纤维素诱导的高眼压模型可用于研究人白内障等有关手术后引起的继发性青光眼发病机制的研究;血细胞诱导的高眼压模型,可用于人眼眼内出血后引起的血影细胞性青光眼、晶体溶解性青光眼等继发性青光眼的发病机制、小梁网解剖生理、小梁内皮细胞吞噬功能等的研究;皮质类固醇诱导的高眼压模型对了解人眼皮质类固醇性青光眼、原发性开角型青光眼的发病机制以及小梁细胞功能、小梁网细胞外间质的生化成分改变、房水流出阻力变化等的研究有着实验应用价值。

皮质类固醇、血细胞、激光等诱导的兔、猫、猴等高眼压性青光眼模型,炎症性因素的影响较小, 适合用于观察药物的不良反应实验。

1．鼠类慢性高眼压模型1.1 房水静脉注入高渗盐水大鼠的房角与灵长类动物一样，有与Schelemm管类似的管道，内界为小梁网。

从这个管道往外有多根集合管到达上巩膜表层的房水静脉。

注入高渗盐水的目的是硬化房水外流通道从而升高眼压。

一般在注射后7～10天出现跟压升高，这时外流通道硬化形成，炎症反应消退，房水生成正常。

Morrison[1]报道20只大鼠中7只需要再次注射，而Chauhan等[2]在所有的动物均注射两次。

一般来说，注射2．0M的盐水可以在大部分大鼠中显著升高眼压，并可以维持较K时问，直到数个月。

如盐水渗透压降低则可以得到一个中等程度的眼压。

一般来说均维持6周，但也可以维持更长时问。

一般来说此模型眼压可以升高到对侧眼压的两倍。

1.2 激光诱导法最近Ueda等[3]报道,采用前房内注入墨汁后再用激光光凝的方法成功地在鼠眼形成高眼压模型。

具体做法是在Wistar鼠的前房内注入墨汁50μml,一周后墨汁中的碳粒被阻挡在前房角内,沿角膜缘形成一条黑色带,可在眼外不用房角镜直接用激光光凝来选择性烧灼小梁网,所采用的激光参数是500μm,0.2秒,60~100个点。

术后每周测眼压,如眼压未升高可反复激光,直到眼压升高。

他们的实验性鼠眼青光眼平均眼压升高在25mmHg以上,8周后的组织病理显示房角周边前粘连,吞噬细胞侵入小梁内间隙吞噬碳粒,视网膜神经纤维层明显减少,视神经呈凹陷变性改变。

他们认为这种实验性鼠眼青光眼模型可用于进一步深入探究青光眼发病机制以及评价新的抗青光眼治疗。

1.3灼烧巩膜静脉Yang[4]等灼烧大鼠单侧眼三支巩膜静脉建立慢性高眼压模型，模型眼眼压约为对照眼的2．5倍，lO周后模型眼眼压平均升高(84．2％±4．9％)，并伴有视网膜神经节细胞损伤。

Choi[5]等将SD大鼠麻醉后用烧灼3根上巩膜静脉的方法诱发青光眼大鼠模型。

眼压在烧灼后升高，平均眼压为(31 4-2)mm Hg，维持3周以上，视网膜神经节细胞数减少，仅为正常视网膜神经节细胞的(63％±7％)。

此模型较好地模拟了人类继发性青光眼部分特征，获得的高眼压持续时间较长，符合青光眼视神经保护药物药效学实验动物模型的低成本、中等度高眼压、持续时间较长且稳定的要求。

还具有操作简便，成功率较高的特点。

2. 兔子和猫慢性高眼压模型2.1 甲基纤维素诱导法甲基纤维素法是利用不溶的甲基纤维素沉积在前房, 阻塞房水流出通道造成高眼压。

甲基纤维素法早在20 世纪60 年代, Samis[6] 用0. 5%的甲基纤维素注入兔眼前房后再抽出, 剩余的甲基纤维素阻滞房角5 min 后即可见到眼压升高, 如未见眼压升高, 可反复注入, 最高眼压达50 mm Hg 。

Zhu 和Cai[7] 在有色兔对不同品种甲基纤维素制剂诱导兔青光眼的实验研究进行了比较: 先抽出0.25 ml 房水, 再向前房注入同等量的不同品种甲基纤维素溶液, 。

结果是单次前房注入后, 1% 甲基纤维素组平均眼压升高至31. 4 mm Hg, 峰值为46. 0mm Hg , 持续16 d; 2% 甲基纤维素平均眼压升高33. 3mm Hg, 峰值为47. 1 mm Hg, 持续1 6-17d; 2% 羧基甲基纤维素组平均眼压高至32. 0 mmHg , 峰值为48. 5 mm Hg , 持续8 d; 2% 羟基甲基纤维素组平均眼压为24. 5 mm Hg, 峰值为30. 2mm Hg, 持续4 d。

2.2 α-糜蛋白酶诱导法α-糜蛋白酶注入家兔眼玻璃体和前房角制作高眼压青光眼模型，显微镜下观察到猴或家兔眼小梁网组织中遍布许多颗粒状物；电镜下观察除少许红细胞和白细胞外，大多数为晶状体悬韧带碎片阻塞了小梁网，同时α-糜蛋白酶引起的血房水屏障破坏引起眼压升高拉1I。

选择家兔，先抽取0．2ml房水，再将0．2 ml 含75—150 U浓度的ａ一糜蛋白酶溶液注入家兔眼后房，眼压在注入后数小时至数日内开始升高，且在1～3 d及8～10 d有两个高峰，峰值眼压可达到90mmHg，平均值为36．5mmHg，持续时间在6个月以上，且眼压升高伴明显视乳头凹陷，其眼压水平依据下列标准：轻度高眼压：24～39 mm Hg，中度高眼压：40—59 mm Hg，重度高眼压：>60 mm Hg。

Lentschener等旧1选用12只家兔右眼后房注α-糜蛋白酶造成青光眼模型，8 d内获得平均眼压(34±5)ｍｍHg，并伴有病理性视乳头凹陷。

本模型操作方法简单，成本低廉，造模过程易于控制，升高的眼压稳定，且可维持足够长时间。

模型的形成机制与人类青光眼的临床过程相似，常用于药品的筛选和开发。

但是在动物造模过程中常常伴发晶状体位置的改变和炎症的渗出，影响模型的成功率和相关机制的研究，应引起高度的重视。

实验前应注意实验动物的眼球麻醉，以免影响模型的制作。

进针角度和注药部位要准确，以免损伤眼部其他组织。

2.3 皮质类固醇诱导法应用皮质类固醇可诱发动物眼压升高，形成慢性眼压升高模型，其机制为皮质类固醇造成酸性黏多糖在前房角小梁网组织内沉积，房水流出易度降低；同时葡糖胺聚糖在前房组织内的分布发生改变，促成房水流出阻力增加，眼压升高；依此模型可进行防治高眼压性青光眼尤其是皮质类固醇性青光眼的药品研究实验。

选取家兔或猫，实验前检查眼底和眼部，实验前每只动物至少连续3 d测上、下午眼压，任何两次测量值之差超过4 mm Hg则认为眼压不稳而不予采用，于实验动物眼球表面麻醉后，在角膜缘上方球结膜下，注射地塞米松0．5一1．0 mg，隔日1次，每次注射前测量眼压，连续4周，实验眼眼压从第8—10 d后开始升高，第20 d左右达高峰，停止注射后高眼压状态可维持2—4周。

Ticho等Ⅲ1选用14只家兔注射1％的地塞米松3次／日，连续用药3—5周。

第3周眼压升高9 mm Hg，第4周眼压开始下降。

Wood等[8]为期6个月的实验中,对8周龄的新西兰白兔滴用各种皮质类固醇眼液:0.2%和1.5%氢化可的松,0.1%地塞米松,0.25%泼尼松龙以及1.5%可的松,每次一滴,3次/日。

结果显示用药后19~24天眼压开始上升,多在28~35mmHg,但大多数保持7~12天后眼压回降到正常。

其中地塞米松组和可的松组的眼压升高最明显,一些滴用地塞米松的兔眼,眼压>40mmHg且一直持续而无回降本模型揭示了人皮质类固醇性青光眼的发病机制，加之易于操作和控制，升高的眼压可维持较长时间，且少见晶状体位置改变和炎症因素的干扰，可用于拮抗和治疗类固醇性青光眼药物的研究，为探索防治类固醇性青光眼的药物研究提供了有价值的动物实验模型。

2.4 复方卡波姆法孙河[9]将27只兔随机分为空白对照组和分别在兔前房内注射复方卡波姆、甲基纤维素及玻璃酸钠、液体硅胶、结膜下注射地塞米松诱发青光眼的工、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V组，并评价4种诱发青光眼方法的效果。

结果I组有8只眼形成高眼压，高眼压持续时间为21～28天，眼压为32—37mmHg，造模成功率为80％。

Ⅱ组2只眼眼压为24～44mmHg及22～34mmHg，分别持续7和11天。

其他3组均未形成符合标准的高眼压模型。

由此可知，兔眼前房注射0．3％复方卡波姆溶液是一种较好的慢性高眼压模型制作方法。

2.5 血细胞法利用血细胞阻塞前房角引起眼压升高的青光眼动物模型实验，源于临床上对一种继发性青光眼的病理机制的探讨。

血影细胞可造成眼压升高而形成青光眼，Shou等[10]选用14只成年猫，实验前检查眼部，于单侧眼先抽出0．3 ml房水后再注入0．3“自体红细胞，用Schiqbtz眼压计在麻醉状态下测眼压。

一个月内眼压从24．5 mm Hg上升到39．8 mm Hg，平均眼压为(31．7±4．3)mm Hg，并伴有视网膜细胞凋亡。

实验证实血细胞诱导青光眼可得到较好的持续、稳定、有效，方法简单易控制慢性高眼压实验动物模型，且慢性持续升高眼压更符合青光眼的疾病发生过程。

3．猴子和慢性高眼压模型3.1 α-糜蛋白酶诱导法Hamasaki和Ellreman(1965)[11]在研究不同剂量α-糜蛋白酶注入猴眼玻璃体和前房对视网膜功能的影响时发现可引起眼压升高,即使是最低量75单位/0.1ml,眼压升高也持续一周后降回到原水平。

由此,Kalvin等[12]进行了猴眼的青光眼实验模型研究,先抽出0.2ml房水,再将0.2ml含75~750单位不同浓度的α-糜蛋白酶溶液,分别注入前房、后房、前部玻璃体及后部玻璃体内,作为期2周的观察。

结果是以后房内注入的方法100%发生了青光眼,其引起的眼压升高持续时间最长、发生最快、程度最重而所需的浓度最低;同时发现75单位/0.2ml 的α-糜蛋白酶溶液引起了明显的眼压升高并伴有视乳头凹陷,而750单位/5ml 的临床浓度(白内障手术)仅有轻微的眼压升高,认为与药物浓度有密切关系。

3.2 激光诱导法首先将激光技术用于动物模型的Gaaster-land和Kupfer(1974)[13]报道了用氩激光在5只恒河猴成功地形成青光眼模型。

用改良的Koeppe房角镜,将激光瞄准小梁网中间,每眼激光光凝约200个点,光斑直径50μm,时间0.2~0.5秒,功率0.4~0.8W。