朱申麟 鞏倩文 劉隴黔 楊國(guó)淵

（四川大學(xué)華西醫(yī)院眼科，四川 成都 610041）

近視是全球發(fā)病率最高的屈光性異常，亞洲約為70%～90%，歐洲和美國(guó)約為30%～40%，非洲為10%～20%［1－5］。我國(guó)近視發(fā)生率還在持續(xù)增長(zhǎng)，并且出現(xiàn)逐漸低齡化的趨勢(shì)。但是目前對(duì)于近視的病因、發(fā)病機(jī)制方面的研究仍然顯得緩慢。形覺剝奪性近視（form deprivation myopia，F(xiàn)DM）即通過眼瞼縫合、遮蓋或光學(xué)等方法來(lái)破壞動(dòng)物的形覺引起的近視。因此，我們以性情溫順、配合度高、存活率高并且眼球正視化過程與人類相似的豚鼠作為動(dòng)物模型，對(duì)其進(jìn)行形覺剝奪，并觀察在形覺剝奪的過程中，眼球屈光狀態(tài)和眼部生物學(xué)參數(shù)的變化情況，為以后進(jìn)一步研究近視的發(fā)生機(jī)制和發(fā)展過程奠定基礎(chǔ)。

1 資料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)資料 本研究選取3 周齡健康短毛豚鼠（來(lái)自華西醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心）36只，無(wú)眼疾，隨機(jī)分為兩組即實(shí)驗(yàn)組（24只）和正常對(duì)照組（12只）。實(shí)驗(yàn)組再隨機(jī)分為3 組，每組8 只，分別為單眼遮蓋（monocular deprived，MD）2周組、單眼遮蓋3周組及單眼遮蓋4 周組。同時(shí)匹配同周齡大小的豚鼠作為正常對(duì)照，每組4只。

1.2 方法

1.2.1 豚鼠形覺剝奪性近視模型制作 采用蘇州高飛進(jìn)出口貿(mào)易有限公司生產(chǎn)的6 號(hào)半透明無(wú)毒乳膠氣球作為特殊頭套，對(duì)實(shí)驗(yàn)組豚鼠右眼進(jìn)行遮蓋，左眼作為自身對(duì)照眼（如圖1 所示）。正常對(duì)照組雙眼及實(shí)驗(yàn)組對(duì)照眼不做任何處理。每籠飼養(yǎng)2～3 只，12／12h光照黑暗循環(huán)，籠周光照強(qiáng)度500lux，給予充足的食物和水分，添加維生素C，并定期查看眼罩是否有移位或遮蓋對(duì)照眼的情況。分別在進(jìn)行形覺剝奪前及2周、3周、4周末測(cè)量豚鼠眼球屈光狀態(tài)及眼部生物參數(shù)。

圖1 豚鼠眼部形覺剝奪近視模型Figure 1 The model of form－deprivation myopia in guinea pig

1.2.2 角膜曲率的測(cè)量（corneal curvature，CC）使用電子角膜曲率計(jì)（天津市索維電子技術(shù)有限公司）測(cè)量角膜曲率。固定豚鼠與曲率計(jì)位置，調(diào)整距離，每眼讀3次，取平均值。

1.2.3 屈光度檢測(cè)（refraction error，RE）每次測(cè)量前以0.5% 復(fù)方托吡卡胺滴眼液滴眼4次，每次間隔5min，40minutes后瞳孔完全散大時(shí)作帶狀光檢影。在暗室中用帶狀光檢影鏡（蘇州六六視覺科技股份有限公司）以半米為工作距離測(cè)量3 次（計(jì)算結(jié)果除去2D 的工作距離），取等效球鏡平均值。

1.2.4 前房深度、晶體厚度、玻璃體腔長(zhǎng)度、眼軸長(zhǎng)度的測(cè)量 采用A 型超聲波（法國(guó)BVI公司）測(cè)量前房深度、晶體厚度（lens thickness，LT）、玻璃體腔長(zhǎng)度（vitreous length，VL）、眼軸長(zhǎng)度（axial length，AL）。A 超頻率為10mHz，在眼前節(jié)的速度為1532 m／s，在晶狀體內(nèi)速度為1641m／s，在玻璃體內(nèi)速度為1532m／s。先用0.4%的鹽酸奧布卡因滴眼液（參天制藥株式會(huì)社）滴眼2次作表面麻醉，將A 超探頭垂直于角膜表面對(duì)準(zhǔn)瞳孔中心，取理想波形作標(biāo)記，見2所示。手動(dòng)模式連續(xù)測(cè)量10次，取平均值。

圖2 豚鼠眼球A型超聲波圖像Figure 2 The amplitude mode of guinea pig's eye

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)分析軟件，在實(shí)驗(yàn)前及形覺剝奪第2、3及4w 對(duì)實(shí)驗(yàn)組雙眼間各屈光參數(shù)進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)；獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)組遮蓋眼（右眼）及對(duì)照組右眼進(jìn)行；采用Pearson相關(guān)系數(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)組形覺剝奪眼的屈光度和眼軸長(zhǎng)度進(jìn)行相關(guān)分析，P＜0.05差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 豚鼠實(shí)驗(yàn)性近視動(dòng)物模型建立

2.1.1 形覺剝奪對(duì)豚鼠屈光狀態(tài)的影響 實(shí)驗(yàn)前，F(xiàn)DM 組的實(shí)驗(yàn)眼（右眼）與對(duì)側(cè)眼（左眼）的屈光度差值與正常對(duì)照組雙眼間的差值比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＝0.282）；形覺剝奪2、3、4w 后，F(xiàn)DM 眼相對(duì)自身對(duì)照眼成近視漂移，實(shí)驗(yàn)眼與對(duì)側(cè)眼屈光度的差異比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＝0.000）；實(shí)驗(yàn)組遮蓋眼（右眼）和對(duì)照組右眼的屈光度差異以及實(shí)驗(yàn)組雙眼屈光度差值和對(duì)照組雙眼間的屈光度差值比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；形覺剝奪4W 后，F(xiàn)DM 眼相對(duì)自身對(duì)照眼成更明顯的近視漂移。將不同時(shí)間點(diǎn)實(shí)驗(yàn)組的雙眼屈光度差值進(jìn)行單因素方差分析，有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05）；將不同時(shí)間點(diǎn)正常對(duì)照組的雙眼屈光度差值進(jìn)行單因素方差分析，4組之間均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05），見表1。由此可見，形覺剝奪可成功誘導(dǎo)出豚鼠相對(duì)近視的發(fā)生及發(fā)展。

表1 不同時(shí)間FDM 組與正常對(duì)照組豚鼠屈光度的比較Table 1 Comparison of refraction between form－deprivation group and normal control group at different times

2.1.2 形覺剝奪對(duì)豚鼠眼軸長(zhǎng)度的影響 實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)組雙眼眼軸長(zhǎng)度差值與正常對(duì)照組雙眼眼軸長(zhǎng)度差值比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＝0.187）。形覺剝奪2w、3w、4w 后，實(shí)驗(yàn)眼（右眼）眼軸較自身對(duì)照眼延長(zhǎng)，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；實(shí)驗(yàn)組遮蓋眼（右眼）和對(duì)照組右眼眼軸長(zhǎng)度比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；并且FDM 組形覺剝奪眼與自身對(duì)照眼眼軸長(zhǎng)度差值與正常對(duì)照組雙眼眼軸長(zhǎng)度差值比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05）。將不同時(shí)間點(diǎn)實(shí)驗(yàn)組的雙眼眼軸長(zhǎng)度差值進(jìn)行單因素方差分析，有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05）；將正常對(duì)照組的雙眼眼軸長(zhǎng)度差值進(jìn)行單因素方差分析，在4 個(gè)時(shí)間點(diǎn)均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05），見表2。由此可見，形覺剝奪可促使豚鼠眼軸的延長(zhǎng)。

表2 不同時(shí)間FDM 組與正常對(duì)照組豚鼠眼軸長(zhǎng)度的比較Table 2 Comparison of axial length between form－deprivation group and normal control group at different times

2.1.3 形覺剝奪豚鼠眼的屈光度值和眼軸長(zhǎng)度的關(guān)系 將形覺剝奪眼的屈光度數(shù)值和眼軸長(zhǎng)度進(jìn)行雙變量間相關(guān)分析，將屈光度數(shù)值作為x，眼軸長(zhǎng)度作為y，可以發(fā)現(xiàn)屈光度與眼軸長(zhǎng)度呈直線相關(guān)，見圖3。

圖3 形覺剝奪豚鼠眼屈光度與眼軸長(zhǎng)度的關(guān)系Figure 3 The relationship of refraction and axial length in form－deprivation eye

2.1.4 形覺剝奪對(duì)豚鼠玻璃體腔長(zhǎng)度的影響 實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)組雙眼玻璃體腔長(zhǎng)度差值與正常對(duì)照組雙眼玻璃體腔長(zhǎng)度差值比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＝0.187）。形覺剝奪2w、3w 及4w 后，實(shí)驗(yàn)眼玻璃體腔長(zhǎng)度較自身對(duì)照眼延長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)組遮蓋眼（右眼）與對(duì)側(cè)眼在3w時(shí)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＝0.014）；實(shí)驗(yàn)組遮蓋眼（右眼）與對(duì)照組右眼玻璃體腔長(zhǎng)度均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。且在3w 及4w 后FDM 組實(shí)驗(yàn)眼與自身對(duì)照眼玻璃體腔長(zhǎng)度差值與較正常對(duì)照組雙眼玻璃體腔長(zhǎng)度差值比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05）；將不同時(shí)間點(diǎn)實(shí)驗(yàn)組的雙眼玻璃體腔長(zhǎng)度差值進(jìn)行單因素方差分析，有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05）；將正常對(duì)照組的雙眼玻璃體腔長(zhǎng)度差值進(jìn)行單因素方差分析，4組之間均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05），見表3。由此可見，形覺剝奪可促使豚鼠玻璃體腔長(zhǎng)度的增加。

表3 不同時(shí)間FDM 組與正常對(duì)照組豚鼠玻璃體腔長(zhǎng)度的比較Table 3 Comparison of vitreous chamber length between form－deprivation group and normal control group at different times

2.1.5 形覺剝奪對(duì)豚鼠其他眼部參數(shù)的影響 形覺剝奪2w、3w 及4w 后，實(shí)驗(yàn)組豚鼠遮蓋眼的CC、AC、LT 相較對(duì)側(cè)眼的測(cè)量值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；實(shí)驗(yàn)組豚鼠遮蓋眼的CC、AC、LT 相較正常對(duì)照組相應(yīng)眼的測(cè)量值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；實(shí)驗(yàn)組雙眼間的CC、AC、LT 的差值與正常對(duì)照組相比均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。

3 討論

近視不僅會(huì)造成視覺質(zhì)量的下降，高度近視還可能會(huì)引起豹紋狀眼底、視網(wǎng)膜脫離等病變，因此對(duì)于近視的預(yù)防和發(fā)展進(jìn)程的研究至關(guān)重要。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)是研究近視的重要手段，通過近視眼的動(dòng)物模型，可以在整體上認(rèn)識(shí)與分析人眼近視發(fā)生發(fā)展的可能影響因素。從20世紀(jì)70年代Wallman創(chuàng)建了第一個(gè)以小雞為模型的近視動(dòng)物實(shí)驗(yàn)后，相繼出現(xiàn)了以小鼠、豚鼠、樹鼠和恒河猴等的近視動(dòng)物模型［6，7］。小雞以其生長(zhǎng)發(fā)育快、飼養(yǎng)容易、耗費(fèi)低等優(yōu)勢(shì)成為近視眼研究的最早期的動(dòng)物［11］。但雞的眼球結(jié)構(gòu)與人眼有很大不同，雞的鞏膜為軟骨層和纖維層，并且與哺乳類的調(diào)節(jié)機(jī)制和神經(jīng)支配完全不同。小雞實(shí)驗(yàn)性近視眼鞏膜蛋白多糖合成增加，鞏膜生長(zhǎng)加快，鞏膜軟組織層增厚，眼軸延長(zhǎng)是鞏膜主動(dòng)伸展的結(jié)果。而哺乳類近視時(shí)，蛋白多糖合成減少，鞏膜變薄、軟弱、眼軸延長(zhǎng)是鞏膜被動(dòng)伸展的過程［8，9］。猴因其價(jià)格昂貴、生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、難于飼養(yǎng)，雖然在結(jié)構(gòu)和功能上都與人眼相似，最終還是受到一定的限制［10，11］。而豚鼠因其眼球結(jié)構(gòu)和眼球正視化過程都與人類比較相似，所以，是一種較為理想的近視動(dòng)物模型［7］。

在動(dòng)物形覺剝奪性近視模型中眼瞼縫合和鏡片誘導(dǎo)兩種方法在實(shí)驗(yàn)過程中都存在一定的缺陷，可能對(duì)動(dòng)物的眼瞼造成損傷［12］。而遮蓋法通過固定于頭部的遮光頭套進(jìn)行視覺剝奪，不會(huì)侵犯皮膚造成傷害，簡(jiǎn)單易得，效果明顯。

在本實(shí)驗(yàn)研究中，3周齡的豚鼠經(jīng)過單眼遮蓋成功誘導(dǎo)出了形覺剝奪近視模型。而璃體腔長(zhǎng)度變化，推測(cè)可能是由于豚鼠在實(shí)驗(yàn)期自身生長(zhǎng)發(fā)育會(huì)導(dǎo)致玻璃體腔的增長(zhǎng)，所以雙眼間差值能更好的體現(xiàn)玻璃體腔長(zhǎng)度的變化。從實(shí)驗(yàn)組豚鼠形覺剝奪的遮蓋眼（右眼）的生物參數(shù)變化情況來(lái)看，形覺剝奪2w 后遮蓋眼屈光狀態(tài)已向近視方向明顯飄移，且眼軸長(zhǎng)度明顯延長(zhǎng)，這與小雞在形覺剝奪數(shù)天內(nèi)就有變化的近視模型有所不同［13］，可能是由于小雞與哺乳動(dòng)物眼球解剖和生理結(jié)構(gòu)有所不同，小雞的生長(zhǎng)發(fā)育相較豚鼠迅速，且兩者對(duì)于形覺剝奪的敏感性有所不同。在形覺剝奪4w 后，實(shí)驗(yàn)組遮蓋眼誘導(dǎo)出了約－4D 的近視，誘導(dǎo)量與田軍、呂帆等結(jié)果相近［14，15］。研究結(jié)果顯示了豚鼠眼部生物參數(shù)的變化，在形覺剝奪2w，3w，4w 后其屈光力、眼軸長(zhǎng)及玻璃體腔長(zhǎng)度與剝奪時(shí)間成正比，剝奪時(shí)間越長(zhǎng)，近視程度越深，軸長(zhǎng)及玻璃體腔長(zhǎng)度越大。但是在實(shí)驗(yàn)2w 后，屈光力明顯出現(xiàn)近視飄移，而3w 及4w 后，雖較實(shí)驗(yàn)前出現(xiàn)明顯近視飄移，但相比2w 后的結(jié)果，誘導(dǎo)量卻未出現(xiàn)大幅度的增加，也就是說(shuō)2w 后近視飄移現(xiàn)象趨于平緩。這與龍克利、趙海嵐［16，17］等研究結(jié)果在形覺剝奪性近視發(fā)展的速率上有些許不同，可能是由于豚鼠生長(zhǎng)環(huán)境及生理?xiàng)l件不同導(dǎo)致其正視化過程進(jìn)展相對(duì)較快，但其發(fā)展趨勢(shì)基本相同，即近視飄移都經(jīng)歷了快速增長(zhǎng)期及平緩期，因此有待于增加實(shí)驗(yàn)豚鼠數(shù)量及細(xì)化形覺剝奪時(shí)間，從而進(jìn)一步觀察各個(gè)時(shí)期眼部生物參數(shù)變化。

4 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)通過豚鼠單眼形覺剝奪可成功誘導(dǎo)出近視模型。隨形覺剝奪時(shí)間的增加遮蓋眼出現(xiàn)明顯的近視飄移，且屈光度與眼軸長(zhǎng)度出現(xiàn)直線相關(guān)性。

［1］Foster P，Broadway D，Hayat S，et al.Refractive error，axial length and anterior chamber depth of the eye in British adults：the EPIC－Norfolk Eye Study［J］.British Journal of Ophthalmology，2010，94（7）：827－830.

［2］He M，Huang W，Zheng Y，et al.Refractive error and visual impairment in school children in rural southern China［J］.Ophthalmology，2007，114（2）：374－382.

［3］Pan CW，Klein BE，Cotch MF，et al.Racial variations in the prevalence of refractive errors in the United States：the multiethnic study of atherosclerosis［J］.American journal of ophthalmology，2013，155（6）：1129－1138.

［4］Saw SM，Chan YH，Wong WL，et al.Prevalence and risk factors for refractive errors in the Singapore Malay Eye Survey［J］.Ophthalmology，2008，115（10）：1713－1719.

［5］Sawada A，Tomidokoro A，Araie M，et al.Refractive errors in an elderly Japanese population：the Tajimi study［J］.Ophthalmology，2008，115（2）：363－370.

［6］Siegwart JT，Norton TT.The time course of changes in mRNA levels in tree shrew sclera during induced myopia and recovery［J］.Investigative ophthalmology ＆ visual science，2002，43（7）：2067－2075.

［7］Howlett MH，McFadden SA.Form－deprivation myopia in the guinea pig（Cavia porcellus）［J］.Vision research，2006.46（1）：267－283.

［8］Wallman J，Gottlieb MD，Rajaram V，et al.Local retinal regions control local eye growth and myopia［J］.Science，1987，237（4810）：73－77.

［9］朱玉廣，劉雙珍：形覺剝奪性近視中鞏膜變化的生物學(xué)機(jī)制［J］，眼科新進(jìn)展，2003，23（1）：48－51.

［10］胡延寧.近視的病因發(fā)病機(jī)制研究進(jìn)展［J］.眼視光學(xué)雜志，2004，6（1）：1－5.

［12］Troilo D，Nickla DL，Wildsoet CF.Form deprivation myopia in mature common marmosets（Callithrix jacchus）［J］.Investigative ophthalmology ＆visual science，2000，41（8）：2043－2049.

［13］Tejedor J，Villa P.Refractive changes induced by form deprivation in the mouse Eye［J］.Invest Ophthalmol Vis Sci，2003，44：32－36.

［14］Stone RA，Sugimoto R，Gill AS，et al.Effects of nicotinic antagonists on ocular growth and experimental myopia［J］.Invest Ophthalmol Vis Sci，2001，42：557－565.

［15］田軍，呂勇.豚鼠形覺剝奪性近視模型的實(shí)驗(yàn)研究［J］.醫(yī)藥論壇雜志，2005，26（7）：32－34.

［16］Fan Lv，Xiangtian Zhou，Hailan Zhao，et al.Axial myopia induced by a monocularly－deprived facemask in guinea pigs：A non－invasive and effective model［J］.Exp Eye Res，2006，82（4）：628－636.

［17］龍克利，蔣麗琴，李笠，等.豚鼠形覺剝奪性近視發(fā)生及恢復(fù)期眼球生物參數(shù)的變化［J］.中華眼科雜志，2010，46（6）：550－555.

［18］趙海嵐，王瑞卿，呂帆.幼年期豚鼠形覺剝奪性近視的動(dòng)態(tài)變化［J］.臨床眼科雜志，2006，14（2）：170－175.