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形觉剥夺性近视/弱视对小鼠高血糖视网膜损伤影响的研究

作　者: 张衡頔
导　师: 王一
学　校: 第三军医大学
专　业: 眼科学
关键词: 小鼠高血糖形觉剥夺血-视网膜内屏障周细胞内皮细胞毛细血管基底膜
分类号: R778.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

糖尿病视网膜病变(Diabetic retinopathy,DR)是一种严重的致盲性眼病,临床上缺乏有效的治疗方法。临床观察发现,双眼屈光参差(Anisometropia)的患者,高度近视(high myopia,HM)或弱视(amblyopia)的一眼相对另一眼DR程度轻,较少发展成为增殖性糖尿病视网膜病变(Proliferative diabetic retinopathy,PDR)。高度近视/弱视对DR影响的机制尚不清楚,既往的研究集中在视网膜血液流变学上。一些研究者认为,DR早期视网膜血流呈高灌注,而高度近视早期,视网膜血流减缓,高度近视可能通过减少视网膜高灌注性损伤而延缓DR发生发展;另一些研究者提出,高度近视患者眼轴增长,视网膜较正常眼明显变薄,对DR所致缺血缺氧耐受性提高,这可能是高度近视对DR的保护机制。临床上,一眼高度近视患者多合并有形觉剥夺性弱视。Murat等人的临床观察报告显示,弱视对DR也具有保护趋势[1]。弱视眼并无视网膜血流改变及形态学变化,提示其对DR的保护作用可能不仅是血流改变。既往多项研究证明,动物出生后在视觉形成关键期内进行形觉剥夺(Form deprivation,FD),可以造成形觉剥夺性近视(form deprivation myopia, FDM)和弱视(form deprivation amblyopia,FDA)。哺乳类动物因其眼球结构及眼生物化学特性与人类相似,在近视和弱视研究中受到重视。近年来用于建立的动物模型有小鼠[2]和豚鼠[3]模型。其中小鼠因其基因背景纯,且巩膜壁上具有人类所有的5种毒蕈碱样受体[4],并发现小鼠形觉剥夺性近视伴有玻璃体腔增长,类似于人类和其他非人类的灵长目动物[5]。因此,小鼠是一种具有研究前景的形觉剥夺性近视/弱视动物模型,能够较好的模拟人类病理性近视(pathological myopia)的形成过程,既往已有多项实验在小鼠上建立了形觉剥夺性近视[6,7,8]。然而,小鼠因其眼球直径短,球形晶体等,使得验光和眼轴长度较为困难。DR常用的实验动物有猴、猫、狗、猪、鼠等,因为其视网膜有精细复杂的血管网,可用于糖尿病视网膜病变实验研究。研究发现在糖尿病大鼠发病1个月内发生视网膜组织代谢异常,而其最早的组织病理损害(周细胞丧失)在6个月内出现(胡玉章等,1993年)。猴、狗等动物发生早期DR改变的时间则更长。而小鼠生长周期短,已有研究在C57/BL6小鼠上建立了糖尿病模型,并观察到周细胞大量凋亡、毛细血管基底膜增厚,血管渗漏等DR早期改变[9]。因此,小鼠是一种具有研究前景的高血糖合并形觉剥夺性近视/弱视实验动物模型。DR早期病理改变表现为血-视网膜内屏障(inner blood-retina barrier,IBB)损伤,其特征性改变是周细胞(pericytes)大量丢失,毛细血管基底膜增厚。继而失去周细胞接触性抑制的内皮细胞(endothelial cells,EC)大量增殖,肿胀,白细胞黏附,边集,堵塞管腔,形成无细胞结构血管,造成视网膜局部缺血缺氧。一般认为,周细胞的凋亡是由于持续高血糖,糖基化终末产物(advanced glycosylation end products,AGEs)堆积引起。高度近视/弱视是否能在DR早期起到保护血-视网膜内屏障的作用,目前尚未见文献报道。综合上述各项研究,本研究推测:形觉剥夺性近视/弱视可能能减轻DR早期的血-视网膜内屏障损伤从而延缓DR进展的关键。针对以上假设,本实验采用BALB/cJ小鼠,研究形觉剥夺性近视/弱视对小鼠高血糖视网膜损伤的影响。构建高血糖(hyperglycemia)模型和高血糖合并形觉剥夺性近视/弱视模型,分别测量其血糖、眼轴长度、眼屈光度,并观察视网膜血管网的形态学变化,结果采用单因素方差分析及独立样本T检验。本文的主要内容及研究结果如下:1、通过在BALB/cJ小鼠生后第10天缝合右眼睑,生后第30天起连续注射STZ造成高血糖合并形觉剥夺性近视/弱视模型。高血糖成模后第30天(即生后72-77天时)检影验光,测量眼轴长度,发现BALB/cJ小鼠连续注射STZ后5-7天血糖即达成模标准(>11.1mmol/L),此后均稳定在此水平以上。形觉剥夺的一侧眼在生后72-77天时验光,可获得-3.00D以上的近视化改变,眼轴测量发现,形觉剥夺眼眼轴明显长于对照眼。2、通过PAS染色、透射电镜观察发现,高血糖持续1月时,BALB/cJ小鼠视网膜微血管即可出现DR早期表现,周细胞大量丢失,毛细血管基底膜增厚,血-视网膜内屏障损伤。同时合并形觉剥夺组小鼠眼周细胞丢失及毛细血管基底膜增厚均较高血糖组轻。3、通过鬼笔环肽-FITC/DAPI免疫组化,染色消化铺片的视网膜血管网,行三维重建后计数内皮细胞/周细胞比值,可清晰的辨认周细胞核与血管的毗邻关系,易于区分形态不典型的周细胞核,以及计数因位于铺片底面,与内皮细胞核重叠的周细胞核。本方法弥补了传统的PAS染色技术的不足,可以更精确的计数周细胞核和内皮细胞核。本研究结论:1、BALB/cJ小鼠是一种成模快捷、稳定的高血糖合并形觉剥夺性近视/弱视动物模型。2、形觉剥夺性近视/弱视在高血糖极早期即有保护血-视网膜内屏障的作用。3、鬼笔环肽-FITC/DAPI染色后行三维重建,较传统的PAS染色能够更精确计数内皮细胞/周细胞比值。

全文目录

主要英文缩写词表  4-5
英文摘要  5-8
中文摘要  8-11
前言  11-13
第一部分高血糖合并形觉剥夺性近视/弱视小鼠模型的构建  13-21
  前言  13-14
  材料与方法  14-16
  结果  16-18
  讨论  18-20
  小结  20-21
第二部分形觉剥夺性近视  21-39
  前言  21-22
  第一节小鼠视网膜血管网形态学观察及内皮细胞与周细胞计数  22-30
    材料与方法  22-25
    结果  25-30
  第二节小鼠视网膜血管网超微结构观察  30-35
    材料与方法  30-33
    结果  33-35
  讨论  35-38
  小结  38-39
全文结论  39-40
致谢  40-41
参考文献  41-46
文献综述糖尿病视网膜病变的危险因素及保护因素  46-56
  参考文献  50-56
在读期间发表的文章  56

形觉剥夺性近视/弱视对小鼠高血糖视网膜损伤影响的研究

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