張 燕
(新疆維吾爾自治區(qū)實驗動物研究中心,烏魯木齊 830002)
東莨菪堿建立干眼動物模型研究綜述
張 燕
(新疆維吾爾自治區(qū)實驗動物研究中心,烏魯木齊 830002)
干眼綜合癥是當今社會高發(fā)的眼部疾病之一,在對人類的干眼綜合癥病人研究中發(fā)現(xiàn),干眼綜合癥病人出現(xiàn)了各種發(fā)病類型,其造成的眼部不適感影響到人們的正常用眼。
研究學者將干眼綜合癥定義為由眼部眼表(包括角膜、結膜、瞼板腺)病變或淚液引起的淚腺、淚膜炎癥及眼部神經(jīng)異常,主要表現(xiàn)為眼部異常不適、結膜不同程度的充血、淚液滲透壓增高、視力下降及眼表損傷的各種表達。干眼癥可分為蒸發(fā)型及水液缺乏型兩種不同病因引起的干眼型。其中水液缺乏干眼型的主要特征以淚腺功能紊亂為主,而蒸發(fā)干眼型的主要病癥則是淚液正常分泌但是眼表水分不足,這些干眼型病癥都是由于瞼板腺功能缺失或眼表炎癥、眼表功能紊亂及眼瞼活動失調(diào)等。
目前,全球人口均數(shù)日漸趨于老齡化和環(huán)境的污染,加之各種不良的用眼習慣和庸醫(yī)的非常規(guī)治療是環(huán)境的干眼綜合癥的主要病因,而且發(fā)病越來越低齡化。醫(yī)學工作者對干眼基礎研究必須建立在真正能模擬人類發(fā)病的實驗動物模型上,由于缺乏完整性的干眼綜合癥動物模型,所以干眼綜合癥的病因到現(xiàn)在沒有完全揭示。
藥物藥效加上干燥的環(huán)境是雙管齊下的建立干眼綜合癥動物模型的手段。實驗動物處于較長時間的干燥環(huán)境中,全身尤其是眼部受到最大程度的水分蒸發(fā),如同現(xiàn)代人長時間處于電腦屏幕前和單一的辦公環(huán)境中一樣,直接導致眼表結膜的損傷。
1998年,科學家Stern以相連的神經(jīng)控制為主線,提出淚膜、角結膜上皮、淚腺及眼瞼組成一個整體的淚液分泌單位,以此為理論可以解釋眼表的疾病引起淚液分泌異常。Stephen C科學研究團隊利用藥物東莨菪堿的藥理結合營造干燥環(huán)境,以抑制小鼠淚液的產(chǎn)生及制造小鼠眼部對干燥環(huán)境的應激,構建小鼠的角膜炎模型,該模型成功的模仿人干眼角膜炎的病理特征,小鼠出現(xiàn)淚液干涸和角膜滲透壓增高、淚腺和結膜的細胞出現(xiàn)炎性浸潤、眼角膜經(jīng)熒光染色后著色變深、結膜杯狀細胞密度降低、結膜及眼表上皮細胞的結構及層次錯疊,導致表層細胞過度分化直至消亡,淚膜的細胞結構改變,使淚膜喪失其固有的穩(wěn)定性。
Paiva采用此方法研究干眼綜合癥小鼠模型也認為實驗動物的角膜上皮細胞損傷,繼而調(diào)亡,這可能是干眼綜合癥的病患角膜熒光染色增深的主要原因。
學者Cintia S同樣采用的是藥物東莨菪堿干預合并干燥應激的方式,正常的BALB/C小鼠經(jīng)藥物注射并干燥應激5 d后,通過摘取其脾臟細胞,采用皮下移植的方式注射到BALB/C系裸鼠皮下,受試裸鼠出現(xiàn)結膜杯狀細胞數(shù)量下降,結膜及淚腺同樣也出現(xiàn)細胞浸潤。藥物東莨菪堿在藥理學中來說,確實有抑制腺體、切斷膽堿受體的功能,在此藥理干預下,動物眼部較容易出現(xiàn)炎性效果,且與之前的阿托品類藥物滴眼建立干眼模型相比,藥物東莨菪堿合并環(huán)境干燥應激所建立的干眼綜合癥實驗動物模型所表現(xiàn)的眼表細胞炎癥和淚腺功能紊亂及損傷,較好的模擬了干眼綜合癥病人的病變,眼部出現(xiàn)的急性毒性反應較小,藥物效果也遠遠高于滴眼藥物效果。但是因為藥物是皮下用藥,引起動物自身的急性應激和其他副作用,同時也干擾了實驗研究的整體和準確性。
Niederkom實驗室則改變了Cintia S實驗流程,同樣是使用藥物東莨菪堿干預合并干燥應激的方式,將正常的BALB/C小鼠經(jīng)藥物注射并干燥應激5 d后,通過摘取其脾臟細胞,采用皮下移植的方式注射到BALB/C系裸鼠皮下,但在皮下移植脾細胞前將受試小鼠的T細胞剔除,降低了應激小鼠脾臟細胞在移植后可能出現(xiàn)的致病風險,這次試驗的結果與前人不同,在經(jīng)受皮下移植脾細胞后的裸鼠眼表沒有產(chǎn)生細胞的炎性病變。這證明了藥物誘導加環(huán)境干燥應激建立干眼癥小鼠模型中T細胞是主要的誘導病變細胞。眼部炎癥導致眼部正常的組織細胞呈現(xiàn)免疫應激反應,炎癥細胞因子促使各組織比如眼表或者淚腺的細胞發(fā)生浸潤,阻斷或是妨礙淚腺神經(jīng)傳導功能,誘發(fā)眼部產(chǎn)生干眼綜合癥等病變。
近期研究人員Fabiani和肖啟國等使用藥物東莨菪堿干預合并干燥應激的方式建立干眼綜合癥小鼠模型時發(fā)現(xiàn),在小鼠的模型建立過程中,實驗模型小鼠的淚液分泌情況及結膜細胞浸潤狀態(tài)都出現(xiàn)了很小的但是值得關注的反跳表達,這也許與實驗動物機體的代償機制有關,但是隨著實驗的進行,藥效和環(huán)境的影響造成動物機體、神經(jīng)或組織細胞的損傷加大,這種代償?shù)墓δ芤簿椭饾u的消失殆盡。
藥物東莨菪堿干預合并干燥環(huán)境應激的方法可以成功的建立實驗動物干眼綜合癥模型,其對實驗動物的組織器官造成的損傷及病理學上的改變,與人干眼綜合癥病人較為一致,是應用較廣且簡便的干眼綜合癥動物模型建立方法,但是干眼綜合癥病癥的多樣性及發(fā)病機制的復雜性,不是在一種簡單相似的實驗動物模型上就能研究透徹的,必須長期觀察摸索,采用復合方法建立干眼綜合癥的實驗動物模型,才能逐漸對癥攻克干眼綜合癥。