武燕,马秋艳,杨迎新,张丹丹,何宇鹏,杨玥
随着整合眼科学的快速发展,越来越多的研究开始关注全身疾病对眼睛的影响。中医学将原发性开角型青光眼称为“青风内障”。在临床上,中医理论认为肝失疏泄导致的青光眼最为常见[1-3]。肝失疏泄的临床特征表现为气急、易怒、头痛、眼胀及视物模糊。另外,国际上主流的研究表明,眼局部高眼压[4-5]和大的眼压波动[6-7]均为青光眼进展的危险因素。因此,全身肝失疏泄是否会导致眼局部高眼压和大的眼压波动,从而导致青光眼的发生和发展,目前尚不清楚。本研究拟通过肝失疏泄大鼠模型,明确肝失疏泄大鼠模型的眼压和眼压波动情况。
健康同系Sprague-Dawley雄性大鼠28只,体重200~220 g,SPF级,由北京维通利华实验动物技术公司提供。随机分为2组。正常组14只,群养观察;模型组(肝失疏泄组)14只,孤养,按程序施加造模刺激。光照节律 12/L:12/D (6:00~18:00),室温(22±2)℃,保持动物室安静,相对湿度 30%~40%,常规饲料及正常饮水,每周测定体重。造模4周后测24 h眼压,每周1次,共3次。测量时间为9:00~10:00,13:00~14:00,17:00~18:00,21:00~22:00,1:00~2:00。因动物死亡及标本制作等因素,最后有效数据第4周正常组24只眼,模型组12只眼,第5周正常组14只眼,模型组10只眼,第6周正常组12只眼,模型组6只眼。
结合参考文献[8]公认的肝郁证方法复制动物模型:夹尾 1 min,4℃冰水游泳 5 min,禁水 24 h,禁食24 h,昼夜颠倒24 h,45℃热环境5 min。上述刺激1种/d,每种刺激各3次,随机安排,使动物无法预知次日的刺激。大鼠肝郁模型造膜成功的判定标准:肝郁造模大鼠随着造模时间的增加,逐渐出现肝郁证的行为学特征即大鼠饮水量增加,容易激惹,咬人,喜欢扎堆、贴边,大便松散而特臭。
Tono-Pen AVIA手持式眼压计(美国Reichert公司),桌面式小动物麻醉机(深圳市瑞沃德生命科技有限公司),异氟烷(国药准字H19980141,河北九派制药有限公司),盐酸奥布卡因滴眼液(日本参天株式会社),左氧氟沙星滴眼液(日本参天株式会社)。
SD大鼠用桌面式小动物麻醉机麻醉 (参数:氧浓度0.8%,异氟烷浓度5%),平放于桌面保温毯,侧卧位,采用Tono-Pen AVIA眼压计,测量双眼眼压3次取其平均值作为最后测量结果。
应用SPSS 15.0软件进行统计学处理,数据采用均数±标准差(x¯±s)表示,采用协方差分析,控制大鼠体重,比较2组在第4周、第5周和第6周三个阶段,组间的平均眼压和眼压波动(24 h眼压的峰值减去谷值)变化。采用独立样本t检验比较2组大鼠体重及基线眼压值;当P<0.05认为差异有统计学意义。
适应性饲养3 d后,随机将SD大鼠分为正常组和模型组,在同一时间点测大鼠基线眼压,正常组为(15.79±1.71) mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)和模型组为(16.10±1.34) mm Hg,差异无统计学意义(t=-0.72,P=0.48)。 分别测得 2 组基线体重,正常组为(198±6)g,模型组为(195±7)g,差异无统计学意义(t=-0.63,P=0.72)。 第 4 周,正常组体重(362±28) g,模型组为(327±25) g,差异有统计学意义(t=3.58,P=0.00,见图1)。 在第 5 周,正常组体重为(432±44) g,模型组为(327±19) g,差异有统计学意(t=5.97,P=0.00)。 第6 周,正常组体重为(443±57)g,模型组为(382±15)g,差异有统计学意义(t=3.49,P=0.00,见图 1)。
图1 2组的体重变化
造模4周后,模型组的24 h平均眼压为(16.55±0.91)mm Hg,而正常组为(16.06±0.99) mm Hg,差异无统计学意义(F=0.23,P=0.63)。造模第5周,模型组的 24 h 平均眼压为(12.82±0.61)mm Hg,正常组的(12.66±1.08) mm Hg,差异无统计学意义(F=0.56,P=0.78);造模第6周,模型组平均眼压为 (14.64±1.13)mmHg,高于正常组(13.23±1.08)mmHg,差异有统计学意义(F=3.53,P=0.04,见图 2)。
图2 2组的平均眼压变化
眼压波动值为24 h眼压的峰值减去谷值。造模4周后,模型组的24 h眼压波动在第4周、第5周和第 6 周分别为 (3.49±0.73)mmHg、(4.54±2.28)mmHg和 (5.44±1.59)mm Hg,分别高于正常组的 (3.47±1.06)mmHg、(4.31±1.22)mmHg 和 (4.03±2.04)mmHg,差异无统计学意义(P>0.05,见图 3)。
图3 2组的眼压波动
元代朱丹溪《格致余论》[9]云:“司疏泄者肝也”。中医眼科整体观点认为,五脏中以肝和眼的生理病理关系最为密切。肝开窍于目,足厥阴肝经连目系。肝主气,喜条达而恶抑郁,暴怒伤肝。肝藏血,目受血而能视。外界突然的或持久的精神刺激可造成肝气郁滞、玄府闭塞、目系失养而视朦目盲,或导致暴怒伤肝、气血受损而急速暴盲;或抑郁寡欢、气机疏泄不利、气血失养日久、目系萎陷而逐渐青盲。以往研究[8]通过对大鼠施加慢性刺激,成功造出大鼠肝郁证模型,肝郁证大鼠发生了多种生理机能的变化,而中医学五脏中,肝与眼的关系最为密切,所以,肝的疏泄功能失调,会在眼有所体现。研究表明[10],平均眼压升高1 mm Hg,青光眼进展速度加快11%。本研究,我们对比了肝失疏泄大鼠模型与正常大鼠的眼压变化,造模后第4周和第5周模型组的24 h平均眼压均高于正常组。在造模后第6周,模型组平均眼压为显著高于正常组,差异有统计学意义。
本研究发现肝失疏泄大鼠呈现出大的昼夜眼压趋势,造模后,模型组的24 h眼压波动在4周、5周和6周均高于正常组的各时间段。Asrani等[11]和Advanced Glaucoma InterventionStudy(AGIS)[12]证实无论是长期眼压波动还是24 h日间眼压波动均是青光眼进展的独立危险因素。AGIS研究证实,长期眼压波动大于1mm Hg,青光眼进展速度加快31%[12-13]。
肝主疏泄功能正常即可使眼的机能处于一个稳定状态,表现为眼部血流及眼压稳定。否则,肝失疏泄,眼部血流和眼压波动[14-15],而损害神经节细胞。越来越多研究证实,眼压波动[16-17]与肝失疏泄病机密切相关。研究发现[17-22],保持稳态为肝主疏泄核心,动机和情绪中枢大脑边缘系统为肝主疏泄调控中枢;下丘脑—垂体—肾上腺轴是其信息通路;平滑肌系统是肝主疏泄功能得以实现的效应器。严灿等[22]也认为肝失疏泄的中枢神经生物学机制与调节下丘脑—垂体—肾上腺轴有关。而眼压波动正是由下丘脑—垂体—肾上腺轴调控,与皮质类固醇有关,血浆皮质类固醇水平与眼压呈正相关[23],眼压峰值出现于血浆皮质类固醇达到峰值水平后3~4 h,干扰皮质类固醇周期可改变眼压的波动曲线,口服皮质类固醇合成抑制药可降低眼压水平。
大鼠具有同人类一样的昼夜眼压波动现象。马建洲等[24]报道大鼠的眼压同正常人群眼压分布规律一样,均呈高斯分布,24 h眼压波动范围为 (3.12±1.19)mm Hg。上午眼压较低,然后逐渐升高,晚间眼压明显高于白天眼压,随后回落至基础眼压,如此循环。Carla JAbbott等[25]对清醒状态的挪威大鼠进行配合训练后,用TonoLab眼压计测量,基线水平也在20 mm Hg左右。以往对于大鼠基线眼压的测量,因受到测量仪器和是否麻醉的影响,报道结果不一致。Moore[26]报道大鼠平均眼压为(15.20±1.23)mm Hg。本研究采用Tono-Pen AVIA手持式眼压计,对42只SD大鼠用桌面式小动物麻醉机麻醉后,基线眼压为(15.94±1.56) mm Hg,与上述眼压值接近。
结合对实验动物的具体应用,本研究对实验大鼠的眼压测量总结为:样本量小时,对大鼠进行充分的行为训练测得的眼压数值最可靠;而当样本量较大时,应用异氟醚或七氟醚吸入麻醉更为实际,且考虑其对其他系统影响小,苏醒快的特点,眼压数值亦较为可靠。