阿托品对食蟹猴晶状体厚度的影响＊

文/廖琴，蔡可阳，张晨晨，张延林，孙云霞,2，李和平,2

儿童近视是我国常见的眼部疾病，由于升学压力、环境因素如电脑普及等影响，患病率逐年升高，已成为是影响儿童健康的一个重要问题。目前，控制儿童近视的三大主要措施包括增加户外活动，应用低浓度的阿托品类眼药水缓解睫状肌的紧张度和佩戴角膜塑形镜。其中增加户外活动和低浓度的阿托品眼药水的应用，均有利于缓解睫状肌的痉挛，减轻眼睛的疲劳状态，可以有效地缓解近视的发展。

阿托品是M受体阻滞剂，临床常用于解除胃肠平滑肌痉挛、抑制腺体分泌、兴奋呼吸中枢以及解除迷走神经对心脏的抑制，在眼科主要用于松弛睫状体平滑肌、减轻晶状体调节和散大瞳孔。近年来国内外相关研究证实，低浓度（0.01%）的阿托品滴眼液可以通过抑制儿童因近视引起的眼轴增长来延缓近视过快的发展。但由于阿托品是具有一定毒性的处方药，使用不当会给人们带来诸如瞳孔散大、畏光、视近模糊、眼压升高等副作用，所以在我国尚未获批上市。为此，国内眼科制药业正在努力研发阿托品的类似药，以在保持其松弛睫状肌作用的同时减轻散大瞳孔等副作用。在临床前的动物实验中还要探索和确定有效剂量和安全性，以便在临床中长期应用。

本实验试图利用睫状肌和晶状体之间的我连光学调节原理，使用A型超声波诊断技术，检测食蟹猴眼局部给予不同浓度的阿托品滴眼液后眼生物学参数的变化，以期建立评估类阿托品新药对睫状肌的松弛作用的临床试验方法。

1 材料和方法

1.1 材料

12只健康未成年眼部正常的食蟹猴，43.5 ～ 48.5月龄（相当于人类青少年龄阶段），体质量2.8 ～ 4.4 kg，雌雄各半，购于广东前沿生物科技有限公司，动物生产许可证号：SCXK（粤）2015-0037，质量合格证号：44613900000217，饲养于昭衍（苏州）新药研究中心有限公司普通级动物房。动物饲养与管理遵循实验动物饲养和使用指南第8版和美国农业部动物福利管理条例。动物的使用符合江苏省科学技术委员会有关实验动物使用的管理规范，动物使用许可证号：SYXK（苏）2016-0024。本实验的动物使用方法经昭衍（苏州）新药研究中心有限公司动物伦理委员会批准，批文号：ACU20-1368。

中性磷酸盐缓冲液（PBS，pH=7.4）、1%硫酸阿托品滴眼液（批号：L19F91，5 mL/瓶，日点，名古屋）、舒泰50（Zoletil®50,100 mg/瓶，批号：79JBA，法国维克有限公司）。眼科A/B型超声诊断仪（ODM-2100S，天津迈达医学科技）、S400B光度仪（北京顺科达）、瞳孔尺（宁波巡野）。

1.2 方法

（1）动物筛选及分组使用手持式裂隙灯、直接检眼镜对所有动物进行眼科检查，经检查眼睛无异常的动物入选。将12只动物随机分为6组，分别为：PBS组，1%、0.5%、0.1%、0.05%和0.01%阿托品滴眼液组，每组两只动物（4只眼）。

（2）受试药品的配制及给药根据所需用量，在超净工作台中，以适量PBS将1%硫酸阿托品滴眼液梯度稀释至0.5%、0.1%、0.05%或0.01%。使用移液枪将30 μl PBS、1%、0.5%、0.1%、0.05%或0.01%阿托品滴眼液分别滴入动物下结膜囊，轻合眼睑（避免药液外溢），双眼单次给药（两眼给药间隔约5 min）。

（3）眼科检查于给药前、药后1 h、2 h、6 h、72 h和168 h分别对所有动物进行眼A超生物检查及测量瞳孔大小。检查前，动物在实验之日禁食，称体重，肌肉注射舒泰50（8 mg/kg，50 mg/ml）施行麻醉。检查时，将麻醉动物呈仰卧位固定于检查台，用开睑器暴露受检眼，将A超探头安置在一个可以三维调整的固定架上，使探头头部水平接近并轻触角膜顶点。为保证测量精度，每次检查使超声波从角膜顶点进入，并与眼轴重合。测量采用自动模式，仪器可在每次测量中自动产生包括眼前房深度、晶状体厚度、玻璃体腔深度和眼轴长度的8组数据和1组平均值（图1），每个时间点重复测量3次，取3次的平均值，逐一完成对双眼的生物测量。在恒定的室内照明环境中（450勒克斯)，使用瞳孔尺目视测量瞳孔水平直径（每次A超检查后即刻进行）。每次测量结束后，动物于绒毯下保温，恢复清醒后被送回。

图1 自动模式下A型超声波检测结果的截图

1.3 数据处理及统计学分析

2 结果

2.1 前房深度

药前24眼的平均前房深度为（2.70±0.21） mm，药后PBS组和阿托品各剂量组动物的平均前房深度均呈现非剂量相关的、无规律性轻度变化，统计学分析除了各组在药后72 h出现非剂量相关的无序变化外（P＜0.05），均未见显著性差异（P＞0.05）。

2.2 晶状体厚度

药前24眼的平均晶状体厚度为（3.30±0.09）mm。PBS组（n=4眼）药前晶状体厚度为（3.30±0.03）mm，药后1 h ～ 72 h仅有-0.02 mm（-0.66%）的轻微变化，在168 h为（3.29±0.02）mm，是药前水平的99.65%。与给药前相比，阿托品各剂量组的晶状体厚度在药后1 h、2 h和6 h均呈现与剂量相关的逐渐下降趋势，在药后6 h分别下降7.43%（1%组）、5.11%（0.5%组）、3.20%（0.1%组）、0.82%（0.05%组）和0.88%（0.01%组），并在药后72 h和168 h呈现与剂量相关的逐步恢复的趋势，在药后168 h（7天）分别恢复到药前水平的95.83%（1%组）、99.07%（0.5%组）、98.05%（0.1%组）、100.03%（0.05%组）和99.85%（0.01%组）。

给药后，各组1 h、2 h、6 h、72 h、168 h的整体比较，差异均有统计学意义（P＜0.05）。与同期PBS组比较，1%组药后1 h、2 h、6 h、72 h、168 h，0.5%组药后2 h、6 h和72 h，0.1%组药后2 h，6 h和72 h的晶状体厚度均显著变薄，差异均有统计学意义（P＜0.05）；各阿托品组其余时间点的晶状体厚度未见显著改变（均P＞0.05）。与同期1%阿托品组比较，0.1%组药后6h和72h，0.05%组药后1 h、2 h、6 h、72 h、168 h，0.01%组药后1 h、2 h、6 h、72 h、168 h的晶状体厚度均有显著性差异（P＜0.05）；0.5%组药后各时间点以及0.1%组药后1 h、2 h、168 h的晶状体厚度均未见显著改变（均P＞0.05）。与同期0.5%组比较，0.05%组药后1 h、2 h、6 h、72 h和0.01%组药后1 h、2 h、6 h、72 h、168 h的晶状体厚度均有显著性差异（P＜0.05）；0.1%组药后各时间点以及0.05%组药后168 h的晶状体厚度均未见显著改变（均P＞0.05）。与同期0.1%组比较，0.05%组药后2 h、6 h、72 h和0.01%组药后6 h、72 h的晶状体厚度均有显著性差异（P＜0.05）；0.05%组和0.01%组其余时间点的晶状体厚度均未见显著改变（均P＞0.05）。与同期0.05%组比较，0.01%组药后1 h的晶状体厚度显著增厚，差异有统计学意义（P＜0.05），其余时间点的晶状体厚度均未见显著的改变（P＞0.05）。

上述晶状体厚度变化与阿托品剂量相关并在药后6 h出现所观察的各时间点中的最大药效（图2）。以药后6 h晶状体的变化（%）为例，各组的晶状体厚度与剂量间呈现高度的线性相关（R2=0.9119）。

图2 PBS和多剂量阿托品滴眼液对食蟹猴晶状体厚度的影响（±s, 4眼/组）

2.3 玻璃体腔深度

给药前玻璃体平均厚度为（12.35±0.24）mm，药后PBS组和阿托品各剂量组动物的玻璃体腔深度均呈现小于2%的非剂量相关的、无规律性微弱变化，差异均无统计学意义（P＞0.05）。

2.4 眼轴长度

给药前眼轴长度为（18.36±0.38）mm，药后PBS组和阿托品各剂量组动物的眼轴长度均在小于3%的范围内呈现非剂量相关的、无规律的轻度变化，差异均不显著（P＞0.05）。

2.5 瞳孔直径

在450勒克斯恒定光照度下，药前瞳孔的直径均为2.0 mm。PBS组的瞳孔直径在给药前后无变化。各阿托品给药组的瞳孔直径在药后1 h、2 h和6 h呈现与剂量相关的扩大趋势，且在药后72 h和168 h呈现与剂量相关的逐步恢复的趋势，其中两个最低剂量组（0.05%和0.01%）动物的瞳孔直径到药后168 h（7天）已经基本或完全恢复至药前水平（见表1）。

表1 PBS和阿托品对食蟹猴瞳孔直径的影响（±s，mm，样本量：4眼/组)

3 讨论

阿托品（atropine）是从颠茄等茄科植物中提取的抗副交感神经药物，能够降低一切受副交感神经控制的肌肉与腺体的副交感神经活动，在临床上运用较广泛。阿托品滴眼液可以阻断乙酰胆碱的作用，使瞳孔括约肌和睫状肌麻痹从而引起散瞳及调节麻痹，作用长达10 ～ 12天，眼科可用于角膜炎、虹膜睫状体炎、白内障手术前后、散瞳检查及验光等。由于其麻痹与放松睫状肌的功能，阿托品眼药水（眼药膏）也可以用来预防和治疗假性近视。阿托品放松睫状肌的功能将有助于预防真性近视的形成与加深。多项临床研究证明阿托品能有效地减缓儿童近视眼的加深进程。

综上所述，本实验通过A型超声波诊断技术获得了非人灵长类（猴）的部分眼生物学参数（前房深度、晶状体厚度玻璃体腔深度和眼轴长度），测量了不同剂量阿托品对晶状体厚度的影响，了解阿托品与晶状体厚度的量效关系，验证了M受体拮抗剂对睫状体平滑肌的松弛作用的方法，可用于推测药物对屈光调节的影响，检测有效剂量，快捷有效地指导防治儿童近视眼新药的临床前研发工作。本方法可根据实验的需要在单眼或双眼进行，具有方法简单，技术稳定，可重复性好，对动物无组织创伤，对全身健康无损害的特点。由于从猴所获取的实验数据对临床试验具有其他动物无法比拟的指导意义，从而可望为创新药物的研发提供重要的转化医学信息。