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方法文章

一种由东莨菪碱诱导泪腺功能障碍的大鼠干眼模型

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DOI:

10.3791/66036

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2024年2月9日

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* These authors contributed equally

本文内容

摘要

本研究建立了一种大鼠泪腺功能障碍模型,为研究水样液缺乏型干眼症提供基础。

摘要

水液缺乏型干眼症(ADDE)是一种可导致泪液分泌量和质减少的干眼病。长期异常的泪液分泌可引起眼表环境紊乱,包括角膜损伤和炎症反应。在严重情况下,ADDE可导致视力下降甚至失明。目前,干眼症的治疗主要局限于使用滴眼液或物理疗法,这些方法仅能缓解眼部不适症状,无法从根本上治愈干眼综合征。为了恢复干眼症患者泪腺的功能,我们建立了由东莨菪碱诱导的大鼠泪腺功能障碍动物模型。通过对泪腺、角膜、结膜及其他相关因素的综合评估,旨在全面揭示ADDE的病理变化。与现有的干眼小鼠模型相比,该ADDE动物模型包含了对泪腺功能的评估,为研究ADDE中泪腺功能障碍提供了更理想的平台。

引言

截至2021年,约有12%的人群受到干眼症的显著影响1,使其成为最常见的慢性眼病之一。根据致病因素的不同,干眼症可分为两种类型:水液缺乏型干眼(ADDE)和蒸发过强型干眼(EDE)2。ADDE又可进一步分为干燥综合征(SS)和非SS型,但在临床上大多数干眼患者为非SS型患者3。慢性干眼症状严重影响患者的视觉质量。目前,干眼症(DED)的常规治疗包括使用人工泪液润滑眼表以及对眼睑进行物理治疗。然而,在许多情况下,干眼症可能无法完全治愈。因此,研究干眼病的发病机制对于开发新的治疗方法和药物至关重要。干眼症的动物模型为深入研究提供了基础。

构建干眼综合征动物模型的方法有很多4,包括通过改变激素水平来调节泪液分泌量。例如,切除大鼠的睾丸可减少雄激素分泌,增加泪液分泌量,并降低泪液中游离分泌成分(SC)和IgA的浓度5,6另一种方法是通过去除控制泪腺的眼表神经来提示泪腺中的自身免疫反应。此外,可通过手术切除泪腺直接减少泪液分泌。7环境条件的改变也可能加速泪液蒸发。例如,在低湿度和干燥通风条件....

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方案

所有按照本方案进行的动物实验均须经机构动物护理和使用委员会(IACUC)批准后方可开展。

1. 动物准备

  1. 准备12只健康的6周龄SPF级Wistar雌性大鼠,体重为160 g ± 20 g。
  2. 使用裂隙灯和检眼镜检查所有大鼠的眼部状况,确保无眼前段或视网膜疾病。
  3. 将所有大鼠在充足的食物和水源条件下饲养1周。
  4. 将所有大鼠随机分为正常组、东莨菪碱药物浓度2.5 mg/mL组、东莨菪碱药物浓度5 mg/mL组和东莨菪碱药物浓度7.5 mg/mL组,每组3只动物。

2. 溶液配制

  1. 通过将氢溴酸东莨菪碱溶解于0.9%氯化钠溶液中,配制浓度为7.5 mg/mL、5 mg/mL和2.5 mg/mL的溶液。
  2. 配制不含氢溴酸东莨菪碱的0.9%氯化钠溶液,用于大鼠对照组的注射。

3. 仪器与材料准备

  1. 准备一台小动物显微镜。
  2. 准备实验所需材料,包括1 mL一次性带针注射器(26 G);荧光素钠眼科试纸;Schirmer泪液检测试纸条;无水乙醇;4%多聚甲醛;二甲苯;中性树胶;苏木精、伊红;以及....

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结果

Schirmer I 试验,SIT I
在实验开始后的第 0、3、5、7、11、15 和 19 天测量大鼠的泪液量。实验结果表明,与对照组(0 组)相比,东莨菪碱组(2.5 组、5 组、7.5 组)的泪液分泌量显著降低,差异具有统计学意义(P < 0.01)。2.5 组、5 组与 7.5 组之间差异无统计学意义(P > 0.05)。各组在不同时间点之间的差异均无显著性(P > 0.05)(图 1,表 1)。

角膜荧光素染色
在实验的第0、3、5、7、11、15和19天进行角膜荧光素染色。结果显示,各组均未出现角膜荧光素染色,表明在为期20天的不同浓度东莨菪碱药物实验过程中,未形成明显的角膜上皮缺损(图2)。

角膜上皮的病理学分析
实验.......

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讨论

水液缺乏型干眼(ADDE)是一种重要的干眼类型,约占全部干眼患者总数的1/317,其主要病因是泪腺的病理性损伤和炎症13。对于此类干眼,临床上最常用的治疗方法是使用人工泪液以缓解症状,或局部应用类固醇或环孢素18,然而针对泪腺损伤的治疗选择仍十分有限。因此,探索泪腺功能重建对干眼的影响,并建立泪腺功能障碍的动物模型具有重要意义。我们采用反复给药的方法抑制大鼠泪腺分泌,成功构建了一种慢性泪腺功能障碍性干眼动物模型。

我们选择大鼠构建此干眼模型,与其他动物模型相比具有更多优势19。例如,兔的体型较大,需要更高剂量的药物或更频繁的注射才能达到预期效果。此外,兔的成本略高,会增加实验开支。小鼠也常用于眼科研究,但通常用于构建干燥综合征模型20,这些模型主要通过比较器官炎症和淋巴细胞浸润来探讨免疫病理机制。小鼠体型小,泪腺解剖结构复杂,且泪液分泌量低,难以.......

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披露

作者与本实验所用药物和材料无任何潜在的利益冲突。

致谢

本研究由广东省高水平临床重点专科(SZGSP014)和深圳市自然科学基金(JCYJ20210324125805012)资助。

....

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
0.9% 氯化钠溶液SJZ No.4 制药厂H13023201
4% 多聚甲醛武汉赛维尔生物科技有限公司G1113
无水乙醇国药集团化学试剂有限公司10009218
荧光素钠眼科试纸条天津伊诺新康医疗器械科技有限公司YN-YG-I
苏木精和伊红南京建成生物工程研究所D006
中性树胶北京索莱宝科技有限公司 &科技有限公司 G8590
石蜡北京索莱宝科技有限公司 &科技有限公司YA0012
过碘酸-雪夫染色试剂盒碧云天生物技术C0142S
Schirmer 泪液检测试纸条天津银诺新康医疗器械科技有限公司YN-LZ-I
氢溴酸东莨菪碱上海麦克林生化有限公司S860151
小型动物显微镜Head Biotechnology Co,. LtdZM191
二甲苯国药集团化学试剂有限公司10023418

参考文献

  1. Papas, E. B. The global prevalence of dry eye disease: A Bayesian view. Ophthalmic Physiol Opt. 41 (6), 1254-1266 (2021).
  2. Sy, A., et al. Expert opinion in the management of aqueous deficient dry eye disease (DED). BMC Ophthalmol. 15

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