视网膜静脉阻塞致视网膜、视盘及虹膜新生血管的动物模型
20世纪60~70年代起,不断有学者使用猪、猫和猴等动物作为实验对象,采用电凝、光凝等方法造成动物视网膜的静脉阻塞,可获得与人类视网膜静脉阻塞相似的眼底改变,并因静脉阻塞范围及选择动物的不同,有些模型可伴发一定比例的不同类型为主的眼内新生血管。为手术或激光操作的方便,一般选用较大的动物。
1.透热电凝的方法 阻塞猫的两支主要的视网膜静脉分支可以致阻塞区出现视网膜血管纡曲、扩张,血管短路形成,视网膜出血、水肿,渗出性视网膜脱离,大片无灌注区形成等一系列与人视网膜静脉阻塞相类似的眼底改变,但未见视网膜及虹膜新生血管形成。
2.猪是产生视网膜和视盘新生血管的适宜动物 Pournaras等用氩离子激光光凝颞上静脉出视盘的第1个分支点,引起阻塞区静脉扩张、视网膜内及前出血、视网膜水肿、毛细血管无灌注区形成,近50%(9/19)的眼在缺血区形成视网膜前的新生血管。Danis等用光动力血管栓塞法阻塞家猪至少50%区域的视网膜静脉分支,可100%产生视盘新生血管。近期采用家猪模型已成功地进行了PKCβ(蛋白激酶2Cβ)抑制剂控制视网膜缺血引起的眼内新生血管的研究,取得了良好的效果。
这种模型的缺点主要是此种新生血管在眼底荧光血管造影中不易渗漏荧光素,新生血管分级需通过组织学检查来评定结果,而不能通过眼底照相和荧光造影的方法进行长期持续研究。
3.非人的灵长类动物模型 在前人研究的基础上,Virdi和Hayreh等在使用非人的灵长类动物造成的视网膜静脉阻塞模型中观察到,尽管通常视网膜新生血管难以诱导成功,但在激光封闭颞侧主要分支静脉后,最常出现新生血管的部位是虹膜,少量出现视盘新生血管,新生血管可以持续13~60d。用这种动物还可产生与人类临床和组织学特征完全一致的新生血管性青光眼模型。Packer等进一步改进了实验方法。在激光封闭血管前1~6个月,使用晶状体或玻璃体切割术可以使虹膜新生血管发生率达到100%。但是由于实验时间过长,操作步骤过于繁琐,使得这一动物模型的普及受到限制。目前,用黄色染料激光(577nm)封闭猕猴全部视网膜静脉已成为制作虹膜新生血管的经典方法。模型成功率达75%~90%,激光封闭血管后1周作用即可出现虹膜新生血管,2周左右达到高峰,3~4周后新生血管逐渐退化。并且可以持续这一模型由于具有虹膜新生血管发生、发展、消退的详尽观察资料,配以用虹膜荧光血管造影对虹膜新生血管的标准分级评定,不仅成为眼内新生血管发病机制研究的适宜模型,而且也可用作抑制眼内新生血管治疗效果的评估。
模型缺点:使用非人的灵长类动物造成的视网膜静脉阻塞模型中似乎获得了巨大成功,但如果过分依赖非人的灵长类动物的实验也会受到经济因素和伦理道德方面的困难影响;另外,激光光凝法是经接触镜将激光直接照射在选定的视网膜血管上,使血管阻塞,需要较高的能量和较长的光凝时间,对视网膜色素上皮细胞和感光细胞造成严重的热损伤,并进一步损伤视网膜内层组织,对整个血管壁的直接损伤也很大,常伴有损伤造成的出血。更重要的是,我们认为此法是通过激光将血管封闭,其中的血液也被凝固,而不是形成血栓。它和临床上的视网膜静脉阻塞形成机制不同,因而此模型被用作BRVO的治疗模型对临床的指导意义不大。
4.光化学法诱导静脉栓塞 血管内注入光敏物质主要被用于治疗各种原因引起的视网膜新生血管,称为光动力疗法。采用此法来建立BRVO模型,即将光化学药物孟加拉红注入静脉内,此药为光敏药物,在血液中可大量吸收激光能量,激发血液中的氧转变成为氧自由基,氧自由基再氧化破坏血管内皮细胞和血小板膜,从而启动凝血系统。同时由于损坏的血小板可释放一系列促凝血因子并为凝血提供磷脂表面,因而可加速血栓的形成。
推荐使用兔为造模动物,主要是考虑经济方面并且其FFA检查时摄影条件较稳定。实验方法:按30mg/kg的剂量于家兔耳缘静脉注入3%戊巴比妥溶液麻醉,美多丽眼液散瞳至瞳孔直径为7~8mm。将家兔置于激光机前,置三面镜观察眼底,找出和伴行动脉有一定距离的静脉,氪绿激光,波长530nm,能量90~120mW,光斑直径50μm,时间0.2s,光凝点选在静脉距视盘约1DD处。按40mg/kg的剂量自耳缘静脉内注入3%孟加拉红溶液,待其循环到视网膜静脉后(预试验FFA检查兔耳缘静脉到视网膜静脉的循环时间约5s)以激光光凝所选的静脉,先光凝静脉选定点的两侧,见静脉收缩后再光凝中央。每只兔光凝1只眼,每只眼光凝2支静脉,每支静脉平均光凝6~12点,至光凝静脉内的血流完全停止。取下实验兔角膜表面覆盖含有平衡盐液的明胶海绵。
其最大优点是血栓形成的机制与临床十分相似,这使今后的实验性治疗更具临床参考价值。值得注意的问题是激光能量不宜太大,激光时机要掌握好,应在激光稳定瞄准靶静脉后再注入光敏药物,时间一到即开始光凝,光凝次数尽量少。这种方法既简单又可靠,损伤小,效果好,值得推荐。
5.其他视网膜静脉栓塞模型 凝血酶静脉滴注法形成的视网膜静脉内血栓具有不确定性,并可造成其他部位的栓塞,不适宜作为静脉栓塞的理想实验性模型。玻璃体内注入内皮素-1可造成暂时的完全性视网膜血管阻塞,但这种阻塞是由于血管严重痉挛造成,适合做视网膜缺血后电生理改变的研究,也不能用作实验治疗模型。