视黄酸及LE540在早期形觉剥夺性近视豚鼠后极部巩膜中的作用

摘要

目的:
　　 建立早期形觉剥夺性近视（form-deprivation myopia，FDM）动物模型，检测豚鼠巩膜中视黄酸（retinoic acid，RA）及视黄酸受体β（retinoic acid receptorβ，RARβ）的水平；同时比较注射RARβ特异性抑制剂LE540和注射RA与对照组对屈光状态的影响，观察后极部巩膜病理变化，并检测巩膜基质金属蛋白酶（matrixmetalloproteinase-2，MMP-2）和核心蛋白聚糖（decorin，DCN）的水平，探讨RA及RARβB在形觉剥夺性近视豚鼠后极部巩膜变化中的作用。
　　 方法:
　　 第一部分：同批次3周龄英国种短毛三色豚鼠30只（中国医学科学院放射研究所动物中心提供），采用随机数字表法将动物分为3组，正常组6只，形觉剥夺15天组（FD15 d）和形觉剥夺24天组（FD24 d）各12只，实验眼均为左眼，右眼为自身对照眼。采用6号同色气球于豚鼠口鼻、双耳及对侧眼处开窗，制成大小合适的头套遮盖左眼，颈部以胶带固定防止脱落，分别饲养至15天和24天作为形觉剥夺动物模型。实验前后均测量屈光度，实验结束后摘除眼球，测量眼轴长，应用高效液相色谱法（high performance liquid chromatography，HPLC）测定后极部巩膜RA含量，western blotting方法检测巩膜RARβ蛋白含量的变化。
　　 第二部分：另选同种豚鼠30只，随机分为4组，Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ组各8只，Ⅳ组6只，为正常对照组。Ⅰ组左眼球后注射0.1g/L LE5400.1ml，并用气球头套遮盖至第24天；Ⅱ组左眼用气球头套遮盖24天；Ⅲ组左眼球后注射0.4g/L RA0.1ml，饲养至第24天。右眼为自身对照眼。实验前后均行视网膜检影测量屈光度，实验结束后取眼球测量眼轴长度，取巩膜做石蜡切片行病理学检查，用westernblotting方法检测后巩膜细胞外基质中MMP-2及decorin蛋白含量的变化。计量资料数据以x±s表示，采用SPSS11.5统计学软件进行统计学处理，并进行正态分布及Levene方差齐性检验后行t检验和方差分析。
　　 结果:
　　 第一部分：FD15 d组、FD24 d组动物实验眼诱导出明显的相对近视，且与正常组比较差异有统计学意义（F=23.053，P=0.000）。FD15 d组、FD24 d组实验眼眼轴均长于自身对照眼（P<0.05）。FD15 d组、FD24 d组实验眼巩膜中RA水平较自身对照眼均明显升高（P<0.01），但两组实验眼之间比较差异无统计学意义（P=0.857）。Western blotting所得RARβ的灰度图显示，FD15 d组、FD24d组实验眼巩膜RARβ较自身对照眼均增多，正常组、FD15 d组和FD24d组实验眼巩膜中的RARβ/β-actin总体比较差异有统计学意义（F=20.527，P<0.001），其中FD15 d组和FD24 d组实验眼间的RARβ/β-actin比较，差异有统计学意义（f=0.158，P=0.031），而且FD15 d组和FD24 d组的实验眼分别与正常组相比，差异均有统计学意义（t=0.324，P<0.001；t=0.482，P<0.001）。
　　 第二部分：实验干预后Ⅱ和Ⅲ组的实验眼形成相对近视，两组左右眼屈光度差异均有显著统计学意义（t=8.543，P=0.000；t=6.027，P=0.001）。其中，Ⅰ组和Ⅱ组实验眼的屈光度在实验前后差异分别为（-1.77±0.93）D和（-5.39±1.26）D，二者之间有显著统计学差异（P=0.000）；Ⅲ组实验眼干预前后屈光度差别为（-3.73±0.79）D，实验前后差异有统计学意义（t=13.340，P=0.000）。实验干预后Ⅰ组的左右眼眼轴长度相比差异无显著性统计学意义（t=1.635，P=0.146）；Ⅱ组和Ⅲ组干预后左右眼眼轴长度差异均有统计学意义（t=2.980，P=0.021；t=4.100.P=0.005）。Ⅱ组和Ⅲ组实验眼后极部巩膜有明显病理性近视改变。Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅲ组实验后实验眼巩膜中的MMP.2/β-actin均明显升高（t=4.520，P=0.020：t=6.913，P=0.006；t=5.462，P=0.012）。Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅲ组实验后实验眼巩膜中的Decorin/β-actin均降低，与自身对照眼相比，Ⅰ组差异无统计学意义（t=2.522，P=0.086），Ⅱ组和Ⅲ组有统计学意义（t=9.072，P=0.003；t=4.202，P=0.025）。
　　 结论:
　　 形觉剥夺可导致轴性近视发生，近视程度在早期随时间明显递增，形觉剥夺眼眼轴增长；豚鼠早期形觉剥夺眼后极部巩膜RA及RARβ水平上调；外源RA可导致轴性近视；形觉剥夺和外源RA诱导的近视眼后极部巩膜中，细胞外基质分解活跃，MMP-2上调，Decorin下调；RA参与介导的形觉剥夺性近视的形成作用可被RARβ抑制剂LE540不完全抑制：RA-RARβ途径可能是导致FDM豚鼠后极部巩膜重塑的重要机制之一。