Ⅱ型胶原酶构建在体角膜扩张动物模型的可行性研究

摘要

背景圆锥角膜以角膜中央或旁中央进行性变薄膨出、高度散光或角膜瘢痕为临床特征，其发病机制和防治是研究热点，但目前尚无公认的圆锥角膜动物模型建立方法。圆锥角膜的解剖病理基础是角膜扩张，探讨角膜扩张的圆锥角膜动物模型的建立方法有助于对圆锥角膜的角膜生物力学变化进行研究。目的应用可视化角膜生物力学分析仪（Corvis ST）检测Ⅱ型胶原酶处理后角膜的生物力学性能，探讨利用Ⅱ型胶原酶构建在体角膜扩张模型的可行性。方法选取健康新西兰白兔10只，刮除兔眼角膜上皮后，将直径为8 mm的角膜环钻置于右眼角膜中央，滴入5 mg/ml Ⅱ型胶原酶（含质量分数15%右旋糖酐的PBS配制）溶液，浸泡角膜30 min制备角膜扩张模型，左眼以同样方法用含15%右旋糖酐的PBS浸泡角膜30 min作为对照。于造模前及造模后14 d，采用手持电子角膜曲率计和手持角膜超声测厚仪分别测定角膜平均曲率（Km）及中央角膜厚度（CCT），造模后14 d采用Corvis ST行在体角膜生物力学参数测定，过量麻醉法处死实验兔并收集角膜组织行组织病理学及透射电子显微镜检查。结果造模前，模型组和对照组兔Km值分别为（48.28±2.29）D和（48.82±1.63）D，CCT分别为（356.50±19.13）μm和（356.20±21.66）μm，差异均无统计学意义（均P〉0.05）。造模后14 d，模型组兔眼Km增加至（48.87±2.27）D，CCT减少至（340.40±19.84）μm，与对照组的（46.86±1.47）D和（367.80±23.38）μm比较，差异均有统计学意义（均P〈0.01）。造模后14 d，模型组兔角膜最大压陷深度平均值为（1.25±0.07）mm，明显大于对照组的（1.15±0.13）mm，差异有统计学意义（t＝2.65，P〈0.05），2个组间第1/第2压平时间、第1/第2压平角膜长度、第1/第2压平速度、最大压陷曲率半径和最大压陷时两屈膝峰间距的差异均无统计学意义（均P〉0.05）。角膜组织形态学和超微结构检查显示，与对照组比较，模型组兔角膜基质胶原纤维排列疏松、紊乱，纤维间隙增大。结论Ⅱ型胶原酶能降低角膜生物力学特性，可考虑用于建立动物角膜扩张模型。