甘油醛局部应用对大鼠角膜生物力学特性的短期影响

摘要

背景目前已有一些角膜胶原交联的方法可用于圆锥角膜的治疗，但其安全性均存在一定问题。甘油醛是一种效果好、不良反应少的交联剂，但其对角膜生物力学特点的作用尚不清楚。目的评估甘油醛点眼对大鼠角膜生物力学特性的影响。方法将15只sD大鼠按随机数字表法分为3个组，分别为0．005mol／L甘油醛组、0．050mol／L甘油醛组和空白对照组，每组5只，均取右眼为实验眼；每日点眼2次，连续7d。实验终点处死大鼠，获取大鼠角膜，采用读字法评估各组大鼠角膜的透明度，然后切取两端附带2mm巩膜组织的角膜中央2mm~6mm的条带进行生物力学检测，比较各组大鼠角膜6％弹性模量E（MPa）、极限应力o＇max（MPa）、极限应变emax（％）等指标变化，并行组织病理学检查。结果0．005mol／L甘油醛组、0．050mol／L甘油醛组和空白对照组均可透过大鼠角膜清晰显示文字。采用6％应变时，0．005mol／L甘油醛组角膜的平均应力为（0．463±O．065）MPa，0．050mol／L甘油醛组为（0．846±0．240）MPa，均较空白对照组的（0．195±0．103）MPa明显升高，差异均有统计学意义（P=0．029、0．000）；0．005mol／L甘油醛组、0．050mol／L甘油醛组、空白对照组角膜极限应力分别为（6．043±2．084）、（10．759±3．337）、（5．295±1．313）MPa，其中0．050mol／L甘油醛组较空白对照组明显升高，差异均有统计学意义（P=0．007），0．005mol／L甘油醛组与空白对照组间比较差异无统计学意义（P=0．660）。0．005mol／L甘油醛组、0．050mol／L甘油醛组角膜极限应变分别为（36．57±3．09）％、（28．53±1．89）％，均较空白对照组的（43．87±1．89）％明显降低，差异均有统计学意义（P=0．009、0．000）。0．005mol／L甘油醛组、0．050mol／L甘油醛组6％弹性模量E值是（7．718±1．076）MPa和（14．102±4．011）MPa，明显高于空白对照组的（3．252±1．717）MPa，差异均有统计学意义（P=0．029、0．000）。空白对照组大鼠角膜组织切片显示胶原纤维密度最低，0．050mol／L甘油醛组较0．005mol／L甘油醛组大鼠角膜胶原纤维密度致密，角膜上皮层及内皮层完整。结论甘油醛交联明显改善了角膜的生物力学指标和胶原纤维密度，但如用于对圆锥角膜的治疗仍需进一步研究角膜交联的长期效果及其安全性。