中华临床医师杂志(电子版) 2010年2月,4卷2期

论 著

玻璃体腔注射地塞米松治疗氩激光诱导兔视网膜水肿的实验研究

荣馨,成霄黎,王春芳,董静,李春辉

荣馨,成霄黎,王春芳,董静,李春辉,太原 山西医科大学第一医院眼科,030001

摘要:目的 通过观察玻璃体腔注射地塞米松(DEX)后对兔视网膜水肿的光学相干断层扫描(OCT)的影响及视网膜组织病理学改变,探讨DEX对兔视网膜水肿的治疗作用。方法 健康有色家兔40只均对右眼采用氩激光直接光凝法封闭视网膜静脉建立视网膜水肿模型,随机分为实验组及对照组。实验组20只兔在造模后1 d右眼玻璃体腔注射DEX 1 mg/0.2 ml,对照组20只兔在造模后1 d右眼玻璃体腔注射平衡盐溶液1 mg/0.2 ml,40只兔左眼不做任何处理作为正常对照组。实验组和对照组再根据处死时间不同分为注药后12 h、1 d、3 d、5 d四个亚组(每组5只),并于各时间点行OCT检查,然后处死实验兔,光镜下观察视网膜组织病理学变化。结果 40只兔均成功建立兔视网膜水肿模型,OCT检查示注药后1 d、3 d、5 d实验组兔视网膜厚度明显小于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。光镜下观察实验组组织形态改变优于对照组。结论 DEX短期内能够有效减轻视网膜水肿,保护视网膜功能。

关键词:黄斑水肿; 视网膜静脉闭塞; 地塞米松; 体层摄影术,光学相干

Experimental study on intravitreous injection with dexamethasone for retinal edema of argon laser-induced in rabbits

RONG Xin,CHENG Xiao-li,WANG Chun-fang,DONG Jing,LI Chun-hui.

Department of Ophthamology,First Clinical Medical College,Shanxi Medical University,Taiyuan 030001,China

Abstract:Objective To observe optical coherence tomography and morphology changes after intravitreous injection with dexamethasone for macular edema in rabbits,we explored whether dexamethasone can lessen the retinal edema. Methods The model of retinal edema was established with argon laser photocoagulation to retinal vein in fourty right eyes of healthy pigment rabbits and then divided into control group and DEX groups. The right eyes of DEX group was injected with dexamethasone 1 mg/0.2 ml and the right eyes of control group was injected with balancing salt solution 1 mg/0.2 ml. The fourty left eyes didn′t do anything as the normal control group.Control group and DEX groups respectively according to different killing time divided into 12 h,1 d,3 d and 5 d four groups(5 rabbits in each group).In every time,each animal was examined by OCT and observed retinal tissue pathology by light microscopy after killing. Results The model of retinal edema was established in all the eyes. The retinal thickness in DEX group was obviously less than control group in 1 d,3 d and 5 d by OCT(P<0.05). The pathologic changes in DEX group was better than that in control group. Conclusions DEX could effectively reduce retinal edema and protect the retina function in short time.

Keywords:Macular edema; Retinal vein occlusion; Dexamethasone; Tomography,optical coherence

   视网膜水肿是视网膜内液体异常积聚,导致视网膜厚度增加,甚至组织学发生改变的一组视网膜病理性改变,它不是一种独立的疾病,而是多种常见眼底病变共有的临床体征,是导致视力损害的重要原因,如视网膜静脉阻塞(retinal vein occlusion,RVO)、糖尿病性视网膜病变(diabetic retinopathy,DR)、葡萄膜炎、眼外伤、白内障术后等均可引起黄斑水肿[1],其中以RVO 最常见。本实验采用氩激光封闭兔视网膜静脉,造成视网膜血液循环障碍性水肿,我们利用光学相干断层扫描仪(optical coherence tomography,OCT)和光镜观察视网膜水肿的超微结构变化,评价地塞米松(dexamethasone,DEX)治疗兔视网膜水肿的疗效。
 
材料和方法
  1. 主要仪器及试剂:瑞士900裂隙灯显微镜,瑞士900直接检验镜,日本Topcon荧光素眼底血管造影机,日本Nikon-505眼底照相机,德国Zeiss手术显微镜,德国Zeiss OCT。速眠新Ⅱ注射液(1.5 ml,军需大学兽医研究所),DEX磷酸钠注射液(5 mg/ml,济南利民制药有限责任公司),10%荧光素钠注射液(10 ml,广西梧州制药股份有限公司)。
  2. 动物模型制备:健康有色家兔40只(山西医科大学动物实验中心提供),雌雄不限,体重>2 kg,实验前眼部检查均正常,用复方托品酰胺眼药水点眼充分散大瞳孔,肌肉注射速眠新(0.2 mg/kg)进行麻醉后行正常兔眼OCT检查,后经耳缘静脉注入10% 荧光素钠(0.1 ml/kg),通过眼底荧光血管造影(FFA)明确定位视网膜静脉主干。在裂隙灯加间接全视网膜镜的引导下,对右眼做氩激光光凝(光斑直径50 μm,功率300 mW,时间0.2 s)。在视盘两侧1个视盘直径(DD)范围内动静脉分叉较大处,完全封闭视盘两侧的静脉主干(血管光凝长度约1/2 DD)。激光光凝24 h后复查FFA和OCT,对视网膜静脉未完全阻断或尚未水肿者补充光凝确保造膜成功。
  3. 分组及用药方案:将40只兔随机分为实验组及对照组,左眼不做任何处理作为正常对照组。于造模成功后第1天注药,动物麻醉后,开睑器开睑,氯霉素眼药水冲洗结膜囊,手术显微镜下4号针头前房穿刺,抽取房水0.2 ml,角膜缘后约4 mm 处经巩膜穿刺行玻璃体腔注射。对照组20只兔右眼玻璃体腔注射平衡盐溶液 1 mg/0.2 ml,实验组20只兔右眼玻璃体腔注射DEX 1 mg/0.2 ml。注药完毕后,再根据不同处死时间将实验组和对照组随机各分为12 h、1 d、3 d、5 d 四个亚组进行观察。
  4. 观察方法及标本处理:所有有色家兔在注药后每日充分散瞳,用裂隙灯和直接检眼镜进行观察。按各亚组时间进行眼压测量,拍摄眼底相片及OCT检查。
  不同时间行OCT检查采用相同的测量部位,被检眼置于成像仪探头正前方,在显示屏上选择视盘颞侧1个DD范围(即视盘颞侧光凝处)为中心,采用长6 mm“米”字形线状扫描方式,重复检测3 次以上,对成像清晰者存盘以备分析。依据视网膜不同组织对光反射的强弱不同,确定内界膜和色素上皮层,再用OCT分析仪中设置的标尺对上述两点间的距离进行测量。
  玻璃体腔注射DEX 后第12 h、1 d、3 d、5 d,实验组和对照组各取5只动物,经耳缘静脉空气栓塞法处死实验兔后立即摘取眼球,置于混合固定液中,室温过夜后去除角膜、晶状体及玻璃体,移入10%中性甲醛中待制片。将眼球垂直于视盘两侧血管主干的走行方向剖切取材,制片经梯度乙醇透明脱水,常规石蜡包埋,6 μm连续切片,行苏木精-伊红(HE)染色,光镜下观察全层视网膜结构改变。
  5. 统计学处理:所有检测结果以均数±标准差表示。采用SPSS 13.0分析软件进行统计学处理。实验组与对照组在相同时间点上对比采用独立样本t检验,实验组各亚组间和对照组各亚组间对比采用单因素方差分析。以P0.05为差异有统计学意义。
 
结  果
  1. 眼部一般检查结果:所有实验动物在观察期内各眼无感染征象。实验组注药时有1只误伤晶状体,但不影响OCT的检查结果。
  2. 眼底检查:拍摄眼底相片显示,正常情况下,有色家兔视网膜颜色红,视盘呈淡粉红色,横椭圆形,有深的凹陷,两旁和有髓神经纤维相连,视网膜血管从视盘两旁向外放射,分布于有髓神经纤维的区域。其中动脉从视盘中心穿出,视网膜静脉从视盘边缘进入视盘,可分为一支或两支。光凝后1 d可见静脉闭锁,毗邻视网膜呈灰白色水肿,受阻静脉迂曲扩张,阻塞后3 d视网膜阻塞区局部渗出,小片状或斑片沿静脉血管分布,视网膜水肿。
  3. 眼压的检测结果(表1):正常兔眼压值为(11.26±4.25)mm Hg。实验组注药后12 h、1 d、3 d、5 d眼压值均高于对照组,对照组与实验组注药后1 d、3 d、5 d眼压值比较,差异有统计学意义(P<0.05),但对照组与实验组注药后12 h眼压值比较,差异无统计学意义(P>0.05)。实验组各亚组之间眼压值比较,差异有统计学意义(F=15.572,P<0.01)。对照组各亚组之间眼压值比较,差异有统计学意义(F=5.649,P<0.01)。这说明玻璃体腔注射随时间变化都会不同程度的引起眼压增高,但实验组较对照组增高明显。
 
表1 不同时间点各组有色家兔眼压值(mm Hg,
组别
只数
注药后12 h(n=5)
注药后1 d(n=5)
注药后3 d(n=5)
注药后5 d(n=5)
对照组
20
15.62±2.30
16.97±1.36
17.10±2.43
19.29±1.77
实验组
20
16.69±3.17
20.15±3.43
24.18±3.44
25.52±2.76
t
 
-0.864
-2.722
-5.308
-0.599
P
 
0.399
<0.05
<0.05
<0.05
  注:实验组各亚组间比较,F=15.572,P<0.01;对照组各亚组间比较,F=5.649,P<0.01
 
  4. 光镜观察:正常有色家兔视网膜的神经节细胞单层排列,核较大,呈圆形或椭圆形,染色较浅,内核层较薄,有4~6层细胞,外核层较厚,有7~10层细胞,两层细胞核均较小,染色深,排列整齐紧密;内丛状层明显厚于外丛状层。对照组注药后1 d 时视网膜各层结构不清,排列紊乱,神经节细胞数目减少,呈空泡样变;3 d时细胞水肿,以外丛状层改变为主,内外核层排列疏松紊乱、隆起,偶见视网膜色素上皮层出现缺失(图1),5 d 与3 d 时比较未见明显变化。实验组注药后1 d时视网膜结构不清,视网膜色素上皮细胞排列失去正常连贯性,节细胞可见空泡样变,3 d时视网膜结构紊乱,节细胞稍有空泡样变(图2),5 d时视网膜结构层次清晰,明显优于对照组。
  5. OCT结果(表2):正常兔视网膜厚度为(118.10±5.93)μm,造模成功后兔视网膜厚度为(154.20±10.82)μm。实验组注药后12 h、1 d、3 d、5 d 视网膜厚度均小于对照组,对照组和实验组于注药后1 d、3 d、5 d视网膜厚度比较,差异有统计学意义(P<0.01),但对照组与实验组注药后12 h视网膜厚度比较,差异无统计学意义(P>0.05)。实验组各亚组间视网膜厚度比较,差异有统计学意义(F=15.538,P<0.01)。对照组各亚组之间视网膜厚度比较,差异有统计学意义(F=38.319,P<0.01)。这说明玻璃体腔注射DEX 后视网膜厚度逐渐减小,而对照组视网膜厚度逐渐增大,在5 d与3 d 时DEX药物作用无明显差异。
 
表2 不同时间点各组有色家兔OCT视网膜厚度(μm,
组别
只数
注药后12 h(n=5)
注药后1 d(n=5)
注药后3 d(n=5)
注药后5 d(n=5)
对照组
20
146.70±9.12
166.90±10.68
181.10±7.82
185.50±7.76
实验组
20
140.90±9.83
125.70±6.83
115.40±12.34
118.70±5.91
t
 
1.368
10.275
14.220
21.653
P
 
0.188
<0.01
<0.01
<0.01
  注:实验组各亚组间比较,F=15.538,P<0.01;对照组各亚组间比较,F=38.319,P<0.01
 
讨  论
  视网膜水肿的发病机制比较复杂,目前血-视网膜屏障(blood-retina barrier,BRB)的破坏是公认的主要机制。正常生理状态下,BRB可以保持视网膜相对干燥的状态,可通过主动和被动转运过程防止血浆成分自由进入视网膜,对维持视网膜内光感受器的自身稳定性起重要作用。一旦各种诱因使该屏障遭到破坏,不能严格控制血浆蛋白和水分进入视网膜实质层,导致视网膜细胞外间隙明显扩张,在黄斑区就表现为视网膜内核层和外丛状层液体的积聚以及视网膜的增厚[2]。OCT 是目前临床诊断黄斑水肿的一种敏感的检查方法,还可对黄斑水肿进行定量分析,动态观察黄斑水肿的发展和消退情况。治疗黄斑水肿依病因不同采用的方法包括全身和局部使用非甾体类的药物、碳酸酐酶抑制剂、黄斑部格栅样激光光凝、玻璃体切割手术等,这些方法虽能缓解黄斑水肿,但疗效并不令人满意[3]。最近许多研究者采用玻璃体腔注射曲安奈德治疗黄斑水肿,但曲安奈德自身对视网膜的毒副作用日益引起人们的关注[4]
  DEX是一种广泛应用于眼科临床的糖皮质激素,具有抗炎、消水肿、保护神经等作用,包括改善微循环、稳定膜结构、抑制脂质过氧化、减少细胞Ca2+内流、改善Na-K-ATP酶等机制[5-6]。王建州等[7]报道,玻璃体腔注射1 mg DEX有稳定内外屏障的功能。我们采用氩激光封闭兔视网膜静脉诱导出视网膜水肿模型,以DEX为干预因素,利用OCT 观察视网膜厚度的变化,研究结果显示,玻璃体腔注射DEX 视网膜厚度逐渐减小,而对照组视网膜厚度逐渐增大,在第1、3、5天时实验组视网膜厚度均较对照组显著降低,在第12小时两组无明显差异。实验组在第3天和第5天时视网膜厚度变化不明显,并且用光镜观察两组视网膜随时间的结构变化与OCT检测结果一致。实验结果证明,DEX有较快消水肿的作用,在短期内可以明显减轻视网膜水肿,但作用维持时间比较短。这一结论符合Martidis等[8]的研究结果,即DEX 在玻璃体腔内的半衰期为2.5 h,给药后4 d内即可被完全清除。
  总之,视网膜水肿后给予玻璃体腔注射DEX治疗,由于DEX能在一定程度上保护血-视网膜屏障,有利于视网膜水肿的恢复,而且相对于其他糖皮质激素类药物,DEX价格低廉、用途广泛,这为临床治疗视网膜水肿开辟了一条新的途径,但DEX可能引起的高眼压和远期疗效还有待进一步研究。
  (本文图1~2见PDF)

参考文献

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[5] Bracken MB,Shepard MJ,Collins WF,et al. A randomized,controlled trial of methylprednisolone or naloxone in the treatment of acute spinal-cord injury. Results of the Second National Acute Spinal Cord Injury Study.N Engl J Med,1990,322(20):1405-1411.[PubMed]
[6] Bracken MB,Shepard MJ,Holford TR,et al. Administration of methylprednisolone for 24 or 48 hours or tirilazad mesylate for 48 hours in the treatment of acute spinal cord injury. Results of the Third National Acute Spinal Cord Injury Randomized Controlled Trial. National Acute Spinal Cord Injury Study.JAMA,1997,277(20):1597-1604.[PubMed]
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[8] Martidis A,Duker JS,Greenberg PB,et al. Intravitreal triamcinolone for refractory diabetic macular edema. Ophthalmology,2002,109(5):920-927.[PubMed]

(编辑:巨娟梅 收稿日期:2009-11-03)