單色光對豚鼠屈光發(fā)育及光學(xué)離焦性近視的作用及機制研究.pdf

1、第一部分:430nm和530nm單色光對豚鼠屈光發(fā)育和視網(wǎng)膜視錐細(xì)胞的作用研究
　　目的:觀察430nm單色光和530nm單色光對豚鼠屈光發(fā)育的作用在轉(zhuǎn)入白光后的變化，研究這兩種單色光對豚鼠視網(wǎng)膜視錐細(xì)胞分布和數(shù)量的影響以及對視錐細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的影響。
　　方法:50只2周齡三色種豚鼠被隨機分成5組:短波長單色光組(SL)、短波長單色光恢復(fù)組(SLR)、中波長單色光組(ML)、中波長單色光恢復(fù)組(MLR)和白光組(BL)。SL

2、、ML和BL三組分別在430nm、530nm和白光中連續(xù)飼養(yǎng)20周。SLR和MLR組分別在430nm和530nm單色光中飼養(yǎng)10周，然后將它們轉(zhuǎn)入白光中繼續(xù)飼養(yǎng)10周。各組光照條件設(shè)置為光量子數(shù)一致，為每秒3×10-4μmol/cm2。各組在實驗前及實驗后每兩周均進(jìn)行一次驗光和眼軸生物學(xué)測量。另外18只三色種豚鼠，同樣為2周齡，隨機分成三組(n=6)，分別在藍(lán)光（藍(lán)光組）、綠光（綠光組）和白光（白光組）下進(jìn)行飼養(yǎng)。10周后將每組豚鼠右眼

3、用于視網(wǎng)膜鋪片免疫熒光染色，左眼進(jìn)行透射電鏡檢查。
　　結(jié)果:實驗后與BL組相比，ML組開始朝近視發(fā)展并伴有較快玻璃體腔延長，而SL組開始出現(xiàn)遠(yuǎn)視并伴有較慢玻璃體腔延長。前10周MLR組和SLR組屈光發(fā)育情況分別與ML組和SL組相似。但10周后轉(zhuǎn)入白光使MLR組屈光度在2周內(nèi)迅速增加0.6D，同時伴有玻璃體腔顯著縮短0.07mm，但實驗結(jié)束時MLR組仍較BL組近視。SLR組在10周后發(fā)生屈光度顯著減少，10到12周減少約1.3D，

4、同時其玻璃體腔長度顯著增加0.08mm。但是實驗結(jié)束時SLR組仍較BL組遠(yuǎn)視。鋪片免疫熒光染色結(jié)果如下:白光組豚鼠視網(wǎng)膜M視錐細(xì)胞在視網(wǎng)膜背側(cè)分布最多，中央?yún)^(qū)密度較大，腹側(cè)較少;S視錐細(xì)胞在視網(wǎng)膜腹側(cè)分布最多，中央?yún)^(qū)分布較多，背側(cè)分布很少，從中央到背側(cè)區(qū)分布密度突然顯著減少;綠光組較白光組腹側(cè)M視錐細(xì)胞密度顯著增加，藍(lán)光組較白光組背側(cè)M視錐細(xì)胞密度顯著減少;藍(lán)光組S視錐細(xì)胞在各區(qū)均較白光組顯著增加，綠光組視網(wǎng)膜各區(qū)S視錐細(xì)胞均較白光組顯

5、著減少。透射電鏡檢查結(jié)果顯示白光組光感受器線粒體形態(tài)正常，外節(jié)膜盤間距正常，無空泡化，脈絡(luò)膜組織結(jié)構(gòu)正常，鞏膜膠原纖維排列正常;綠光組光感受器線粒體輕度腫脹嵴脫落，外節(jié)膜盤間隙增寬可見明顯空泡化，脈絡(luò)膜組織結(jié)構(gòu)疏松，鞏膜膠原纖維排列稀疏紊亂;藍(lán)光組光感受器線粒體腫脹明顯，嵴缺失，外節(jié)膜盤有空泡化，脈絡(luò)膜組織結(jié)構(gòu)致密，鞏膜膠原纖維增粗排列緊密有序。
　　結(jié)論:與在白光中相比，在單色光中形成的屈光度和玻璃體腔長度差異不能完全被白光光照

6、去除，提示可能原因為單色光中形成的過度補償不能被去除以及后期豚鼠眼屈光發(fā)育可塑性的下降。過度補償?shù)脑蚩赡苁嵌滩ㄩL單色光能阻止豚鼠正視化進(jìn)程，而中波長光能加快豚鼠正視化過程。豚鼠視網(wǎng)膜不同視錐細(xì)胞數(shù)量和分布在兩種單色光中分別會發(fā)生不同變化，提示視錐細(xì)胞可能參與了豚鼠眼在單色光中的屈光發(fā)育過程。電鏡超微結(jié)構(gòu)研究提示光感受器、脈絡(luò)膜和鞏膜都參與了單色光影響豚鼠屈光發(fā)育的過程。
　　第二部分:430nm和530nm單色光相互轉(zhuǎn)換對豚鼠屈

7、光發(fā)育和眼球結(jié)構(gòu)的影響
　　目的:觀察在沒有色覺對比的情況下豚鼠眼對前后兩種單色光照形成的焦平面移動的反應(yīng)，檢測屈光度以及眼軸成分的變化。
　　方法:共有5組豚鼠進(jìn)行實驗，每組10只。實驗組藍(lán)綠光組(STM)先在430nm單色光中飼養(yǎng)10周后轉(zhuǎn)入530nm單色光中繼續(xù)飼養(yǎng)10周。實驗組綠藍(lán)光組(MTS)飼養(yǎng)方案與STM相反。對照組藍(lán)光組(SL)、綠光組(ML)、白光組(BL)分別在430nm、530nm和白光中連續(xù)飼養(yǎng)20周

8、。設(shè)置照明參數(shù)時光量子數(shù)相同，為每秒3×10-4μmol/cm2。所有組均進(jìn)行2周一次的屈光度和眼生物參數(shù)測量。
　　結(jié)果:STM組在10周時較BL組遠(yuǎn)視(p＜0.001)，并伴有較慢的玻璃體腔延長(p＜0.05)。MTS組的情況相反。10周至12周，STM組屈光度突然減少約1.93D(p＜0.001)，并伴有玻璃體腔長度突然增長0.14mm(p＜0.001)，與BL組相比這兩個參數(shù)均無顯著組間差異(p＞0.05)，并一直保持至實

9、驗結(jié)束。MTS組從10周至12周屈光度突然增加約1.53D(p＜0.001)，同時伴有玻璃體腔縮短約0.13mm(p＜0.001)，此時與BL組相比兩個參數(shù)均無無顯著差異(p＞0.05)。但之后MTS組屈光度逐漸增大，20周時較BL組遠(yuǎn)視約1.0D(p=0.001)，但玻璃體腔長度無顯著差異(p＞0.05)。
　　結(jié)論:豚鼠眼能夠感知單色光焦平面的移動并作出迅速的屈光度和玻璃體腔長度反應(yīng)，但是出現(xiàn)過度補償而明顯高于色像差的屈光變化

10、。提示單色光中豚鼠眼判斷離焦變化時使用色覺對比以外的信號，而單獨受刺激的視錐細(xì)胞很可能是這一信號的來源。單色光可能改變了光感受器或視網(wǎng)膜的一些特性從而影響接下來的屈光發(fā)育。
　　第三部分:430nm單色光對豚鼠光學(xué)離焦性近視的干預(yù)作用研究
　　目的:研究430nm單色光對豚鼠光學(xué)離焦性近視的干預(yù)作用。
　　方法:18只2周齡健康雄性豚鼠，隨機分成2組。BL組9只豚鼠右側(cè)眼均配戴-5D鏡片，左眼為自身對照，置于正常白光環(huán)

11、境下飼養(yǎng)。SL組9只豚鼠右側(cè)眼均配戴-5D鏡片，左眼為自身對照，并置于430nm藍(lán)光中進(jìn)行飼養(yǎng)。設(shè)置照明參數(shù)時光量子數(shù)相同，為每秒3×10-4μmol/cm2。實驗前進(jìn)行眼球的生物學(xué)測量（屈光度，角膜曲率，眼軸各部分長度），實驗開始后每2周重復(fù)測量以上數(shù)據(jù)，持續(xù)觀察時間為8周。
　　結(jié)果:實驗開始后，SL組和BL組右眼屈光度均開始下降，至實驗結(jié)束時SL組右眼較左眼近視約2.72D，BL組右眼較左眼近視約3.03D，但此時SL組右眼

12、較BL組右眼偏遠(yuǎn)視約1.2D(p=0.042)。從4周開始至實驗結(jié)束，SL組左右眼角膜曲率半徑差異有統(tǒng)計學(xué)意義(p＜0.05)。BL組雙側(cè)眼角膜曲率半徑在整個實驗中均無顯著差異(p＞0.05)。實驗結(jié)束時SL組右眼和BL組右眼角膜曲率半徑變化差異有統(tǒng)計學(xué)意義(p=0.024)。實驗開始后SL組右眼和BL組右眼在玻璃體腔長度上始終無顯著差異(p＞0.05)。SL組左右眼玻璃體腔長度在實驗結(jié)束時無顯著差異，而BL組雙眼間玻璃體腔長度差異顯著