光对大鼠视网膜光化学损伤的动态观察
作者：李光玲 朱晓弘
单位：李光玲(山西省眼科医院 030002)；朱晓弘(山西省眼科医院 030002)
关键词：光损伤；外核层；闪烁光视网膜电图
山西医药杂志000311 【 摘 要 】 目的 观察可见光对大鼠视网膜光化学损伤动态变化过程。方法 对Wistar大鼠进行持续24 h光照射，分别于光照前、光照后12 h、3 d、7 d进行视网膜光镜形态学观察，外核层厚度及闪烁光视网膜电图(FERG)检测。结果 光照前视网膜形态正常，结构层次清晰，内外节排列整齐，色素上皮排列规则，光照后12 h，视网膜外核层变薄，其厚度减少了24.5%，内外节排列紊乱，光照后3 d，外核层更薄，其厚度减少了53.1%，光照后7 d，外核层进一步变薄，其厚度减少63.3%。EFRG的a波、b波振幅于光照后12 h、3 d、7 d持续下降。结论 光对视网膜的损伤形态计量指标与视网膜功能变化呈正相关。
, http://www.100md.com
Dynamic observation on retinal photochemical injury in rats
Li Guangling Zhu Xiaohong
(Shanxi Eye Hospital,Taiyuan，030002,China)
【 Abstract 】 Objective To observe the pathological and functional changes of rat retinae with photochemical injuries caused by light exposure.Method Wistar rats were continually exposed to light for 24 h.The changes of retinal morphology and morphometry and flash-electroretinogram were studied before light exposure and the 12th hour 3rd day and 7th day after light exposure.Result At the 12th hour after light exposure,the outer nuclear layer (ONL) of retina became thinner compared with that before light exposure,the thickness of ONL decreased by 24.5%,and the inner and outer segments appeared disorderly arranged.At the 3rd day after light exposure.the thickness of ONL was even thinner,decreasing by 53.1%.At the 7th day after light exposure the thickness of ONL decreased by 63.3%.Flash-electroretinogram showed that the amplitudes of a and b waves decreased continuously at 12th hour and 3rd day and 7 th day.Conclusion Morphometric index of retinal injury caused by light exposure correlates positively with the change of retinal function.
, 百拇医药
【 Key words 】 Photochemical injury; Outer nuclear layer; Flash electroretino-gram
可见光对视网膜损伤已广为报道[1]，近些年来，随着眼科光学诊疗器械的发展，有关光对视网膜损伤的研究不断见诸于文献报道中。本试验采用荧光灯照射大鼠，造成视网膜光化学损伤，以形态学、形态计量学和电生理检测作为指标，评判动物视网膜损伤程度。
1 材料与方法
1.1 实验动物：选用Wistar大鼠20只，体重150～180 g，实验动物及实验条件符合国家科学技术委员会的《实验动物管理条例》。
1.2 光损伤条件：采用自制损伤装置，光照箱六面均安装有荧光灯，上方有排气扇，下方有排气孔，光照箱中心各方向平均强度(3 350±79)lx，动物室的室温控制在18～22 ℃之间，动物随机分为4组，每组5只，所有动物均在12 h明(20～25)lx及12 h暗循环光环境适应10 d，光照前暗适应36 h，然后逐只进入光照箱，接受24 h光照射，大鼠未经散瞳及麻醉，光照后送回暗环境中饲养，分别在光照前及光照后12 h、3 d、7 d检测闪光视网膜电图后，麻醉动物取眼球做光镜病理检查。
, 百拇医药
1.3 FERG检测：大鼠在暗适应6 h后，双眼用复方托品酰胺液散瞳，按30 mg/kg戊巴比妥钠溶液腹腔注射，0.5%可卡因溶液作双角膜表面麻醉。将大鼠固定在实验台上，安装自制角膜接触电极，参考电极置于双耳前皮下，接地电极置于尾部皮下，用VETS-1型视觉电生理诊断系统(重庆医用电子仪器厂产)进行大鼠FERG检测。刺激及记录条件：采用全视野刺激球白色闪光刺激，闪光强度8档，单次刺激，间隔30 s，共刺激8次，采用双通道同步采样记录，通频带1～600 Hz，信号放大5 000～10 000倍，每次采样时间300 s，对FERG的a波和b波振幅进行统计分析。
1.4 视网膜形态光镜下外核层厚度测定：3%戊巴比妥钠溶液，按30 mg/kg腹腔注射，动物麻醉后摘除眼球，沿角巩膜缘剖开眼球，解剖显微镜下去除前节，4%多聚甲醛固定24 h，4 ℃，取包括视乳头颞侧的全层球壁组织，经逐级酒精脱水，常规石蜡包埋，做成5 μm厚的切片，在放大400倍的眼球切片上，Marp hmat30半自动图像分析仪(opton西德)测定视网膜外核层(outer nuclear layer,ONL)厚度，作为光感受器细胞丧失的评判指标[2]。
, 百拇医药
2 结 果
视网膜光镜下，光照前视网膜形态正常，结构层次清晰，光照后12 h，内外节排列紊乱，分界不清，外核层变薄，出现一些不规则细胞核，光照后3 d，外核层变薄更明显，出现淡染及破碎细胞核，内外节出现大空泡，杆外节变窄明显；光照后7 d，内外节结构不清，外核层明显变薄，残留破碎的细胞核。
视网膜外核层厚度测定：光照前视网膜外核层厚度为(49±0.4) μm，光照后12 h，ONL厚度为(37±9.6) μm，减少了24.5%，P<0.01。光照后3 d，ONL厚度进一步减少(23±7.7) μm，较光照前减少53.1%，光照后7 d，ONL厚度进一步减少为(18.3±1.1) μm，比光照前减少了63.3%。
FERG的a波b波振幅变化：见表1。
表1 FERG的a波b波振幅变化 μV FERG
, 百拇医药
光照前
光 照 后
12 h
3 d
7 d
a波
365±18
155±36
88±19
52±21
b波
1 188±84
451±46
, 百拇医药
201±60
159±71
3 讨 论
自1966年Noell等[3]首先建立了光性视网膜损伤的实验动物模型，其后许多学者做了大量的工作，探讨各种光源对视网膜损伤作用、机制及防护效果。目前人们比较一致的观点有自由基及脂质过氧化物学说[4]。光照射视网膜引起组织发生过氧化反应，光感受细胞的外节是体内含长链不饱和脂肪酸最高的组织，这些长链不饱和脂肪酸具有易受自由基攻击的亚甲基结构，对过氧化物极敏感，易与OH反应形成脂质自由基，并攻击其他不饱和脂肪酸引起连锁反应，使核膜、盘膜、线粒体和内质网的脂质发生过氧化，最终导致这些生物膜溶解和破坏，造成视网膜光损伤。我们通过形态学也证实了结构改变主要发生在视网膜外层。
本实验中，大鼠视网膜外核层于光照后12 h已显著变薄，形态计量学研究证实其厚度较光照前减少了24.5%，统计学处理差异有显著性(P<0.01)，这表明从光照开始到光照后12 h段时间，已有外核层细胞丧失，形态学表明，该期外核层细胞出现染色不规则的核；光照后3 d，外核层进一步变薄，厚度减少53.1%，细胞核有淡染及破碎，说明此时外核层变薄是由于细胞变性所致；光照后7 d，外核层变薄更严重，细胞核数量明显减少，杆内外节结构模糊，变窄，形态计量学其厚度减少了63.3%。
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FERG可以检测视网膜光感受器和双极细胞层作用，以及测定锥体细胞、杆体细胞的总体功能状态，a波反映外节功能，b波的正常是否依赖于双极细胞的活性，本实验中a波和b波振幅于光照后持续下降。吴德正等[5]观察了视网膜光损伤后FERG的改变后，认为低、中强度短时间光照，视网膜损伤的恢复是可逆的，而较长时间的光照则恢复较慢。本实验观察到视网膜损伤的动态变化过程中，FERG的a波b波的振幅，于光照后出现与光镜形态及形态计量指标相一致的变化规律。
图1 光照前视网膜形态正常,结构层次清楚,杆内、外节排列整齐 HE×400
图2 光照后12,内外节排列紊乱,分界不清,外核层变薄,出现一些不规则细胞核 HE×400
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图3 光照后3,外核层变薄更明显,出现淡染及破碎细胞核,内外节出现大空泡,村外节变窄明显 HE×400
图4 光照后7,内外节结构不清,外层明显变薄,残留破碎的细胞核 HE×400
作者简介：李光玲，女，1962年6月生，副主任医师，山西省眼科医院，030002
参考文献
1，Mainster MA,Ham WT,Delor FC.Potential retinal hazards:instrument and environment light source.Ophthalmology,1983,90:927-932
2，Michon JJ,Li ZI,Shioura N,et al.A comparative study of methods of photoreceptor morphometry.Invest Ophthalmol Vis Sci,1991,32:280-284
, http://www.100md.com
3，Noell WK,Wallker VS,Kang BS,et al.Retinal damage by light in rat.Invest Ophthalmol Vis Sci,1966,5:450-473
4，Noell WK.Possible mechanisms of photoreceptor damage by light in mammalian eyes.Vision Res，1980，20：1163
5，吴德正，孙莎萍，吴乐正.光对视网膜损伤的观察(视网膜电图的改变).眼科学报，1987，3：171-174
(收稿日期：2000-03-16), http://www.100md.com
单位：李光玲(山西省眼科医院 030002)；朱晓弘(山西省眼科医院 030002)
关键词：光损伤；外核层；闪烁光视网膜电图
山西医药杂志000311 【 摘 要 】 目的 观察可见光对大鼠视网膜光化学损伤动态变化过程。方法 对Wistar大鼠进行持续24 h光照射，分别于光照前、光照后12 h、3 d、7 d进行视网膜光镜形态学观察，外核层厚度及闪烁光视网膜电图(FERG)检测。结果 光照前视网膜形态正常，结构层次清晰，内外节排列整齐，色素上皮排列规则，光照后12 h，视网膜外核层变薄，其厚度减少了24.5%，内外节排列紊乱，光照后3 d，外核层更薄，其厚度减少了53.1%，光照后7 d，外核层进一步变薄，其厚度减少63.3%。EFRG的a波、b波振幅于光照后12 h、3 d、7 d持续下降。结论 光对视网膜的损伤形态计量指标与视网膜功能变化呈正相关。
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Dynamic observation on retinal photochemical injury in rats
Li Guangling Zhu Xiaohong
(Shanxi Eye Hospital,Taiyuan，030002,China)
【 Abstract 】 Objective To observe the pathological and functional changes of rat retinae with photochemical injuries caused by light exposure.Method Wistar rats were continually exposed to light for 24 h.The changes of retinal morphology and morphometry and flash-electroretinogram were studied before light exposure and the 12th hour 3rd day and 7th day after light exposure.Result At the 12th hour after light exposure,the outer nuclear layer (ONL) of retina became thinner compared with that before light exposure,the thickness of ONL decreased by 24.5%,and the inner and outer segments appeared disorderly arranged.At the 3rd day after light exposure.the thickness of ONL was even thinner,decreasing by 53.1%.At the 7th day after light exposure the thickness of ONL decreased by 63.3%.Flash-electroretinogram showed that the amplitudes of a and b waves decreased continuously at 12th hour and 3rd day and 7 th day.Conclusion Morphometric index of retinal injury caused by light exposure correlates positively with the change of retinal function.
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【 Key words 】 Photochemical injury; Outer nuclear layer; Flash electroretino-gram
可见光对视网膜损伤已广为报道[1]，近些年来，随着眼科光学诊疗器械的发展，有关光对视网膜损伤的研究不断见诸于文献报道中。本试验采用荧光灯照射大鼠，造成视网膜光化学损伤，以形态学、形态计量学和电生理检测作为指标，评判动物视网膜损伤程度。
1 材料与方法
1.1 实验动物：选用Wistar大鼠20只，体重150～180 g，实验动物及实验条件符合国家科学技术委员会的《实验动物管理条例》。
1.2 光损伤条件：采用自制损伤装置，光照箱六面均安装有荧光灯，上方有排气扇，下方有排气孔，光照箱中心各方向平均强度(3 350±79)lx，动物室的室温控制在18～22 ℃之间，动物随机分为4组，每组5只，所有动物均在12 h明(20～25)lx及12 h暗循环光环境适应10 d，光照前暗适应36 h，然后逐只进入光照箱，接受24 h光照射，大鼠未经散瞳及麻醉，光照后送回暗环境中饲养，分别在光照前及光照后12 h、3 d、7 d检测闪光视网膜电图后，麻醉动物取眼球做光镜病理检查。
, 百拇医药
1.3 FERG检测：大鼠在暗适应6 h后，双眼用复方托品酰胺液散瞳，按30 mg/kg戊巴比妥钠溶液腹腔注射，0.5%可卡因溶液作双角膜表面麻醉。将大鼠固定在实验台上，安装自制角膜接触电极，参考电极置于双耳前皮下，接地电极置于尾部皮下，用VETS-1型视觉电生理诊断系统(重庆医用电子仪器厂产)进行大鼠FERG检测。刺激及记录条件：采用全视野刺激球白色闪光刺激，闪光强度8档，单次刺激，间隔30 s，共刺激8次，采用双通道同步采样记录，通频带1～600 Hz，信号放大5 000～10 000倍，每次采样时间300 s，对FERG的a波和b波振幅进行统计分析。
1.4 视网膜形态光镜下外核层厚度测定：3%戊巴比妥钠溶液，按30 mg/kg腹腔注射，动物麻醉后摘除眼球，沿角巩膜缘剖开眼球，解剖显微镜下去除前节，4%多聚甲醛固定24 h，4 ℃，取包括视乳头颞侧的全层球壁组织，经逐级酒精脱水，常规石蜡包埋，做成5 μm厚的切片，在放大400倍的眼球切片上，Marp hmat30半自动图像分析仪(opton西德)测定视网膜外核层(outer nuclear layer,ONL)厚度，作为光感受器细胞丧失的评判指标[2]。
, 百拇医药
2 结 果
视网膜光镜下，光照前视网膜形态正常，结构层次清晰，光照后12 h，内外节排列紊乱，分界不清，外核层变薄，出现一些不规则细胞核，光照后3 d，外核层变薄更明显，出现淡染及破碎细胞核，内外节出现大空泡，杆外节变窄明显；光照后7 d，内外节结构不清，外核层明显变薄，残留破碎的细胞核。
视网膜外核层厚度测定：光照前视网膜外核层厚度为(49±0.4) μm，光照后12 h，ONL厚度为(37±9.6) μm，减少了24.5%，P<0.01。光照后3 d，ONL厚度进一步减少(23±7.7) μm，较光照前减少53.1%，光照后7 d，ONL厚度进一步减少为(18.3±1.1) μm，比光照前减少了63.3%。
FERG的a波b波振幅变化：见表1。
表1 FERG的a波b波振幅变化 μV FERG
, 百拇医药
光照前
光 照 后
12 h
3 d
7 d
a波
365±18
155±36
88±19
52±21
b波
1 188±84
451±46
, 百拇医药
201±60
159±71
3 讨 论
自1966年Noell等[3]首先建立了光性视网膜损伤的实验动物模型，其后许多学者做了大量的工作，探讨各种光源对视网膜损伤作用、机制及防护效果。目前人们比较一致的观点有自由基及脂质过氧化物学说[4]。光照射视网膜引起组织发生过氧化反应，光感受细胞的外节是体内含长链不饱和脂肪酸最高的组织，这些长链不饱和脂肪酸具有易受自由基攻击的亚甲基结构，对过氧化物极敏感，易与OH反应形成脂质自由基，并攻击其他不饱和脂肪酸引起连锁反应，使核膜、盘膜、线粒体和内质网的脂质发生过氧化，最终导致这些生物膜溶解和破坏，造成视网膜光损伤。我们通过形态学也证实了结构改变主要发生在视网膜外层。
本实验中，大鼠视网膜外核层于光照后12 h已显著变薄，形态计量学研究证实其厚度较光照前减少了24.5%，统计学处理差异有显著性(P<0.01)，这表明从光照开始到光照后12 h段时间，已有外核层细胞丧失，形态学表明，该期外核层细胞出现染色不规则的核；光照后3 d，外核层进一步变薄，厚度减少53.1%，细胞核有淡染及破碎，说明此时外核层变薄是由于细胞变性所致；光照后7 d，外核层变薄更严重，细胞核数量明显减少，杆内外节结构模糊，变窄，形态计量学其厚度减少了63.3%。
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FERG可以检测视网膜光感受器和双极细胞层作用，以及测定锥体细胞、杆体细胞的总体功能状态，a波反映外节功能，b波的正常是否依赖于双极细胞的活性，本实验中a波和b波振幅于光照后持续下降。吴德正等[5]观察了视网膜光损伤后FERG的改变后，认为低、中强度短时间光照，视网膜损伤的恢复是可逆的，而较长时间的光照则恢复较慢。本实验观察到视网膜损伤的动态变化过程中，FERG的a波b波的振幅，于光照后出现与光镜形态及形态计量指标相一致的变化规律。
图1 光照前视网膜形态正常,结构层次清楚,杆内、外节排列整齐 HE×400
图2 光照后12,内外节排列紊乱,分界不清,外核层变薄,出现一些不规则细胞核 HE×400
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图3 光照后3,外核层变薄更明显,出现淡染及破碎细胞核,内外节出现大空泡,村外节变窄明显 HE×400
图4 光照后7,内外节结构不清,外层明显变薄,残留破碎的细胞核 HE×400
作者简介：李光玲，女，1962年6月生，副主任医师，山西省眼科医院，030002
参考文献
1，Mainster MA,Ham WT,Delor FC.Potential retinal hazards:instrument and environment light source.Ophthalmology,1983,90:927-932
2，Michon JJ,Li ZI,Shioura N,et al.A comparative study of methods of photoreceptor morphometry.Invest Ophthalmol Vis Sci,1991,32:280-284
, http://www.100md.com
3，Noell WK,Wallker VS,Kang BS,et al.Retinal damage by light in rat.Invest Ophthalmol Vis Sci,1966,5:450-473
4，Noell WK.Possible mechanisms of photoreceptor damage by light in mammalian eyes.Vision Res，1980，20：1163
5，吴德正，孙莎萍，吴乐正.光对视网膜损伤的观察(视网膜电图的改变).眼科学报，1987，3：171-174
(收稿日期：2000-03-16), http://www.100md.com