离子导入核黄素-紫外线a快速巩膜交联术治疗近视的实验研究

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1、万方数据万方数据太原理工大学博士研究生学位论文离子导入核黄素-紫外线A快速巩膜交联术治疗近视的实验研究摘要近视是全球关注的公共健康问题。巩膜的局部扩张是近视眼的典型特征之一，与巩膜组织胶原交联受损导致的生物力学强度减弱相关。核黄素-紫外线A胶原交联术能有效增强胶原间的交联，提高巩膜的生物力学性能。在临床实践中，科研和医务工作者十分关注核黄素-紫外线A胶原交联术能否有效控制稳定或进行性近视的病程发展。本研究通过单眼眼睑缝合法建立较为稳定的新西兰兔形觉剥夺性近视模型，并将离子导入法和快速交联方案引入核黄素-紫外线A巩膜胶原

2、交联术，探索了术后不同时间点该术式的有效性、安全性及其对实验动物巩膜胶原代谢的影响。主要工作及研究结果如下：（1）选取100只10天龄新西兰兔进行单眼眼睑缝合，80天形觉剥夺后右眼（缝合眼）产生约-2.28D（P<0.01）的相对近视，其眼轴平均长度比左眼增加了约0.82mm（P<0.01），表明本实验成功建立了样本数量较大（n=96）的新西兰兔形觉剥夺性近视动物模型。（2）将离子导入系统和快速交联方案引入了核黄素-紫外线A巩膜胶原交联术并应用于近视动物模型。离子导入核黄素-紫外线A快速巩膜交联术后4个不同时间点（1天

3、、10天、1月和3月），对其有效性进行评估。术后1个月交联近视眼眼轴的异常伸长得到了有效控制；术后3个月交联近视眼的眼轴平均长度与正常眼间不存在显著性差异，说明该术式能够有效地减缓和控制近视眼眼轴的伸长。术后4个时间点进行的巩膜样本单轴拉伸测试结果表明：交联近视眼巩膜的极限应力、杨氏模量和生理杨氏模量均显著高于未交联近视眼巩膜I万方数据太原理工大学博士研究生学位论文的相应参数，表明该术式能有效地增强近视眼巩膜的生物力学性能。（3）对该术式的安全性进行评估。HE染色结果表明，术后4个时间点视网膜及脉络膜组织均结构清晰，未

4、见明显异常。TUNEL细胞凋亡检测结果表明，除了在术后1天和10天组交联近视眼巩膜样本的外层和中层可见凋亡阳性信号外，其余各样本中均未见巩膜、视网膜及脉络膜明显的凋亡。以上结果均表明该术式具有较高的生物安全性。（4）从基因到蛋白、从细胞超微结构到组织层面多角度探究了该术式对巩膜胶原代谢的影响。透射电镜观察结果显示：交联近视眼巩膜的胶原原纤维平均直径显著大于近视眼巩膜胶原原纤维平均直径。巩膜成纤维细胞的超微结构显示，交联近视眼和对侧眼（左眼）巩膜成纤维细胞均表现出活跃的胶原蛋白合成能力，而近视眼巩膜样本中可见静息状态的成

5、纤维细胞。采用实时荧光定量PCR对术后不同时间点巩膜组织胶原代谢相关基因的相对表达量进行检测：COL1A1、COL1A2、MMP-1、MMP-3、MMP-9、TIMP-1和Lumican基因在术后不同阶段的交联近视眼巩膜样本中的相对表达量显著高于在近视眼巩膜样本中的相对表达量；MMP-2、TIMP-2和TIMP-4基因在交联近视眼巩膜中的相对表达量较低；MMP-14基因的相对表达量在术后各时间均无显著性差异。苦味酸-天狼星红染色结果显示，交联近视眼巩膜组织中的胶原蛋白含量呈现显著上升的趋势。免疫组化光密度分析表明，术后

6、各时间点CollagenI和MMP-1蛋白在交联近视眼巩膜中的表达均高于近视眼巩膜中的表达。以上结果均表明，交联区域的巩膜组织发生了胶原代谢状态的改变并朝着胶原合成水平升高的方向变化。综上所述，离子导入核黄素-紫外线A快速巩膜交联术能有效增强实验动物近视眼巩膜的生物力学性能，减缓和控制近视眼眼轴的伸长，并具有II万方数据太原理工大学博士研究生学位论文较高的生物安全性；在术后相当长的一段时期内能够使巩膜的胶原代谢状态朝着胶原合成升高的方向变化，并有可能引发巩膜的重塑过程。关键词：胶原交联，巩膜，近视，核黄素-UVA，离子

7、导入，胶原代谢III万方数据太原理工大学博士研究生学位论文IV万方数据太原理工大学博士研究生学位论文EXPERIMENTALSTUDYONIONTOPHORESIS-ASSISTEDACCELERATEDRIBOFLAVIN-UVASCLERALCROSS-LINKINGASATREATMENTFORMYOPIAABSTRACTMyopiaisamajorpublichealthproblemworldwide.Thelocalizedectasia/protrusionofthescleraisoneofthetyp

8、icalcharacteristicsofmyopia,whichisrelatedtothedecreaseofthebiomechanicalstrengthcausedbytheimpairedcollagencross-linkinginthesclera.Theriboflavin-ultravioletA(UVA)co