CN115885920A - 一种饮食诱导的近视动物模型的建立方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种饮食诱导的近视动物模型的建立方法，将豚鼠加以不同的饲料饲喂进行建模，并通过对屈光度或眼轴长度评估评判建模的成功与否；通过饲喂使动物模型组内豚鼠的血糖水平升高，诱导眼球局部结构及生理状态变化，形成单纯性近视，从而建立饮食结构变化诱导的近视动物模型，模拟目前高糖或/和高糖高脂饮食模式在青少年近视的形成、发生、发展过程中的致病机制，为饮食因素导致近视眼发生发展提供更直接的证据；且操作过程易复制、数据易获取，操作简单，从仿生学的视角分析了饮食与近视尤其是青少年近视的相关性，为临床上实现近视的防控和早期干预提供了新思路和实验基础。
Description
技术领域
本发明涉及生物学领域，尤其涉及一种饮食诱导的近视动物模型的建立方法。
背景技术
近视与先天遗传、后天视近负荷、社会环境等因素相关密切，该领域也针对性地研发了诸如单眼的离焦性动物模型、形觉剥夺性动物模型、异常光环境诱导性动物模型、环境因素性动物模型等近视动物模型，但诱发近视的饮食因素却鲜有关注。
随着我国经济的持续发展，国民的饮食水平不断提升，饮食习惯也在不断地发生变化，并逐渐倾向于高糖和高脂的饮食模式发展，据研究表明我国人均食糖、油脂水平正在逐年提高。还有研究发现，饮食因素在儿童及青少年近视的发病机制中发挥着关键的作用，尤其是高糖已成为近视的危险因素。前述传统的四种动物模型虽均可诱导眼轴的被动加长，最终导致近视眼的发生和发展，但忽略了饮食因素对近视的影响尤其是对青少年近视的影响。
目前国内外仅对高糖与近视相关信号通路关系进行了研究，并取得一定的成果如：多元醇途径、胰高血糖素信号通路和胰岛素信号通路等。但是相关的流行病学调查及相关实验研究较为匮乏，研究结论不明确，很多问题都有待进一步的实验研究加以证实，且其造模方式多为通过直接提高血糖浓度诱导，并无法模拟人类日常生活饮食习惯而引起的近视发生和发展过程，因此目前尚缺乏因饮食因素导致近视发生和发展的近视动物模型。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够模拟目前饮食因素在青少年近视的形成、发生、发展过程中的致病机制，为饮食因素导致近视发生发展提供直接证据的近视动物模型构建方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种饮食诱导的近视动物模型的建立方法，包括，
选择断奶后3-4周的豚鼠，利用常规饲料适应性喂养1周后，选体重为350±50g的豚鼠，雌雄不限，完成眼部检查，排除患有明显眼部疾病、屈光参差以及近视的豚鼠，并进行随机分组，其中一组为对照组，至少一组为动物模型组；
对动物模型组的豚鼠给予诱导饲料进行饲喂，饲喂量为40-50g/日，在满足豚鼠活动及群居的饲养空间内持续饲喂满12周，并控制饲养空间内环境温度为18-26℃且温差保持在4℃以内，饲养空间内相对湿度为40-70％；
按照动物模型组的豚鼠饲喂标准，对对照组内的豚鼠给予常规饲料进行同步饲喂，完成对照组的建立；
在动物模型组开始给予诱导饲料饲喂的第3天、第1周、第2周、第3周、第4周、第6周、第8周、第10周及第12周，分别对各豚鼠实施血糖检测和屈光度进展评估并记录，对对照组内的各豚鼠给予同步屈光度进展评估并记录；
在动物模型组开始给予诱导饲料饲喂的3天、第1周、第2周、第3周、第4周、第6周、第8周、第10周及第12周，分别对各豚鼠实施眼轴长度进展评估并记录，对对照组内的各豚鼠给予同步眼轴长度进展评估并记录；
根据动物模型组与对照组的屈光度或眼轴长度的评估结果，评判建模是否成功。
作为优选的技术方案，所述诱导饲料为高糖饲料，所述高糖饲料为在所述常规饲料内添加体积分数10％的蔗糖并均匀搅拌而成。
作为优选的技术方案，所述诱导饲料为高糖高脂饲料，包括以下重量百分比的组分，
常规饲料65％、猪油15％、蛋黄10％、蔗糖10％。
作为优选的技术方案，所述屈光度进展评估包括，
将豚鼠用复方托吡卡胺滴眼液进行滴眼麻痹睫状肌，每次滴眼间隔5分钟，共实施滴眼5次，把滴眼后的豚鼠置于暗室内放置1小时，使其瞳孔散瞳到最大；
将豚鼠在暗室中进行带状光检影验光，取2条子午线屈光度代数平均值为该眼的屈光度值，记录3次检测的平均值，动物模型组与对照组的屈光度相比，屈光度改变在-1.00D及以上的，被评判建模成功。
作为优选的技术方案，所述眼轴长度进展评估包括，
将豚鼠用0.4％盐酸奥布卡因滴眼液进行滴眼，每次滴眼间隔1分钟，连续滴眼2次行双眼角膜表面麻醉；
采用CinescanA/B超声诊断仪专用A超，眼轴长度测量值精确到0.01mm，A超探头发射频率为11MHz；
A超探头对准豚鼠瞳孔并垂直于角膜顶点平面轻触测量，以手动模式每只眼重复测量5次，测得值为角膜顶点前表面至眼球后极部视网膜前表面的距离，记录稳定波形的数据，取5次检测的平均值，动物模型组与对照组的屈光度相比，眼轴长度增加0.3mm及以上的，评判建模成功。
由于采用了上述技术方案，本发明具有以下有益效果：使用高糖饲料或高糖高脂饲料喂养动物模型组内的豚鼠，提高其体内血糖水平，诱导眼球局部结构及生理状态变化，形成单纯性近视，从而建立饮食结构变化诱导的近视动物模型，模拟目前高糖或/和高糖高脂饮食模式下对青少年近视的形成、发生、发展过程中的致病机制，为饮食因素导致近视眼的发生发展提供更直接的证据；且操作过程易复制、数据易获取，操作简单，从仿生学的视角分析了饮食与近视尤其是青少年近视的相关性，为临床上实现近视的防控和早期干预提供了新思路和实验基础。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
其中：
图1是本发明实施例建模过程中各组豚鼠的血糖水平变化曲线；
图2是本发明实施例各组豚鼠的屈光度变化曲线；
图3是本发明实施例动物模型组豚鼠的屈光度变化量曲线图；
图4是本发明实施例各组豚鼠的眼轴长度变化曲线；
图5是本发明实施例动物模型组豚鼠的眼轴长度变化量曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
眼是以光作为适宜刺激的视觉生物器官，因此从光学角度可将眼看作一种光学器具，即一种复合光学系统。从角膜到眼底视网膜前的每一界面都是该复合光学系统的组成部分。视觉信息的获得首先取决于眼球光学系统能否将外部入射光线清晰聚焦在视网膜上，如平行光线经眼球屈光系统后聚焦在视网膜之前，即称为近视。眼的屈光力与眼轴长度匹配与否是决定屈光状态的关键，屈光度、眼轴长度等为评估屈光状态的常用指标。
而豚鼠因性情温顺，配合度好，早熟而视觉发育快，在出生时即有了发育完善的视觉系统，眼球结构和功能与人类接近，眼球较大，同时易于获得和饲养，用于形成近视研究动物模型最为合适。因此本实施例选用豚鼠建模，并且在建模过程中，会对豚鼠分别进行屈光度和眼轴长度测量，对豚鼠全身的血生化状态进行分析。
具体地，本实施例形成了一种饮食诱导的近视动物模型的建立方法，选择断奶后3-4周的豚鼠，利用常规饲料先进行适应性喂养1周。所述常规饲料的主要配料有东北玉米、小麦、西班牙苜蓿草、豆粕、豆油、葵花籽油、氨基酸、维生素、矿物质等，可购买直接使用由科澳协力饲料有限公司生产的豚鼠生长繁殖饲料，水分控制也完全控制在了11％以下，且富含豚鼠生长繁殖所需的大量粗纤维、适口感强，符合国家《实验动物配合饲料通用质量标准》、《实验动物配合饲料卫生标准》。
利用所述常规饲料适应性喂养1周后，选体重为350±50g的豚鼠，雌雄不限，完成裂隙灯、检影等眼部检查，排除患有明显眼部疾病、屈光参差以及近视的豚鼠，并进行随机分组，其中一组为对照组，至少一组为动物模型组。如仅需建立高糖或高糖高脂诱导的近视动物模型时，将豚鼠随机分为两组，其中一组为对照组，另一组为高糖或高糖高脂诱导近视的动物模型组，并饲喂高糖饲料；如需同时建立高糖和高糖高脂诱导的近视动物模型时，将豚鼠随机分为三组，其中一组为对照组，一组为高糖诱导近视的动物模型组并饲喂高糖饲料，一组为高糖高脂诱导近视的动物模型组并饲喂高糖高脂饲料。
对动物模型组的豚鼠给予诱导饲料进行饲喂，饲喂量为40-50g/日，每日所用饲料可分次添加，如通过两次添加来放足豚鼠全天的饲料，保证豚鼠能够随时获取食料。在满足豚鼠活动及群居的饲养空间内持续饲喂满12周，并控制饲养空间内环境温度为18-26℃且温差保持在4℃以内，饲养空间内相对湿度为40-70％。可提供一个较大的饲养空间以满足豚鼠活动及群居的需要，设立独立的采食台，保证标准的温湿饲养环境，自然昼夜饲喂，保证充足的饮水及维生素C，按照豚鼠的常规养殖标准，科学控制饲料、饮水及维生素C给予的数量及速率。所述诱导饲料为高糖饲料时，所述高糖饲料为在所述常规饲料内添加体积分数10％的蔗糖并均匀搅拌而成；所述诱导饲料为高糖高脂饲料时，包括以下重量百分比的组分，常规饲料65％、猪油15％、蛋黄10％、蔗糖10％。
同时需按照动物模型组的豚鼠饲喂标准，对对照组内的豚鼠给予常规饲料进行同步饲喂，完成对照组的建立。
在动物模型组开始给予诱导饲料饲喂的第3天、第1周、第2周、第3周、第4周、第6周、第8周、第10周及第12周，分别对各豚鼠实施血糖检测和屈光度进展评估并记录，对对照组内的各豚鼠给予同步屈光度进展评估并记录，分别如图1、图2和图3所示。通过图1可以看出，在豚鼠在进行高糖膳食和高糖高脂膳食3天时，动物模型组的豚鼠空腹血糖明显高于常规饲料喂养的对照组。在整个建模过程中，使用高糖饲料和高糖高脂饲料喂养的豚鼠，两种饮食均导致豚鼠的空腹血糖上升，其中以饲喂高糖高脂饲料的动物模型组更为显著，但经过检测血糖水平均未达到糖尿病的诊断标准11.6mmol/L，从而排除豚鼠出现的近视现象是由糖尿病引起的可能性。在给予诱导饲料饲喂的第1周、第2周、第3周、第4周、第6周、第8周、第10周及第12周时，饲喂高糖饲料的动物模型组豚鼠的空腹血糖水平均高于对照组，但并无显著的统计学差异；而饲喂高糖高脂饲料的动物模型组豚鼠的空腹血糖水平均高于对照组，差异具有显著的统计学意义；高糖高脂组的空腹血糖水平均高于高糖组，但并无显著的统计学差异。
所述屈光度进展评估的具体过程为：将豚鼠用复方托吡卡胺滴眼液进行滴眼麻痹睫状肌，每次滴眼间隔5分钟，共实施滴眼5次，把滴眼后的豚鼠置于暗室内放置1小时，使其瞳孔散瞳到最大；将豚鼠在暗室中进行带状光检影验光，取2条子午线屈光度代数平均值为该眼的屈光度值，记录3次检测的平均值，动物模型组与对照组的屈光度相比，屈光度改变在-1.00D及以上的，被评判建模成功。需注意检影过程中，要保持豚鼠的头部水平且稳定不动，验光过程应尽量控制在5分钟内，并避免强光刺激引起的调节反应。
在动物模型组开始给予诱导饲料饲喂的3天、第1周、第2周、第3周、第4周、第6周、第8周、第10周及第12周，分别对各豚鼠实施眼轴长度进展评估并记录，对对照组内的各豚鼠给予同步眼轴长度进展评估并记录，分别如图4和图5所示。所述眼轴长度进展评估的具体过程为：将豚鼠用0.4％盐酸奥布卡因滴眼液进行滴眼，每次滴眼间隔1分钟，连续滴眼2次行双眼角膜表面麻醉；采用CinescanA/B超声诊断仪专用A超，眼轴长度测量值精确到0.01mm，A超探头发射频率为11MHz；A超探头对准豚鼠瞳孔并垂直于角膜顶点平面轻触测量，以手动模式每只眼重复测量5次，测得值为角膜顶点前表面至眼球后极部视网膜前表面的距离，记录稳定波形的数据，取5次检测的平均值，动物模型组与对照组的屈光度相比，眼轴长度增加0.3mm及以上的，评判建模成功。测量完成后需利用左氧氟沙星滴眼液为豚鼠进行滴眼，以预防感染。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (5)
1.一种饮食诱导的近视动物模型的建立方法，其特征在于：包括，
选择断奶后3-4周的豚鼠，利用常规饲料适应性喂养1周后，选体重为350±50g的豚鼠，雌雄不限，完成眼部检查，排除患有明显眼部疾病、屈光参差以及近视的豚鼠，并进行随机分组，其中一组为对照组，至少一组为动物模型组；
对动物模型组的豚鼠给予诱导饲料进行饲喂，饲喂量为40-50g/日，在满足豚鼠活动及群居的饲养空间内持续饲喂满12周，并控制饲养空间内环境温度为18-26℃且温差保持在4℃以内，饲养空间内相对湿度为40-70％；
按照动物模型组的豚鼠饲喂标准，对对照组内的豚鼠给予常规饲料进行同步饲喂，完成对照组的建立；
在动物模型组开始给予诱导饲料饲喂的第3天、第1周、第2周、第3周、第4周、第6周、第8周、第10周及第12周，分别对各豚鼠实施血糖检测和屈光度进展评估并记录，对对照组内的各豚鼠给予同步屈光度进展评估并记录；
在动物模型组开始给予诱导饲料饲喂的3天、第1周、第2周、第3周、第4周、第6周、第8周、第10周及第12周，分别对各豚鼠实施眼轴长度进展评估并记录，对对照组内的各豚鼠给予同步眼轴长度进展评估并记录；
根据动物模型组与对照组的屈光度或眼轴长度的评估结果，评判建模是否成功。
2.如权利要求1所述的一种饮食诱导的近视动物模型的建立方法，其特征在于：所述诱导饲料为高糖饲料，所述高糖饲料为在所述常规饲料内添加体积分数10％的蔗糖并均匀搅拌而成。
3.如权利要求1所述的一种饮食诱导的近视动物模型的建立方法，其特征在于：所述诱导饲料为高糖高脂饲料，包括以下重量百分比的组分，
常规饲料65％、猪油15％、蛋黄10％、蔗糖10％。
4.如权利要求1所述的一种饮食诱导的近视动物模型的建立方法，其特征在于：所述屈光度进展评估包括，
将豚鼠用复方托吡卡胺滴眼液进行滴眼麻痹睫状肌，每次滴眼间隔5分钟，共实施滴眼5次，把滴眼后的豚鼠置于暗室内放置1小时，使其瞳孔散瞳到最大；
将豚鼠在暗室中进行带状光检影验光，取2条子午线屈光度代数平均值为该眼的屈光度值，记录3次检测的平均值，动物模型组与对照组的屈光度相比，屈光度改变在-1.00D及以上的，被评判建模成功。
5.如权利要求1所述的一种饮食诱导的近视动物模型的建立方法，其特征在于：所述眼轴长度进展评估包括，
将豚鼠用0.4％盐酸奥布卡因滴眼液进行滴眼，每次滴眼间隔1分钟，连续滴眼2次行双眼角膜表面麻醉；
采用CinescanA/B超声诊断仪专用A超，眼轴长度测量值精确到0.01mm，A超探头发射频率为11MHz；
A超探头对准豚鼠瞳孔并垂直于角膜顶点平面轻触测量，以手动模式每只眼重复测量5次，测得值为角膜顶点前表面至眼球后极部视网膜前表面的距离，记录稳定波形的数据，取5次检测的平均值，动物模型组与对照组的屈光度相比，眼轴长度增加0.3mm及以上的，评判建模成功。
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