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近視動物模型
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Lingman Zheng, Zhiyong Liao*, Jian Zou*
浙江大學眼科中心
近日,浙江大學遺傳學研究所、浙二眼科中心鄒鍵教授研究團隊在 “Advances in Ophthalmology Practice and Research” 期刊發(fā)表了題為“Animal modeling for myopia” 的綜述論文。溫州大學鄭鈴蔓為論文第一作者,浙二眼科中心鄒鍵教授和溫州大學廖志勇教授為論文的共同通訊作者。
01
論文導讀
Highlight
近視是全球最常見的眼部疾病之一,尤其在青少年中發(fā)病率不斷上升。預(yù)計到 2050 年,全球近視患者將達到 47.58 億,高度近視患者將達到 9.38 億。近視已經(jīng)成為嚴重的全球公共衛(wèi)生問題。近視不僅影響視力,還可能導致視網(wǎng)膜脫離、白內(nèi)障、青光眼等嚴重并發(fā)癥。
動物模型對于理解人類疾病的病因至關(guān)重要。研究人員已經(jīng)開發(fā)了多種實驗動物模型來模擬人類近視,包括雞、恒河猴、狨猴、小鼠、樹鼩、豚鼠和斑馬魚等。這些模型為研究眼軸生長和屈光發(fā)育的調(diào)節(jié)機制提供了重要依據(jù)。由于物種差異,每個動物模型都有其優(yōu)缺點,研究結(jié)果可能與人類近視存在一定差異。未來的研究需要進一步整合多種動物模型和研究方法,以更好地理解和治療人類近視。本綜述對近視動物模型的發(fā)展、特點、誘導方法以及調(diào)控近視發(fā)生發(fā)展的重要已知因素進行了全面總結(jié)。
本綜述首先介紹了不同動物模型的特點,這包括:鳥類中的雞是研究屈光發(fā)育最常用的動物模型,其眼睛對屈光狀態(tài)的控制非常敏感,但與人類眼睛在鞏膜結(jié)構(gòu)、屈光調(diào)節(jié)系統(tǒng)和光感受器組織等方面存在顯著差異。哺乳動物小鼠是研究人類疾病的常用動物模型,其眼睛結(jié)構(gòu)和功能與人類有一定差異,但在研究近視的細胞和分子機制方面具有重要價值。哺乳動物兔的眼球大小和解剖結(jié)構(gòu)與人類相似,眼科手術(shù)和檢查方法可直接應(yīng)用,常用于眼科藥物和手術(shù)策略的臨床前評估。脊椎動物魚類的眼睛和視網(wǎng)膜可終生持續(xù)生長,具有快速生長和再生、透明眼結(jié)構(gòu)、大規(guī)模篩選可行性、基因編輯工具可用以及成本低等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于眼科研究。靈長類猴與人類在調(diào)節(jié)系統(tǒng)、睫狀肌及其藥理學和光感受器組織等方面具有高度相似性,是研究近視機制和藥物反應(yīng)的理想模型,但實驗周期長、成本高。
本綜述進一步介紹了動物近視模型的誘導方法和近視的測量指標。近視模型的誘導方法包括形覺剝奪性近視(FDM)、透鏡誘導性近視(LIM)、光誘導、行為誘導和遺傳模型等。多種指標被用來測量動物的近視程度,包括眼軸長度、前房深度、玻璃體腔深度、角膜曲率、晶狀體形狀和厚度等,可通過光學相干斷層掃描、超聲檢查、自動驗光儀等技術(shù)進行測量。此外,視網(wǎng)膜中的多巴胺及其代謝產(chǎn)物也可作為分子指標。
本綜述最后介紹了調(diào)控近視發(fā)生發(fā)展的重要已知因素。近視的發(fā)病機制是多因素的,涉及環(huán)境和遺傳因素的相互作用,視網(wǎng)膜、脈絡(luò)膜和鞏膜及之間的相互作用在近視的發(fā)生發(fā)展中起重要作用。研究表明,許多因子,包括轉(zhuǎn)化生長因子 β(TGF-β)、基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)和組織抑制劑(TIMPs)、多個信號通路及神經(jīng)遞質(zhì)等,通過調(diào)控鞏膜細胞外基質(zhì)重塑參與近視的發(fā)展。
02
論文圖表
圖 1. 主要近視動物模型及近視誘導方法
圖 2. 鞏膜細胞外基質(zhì)重塑的重要調(diào)控因子
引用本文
1. 1. Zheng L, Liao Z, Zou J. Animal modeling for myopia. Adv Ophthalmol Pract Res. 2024;4(4):173-181. doi:10.1016/j.aopr.2024.06.001
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作者介紹
通訊作者
鄒鍵,浙江大學遺傳學研究所與浙江大學醫(yī)學院附屬第二醫(yī)院眼科中心雙聘教授,主要從事視網(wǎng)膜退行性疾病的機制研究,并探索有效治療方案。近年來,在 Development、Autophagy、Journal of Genetics and Genomics、Investigative ophthalmology & visual science、Clinical immunology、Developmental Cell、Molecular cell 等國際期刊發(fā)表文章40余篇。
文編 | 鄒鍵
編排 | 丁思敏
審核 | 王凱軍
浙江大學醫(yī)學院附屬第二醫(yī)院眼科中心 浙江大學眼科醫(yī)院