正常獼猴與人的視網(wǎng)膜電圖比較

夏 峰，安 晶，張 磊，劉 銳，張作明

(第四軍醫(yī)大學(xué)航空航天醫(yī)學(xué)系航臨教研室，西安 710032)

正常獼猴與人的視網(wǎng)膜電圖比較

夏 峰，安 晶，張 磊，劉 銳，張作明

(第四軍醫(yī)大學(xué)航空航天醫(yī)學(xué)系航臨教研室，西安 710032)

目的 比較正常獼猴與人視網(wǎng)膜電圖異同，為進(jìn)一步利用獼猴建立動(dòng)物模型研究視網(wǎng)膜疾病打下基礎(chǔ)。方法 健康成年獼猴7只(14只眼)與8例(16只眼)正常人進(jìn)行視網(wǎng)膜電圖檢測(cè)，對(duì)兩者 Rod－ERG中的b波，Max－ERG的 a、b波，Cone－ERG的 b波峰時(shí)值及波幅和 OPs的 O2值，F(xiàn)licker－ERG的 P值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)。結(jié)果獼猴與人的視網(wǎng)膜電圖波形結(jié)果較為相似，各指標(biāo)與人的結(jié)果相比，潛伏期短，幅值低，但 Cone－ERG和 Flicker－ERG兩者幅值差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)論 視網(wǎng)膜電圖檢測(cè)從功能上證明獼猴較其他常用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物更接近人，尤其表現(xiàn)在視錐細(xì)胞及黃斑區(qū)功能，可用作人類(lèi)視網(wǎng)膜疾病尤其是黃斑區(qū)病變的良好動(dòng)物模型。

獼猴;視網(wǎng)膜電圖;眼底功能

視網(wǎng)膜電圖(electroretinogram，ERG)是臨床視覺(jué)電生理主要檢查項(xiàng)目之一，被廣泛用于眼科、神經(jīng)內(nèi)科等疾病的輔助診斷，術(shù)前功能預(yù)測(cè)，藥物毒性監(jiān)測(cè)，司法鑒定等。獼猴作為靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物，與人類(lèi)在進(jìn)化上關(guān)系較近，成為最理想的人類(lèi)疾病模型動(dòng)物。在眼科，因兩者視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)有著良好的相似性，較常用于藥物 對(duì)視網(wǎng)膜影響的藥效學(xué)觀(guān)察［1－3］，也有研究將獼猴作為青光眼、糖尿病等疾病的模型動(dòng)物［4］。但由于來(lái)源稀少，對(duì)于獼猴視網(wǎng)膜功能與人的比較國(guó)內(nèi)外研究較少，國(guó)內(nèi)更無(wú)關(guān)于獼猴視網(wǎng)膜電圖檢測(cè)的報(bào)道。本研究旨在比較獼猴與人的視網(wǎng)膜電圖檢測(cè)結(jié)果，以評(píng)價(jià)獼猴和人視網(wǎng)膜功能的異同，為進(jìn)一步以獼猴作為視網(wǎng)膜疾病模型動(dòng)物提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和人

健康成年獼猴7只(14眼)，雌雄不限，來(lái)源于四川農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物工程技術(shù)中心獼猴養(yǎng)殖基地［SCXK(川)2006－022;SYXK(川)2006－106］，均為正常獼猴，眼科檢查眼前段及眼底無(wú)明顯病變。另有1例糖尿病獼猴。正常人選取2001年3～9月科室檢查資料中的正常眼8例(16眼)，其中男5例，女3例，年齡6～46歲，視力均在1.0以上，眼前段及眼底無(wú)明顯病變，無(wú)心血管疾病，無(wú)糖尿病史等。

1.2 方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器 根據(jù)國(guó)際臨床電生理檢查標(biāo)準(zhǔn)，使用儀器型號(hào)為 RETI－port視覺(jué)電生理記錄系統(tǒng)(Roland Consult，德國(guó))按常規(guī)方法記錄常規(guī) ERG五項(xiàng)暗視 0.01 ERG(Rod－ERG)、暗視 3.0 ERG(Max－ERG)、暗視 3.0 振蕩電位(OPs)、明視 3.0 ERG(Cone－ERG)和明視 30 Hz 閃爍光反應(yīng)(Flicker－ERG)。皮膚電極均采用銀盤(pán)狀電極。各皮膚電極阻抗＜5 kΩ，記錄電極使用jet角膜接觸鏡電極為記錄電極。

1.2.2 檢測(cè)參數(shù) 閃光強(qiáng)度除視桿ERG為9.5×10－3cd·s/rn2，其它刺激光強(qiáng)均為 3.0 cd·s/rn2(標(biāo)準(zhǔn)閃光強(qiáng)度);明適應(yīng)ERG背景光強(qiáng)度為25 cd/m2;通頻帶除 Ops為 100～300 Hz，其余的都是 1～100 Hz。

1.2.3 檢測(cè)方法 用皮膚清潔劑清潔被檢者雙眼外眥、耳垂皮膚，使局部皮膚電阻 ＜5 KΩ。采用盤(pán)狀皮膚電極，電極表面涂上導(dǎo)電膏后固定在清潔的皮膚上。地電極置于右側(cè)耳垂，常規(guī)散瞳(復(fù)方托吡卡胺，北京白鶴制藥)，暗適應(yīng)30 min，且瞳孔散大后，將參考電極置于雙側(cè)外眥。檢查眼點(diǎn)丁卡因(1%)1～2滴，安放角膜接觸鏡電極(jet電極)后進(jìn)行記錄。在暗室中記錄暗適應(yīng)ERG，然后在亮度為25cd/m2的背景光下明適應(yīng) 10 min，記錄明適應(yīng)ERG。所有過(guò)程獼猴與人的檢查方法一致。

1.2.4 觀(guān)察指標(biāo) 包括 Rod－ERG中的 b波，Max－ERG的a、b波，Cone－ERG的 b波峰時(shí)值及波幅和OPs的 O2值，F(xiàn)licker－ERG 的 P 值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 12.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。各指標(biāo)以±s表示。獼猴與人各指標(biāo)比較采用兩獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 獼猴與人ERG指標(biāo)結(jié)果

總體上，獼猴ERG各指標(biāo)與人的結(jié)果相比，潛伏期短，幅值低，但 Cone－ERG 和 Flicker－ERG 兩者幅值差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明獼猴與人在視錐功能上相似性較高，其余指標(biāo)視網(wǎng)膜功能獼猴要低于人。

表1 獼猴與人ERG指標(biāo)結(jié)果Tab.1Result of rhesus monkey and human ERG

2.2 獼猴與人ERG波形比較

2.3 1例糖尿病獼猴ERG檢測(cè)波形。

3 討論

在對(duì)人類(lèi)視網(wǎng)膜的功能或疾病進(jìn)行研究時(shí)，經(jīng)常要借助于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，而實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中，只有靈長(zhǎng)類(lèi)的黃斑區(qū)是存在中心凹的，且位于視盤(pán)顳側(cè)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果中獼猴與人的ERG在反應(yīng)視錐細(xì)胞功能指標(biāo)上差異不顯著，更體現(xiàn)了獼猴與人在黃斑中心凹部位功能的相似性，這與國(guó)外研究報(bào)道一致［5］，因此，在研究人類(lèi)視網(wǎng)膜黃斑病變時(shí)，最理想的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物為靈長(zhǎng)類(lèi)。以往對(duì)獼猴與人的視網(wǎng)膜血管研究中［4，6］，兩者視網(wǎng)膜血管分布上有著良好的相似性尤其是黃斑區(qū)視網(wǎng)膜血管，而從功能上對(duì)獼猴與人視網(wǎng)膜血管機(jī)能比較的研究較少，本研究從ERG指標(biāo)中Ops幅值獼猴低于人，而傳統(tǒng)上認(rèn)為Ops起源于視網(wǎng)膜無(wú)長(zhǎng)突細(xì)胞，因其位于視網(wǎng)膜內(nèi)層，所以該項(xiàng)目在臨床上作為觀(guān)察視網(wǎng)膜血管病癥的評(píng)價(jià)指標(biāo)，因此，本研究結(jié)果表明即使獼猴與人的視網(wǎng)膜血管分布類(lèi)似，但從功能上獼猴的視網(wǎng)膜內(nèi)層血管功能要低于人，考慮可能與物種體型、血供差異有關(guān)。成年獼猴由于身材較人小，眼球也較人略小，文獻(xiàn)中報(bào)道獼猴視網(wǎng)膜全鋪片展開(kāi)后直徑均小于人［4，6］，因此，ERG 檢測(cè)指標(biāo)中反應(yīng)全視網(wǎng)膜功能的Max－ERG以及分布較周邊的視桿細(xì)胞功能均低于人可能與視網(wǎng)膜面積大小有關(guān)。

圖1 獼猴和人的正常ERG波形Fig.1 The ERG waveform of normal rhesus monkey and human

圖2 糖尿病獼猴ERG波形Fig.2 The ERG waveform of diabetes rhesus monkey

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和視網(wǎng)膜電圖國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的深入推廣，視網(wǎng)膜電圖已經(jīng)不僅是眼科的輔助檢查之一，還能為其他檢查提供相關(guān)信息。大鼠、小鼠、豚鼠、家貓、家兔等是最常用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型，我們實(shí)驗(yàn)室曾做過(guò)大鼠、小鼠、豚鼠等視網(wǎng)膜電圖的記錄研究［7］，并提出了小動(dòng)物視覺(jué)電生理檢查標(biāo)準(zhǔn)化方案［8］在全國(guó)推廣。與以往的結(jié)果［7，9］比較發(fā)現(xiàn)豚鼠較獼猴ERG各指標(biāo)幅值明顯降低，Max－ERG潛伏期延長(zhǎng)，但因其視網(wǎng)膜的視錐細(xì)胞與視桿細(xì)胞比例和人類(lèi)相似，在眼科實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用越來(lái)越多;大鼠較獼猴相比，視桿反應(yīng)高于獼猴但低于人，但視錐反應(yīng)低于獼猴，與大鼠為夜間活動(dòng)有關(guān)?？傮w從數(shù)值上來(lái)說(shuō)，獼猴視網(wǎng)膜電圖各指標(biāo)較其他動(dòng)物更接近于人類(lèi)，尤其表現(xiàn)在視錐細(xì)胞，即黃斑區(qū)功能。

從圖像上，獼猴與人的視網(wǎng)膜電圖波形結(jié)果較為相似，表現(xiàn)為Rod－ERG均表現(xiàn)為一個(gè)緩慢上升的正向波b波;Max－ERG由向下的負(fù)向波a波和緊隨其后的正向波b波構(gòu)成，但獼猴b波上升支上節(jié)律性振蕩波形沒(méi)有人明顯;Ops均為4～5個(gè)一組節(jié)律性波形，其中O2最明顯;Cone－ERG均為a波、b波組成，F(xiàn)licker－ERG兩者均為一系列類(lèi)似于正弦波的周期性電位變化，需要說(shuō)明的是獼猴和人采用的刺激頻率均為30Hz，而大鼠、小鼠需采用15～20 Hz的刺激頻率記錄的波形才最穩(wěn)定。1例糖尿病獼猴ERG圖形中各指標(biāo)幅值降低，潛伏期延長(zhǎng)，尤其是Ops圖像不正常，幅值下降明顯，這與人糖尿病在Ops上的表現(xiàn)一致，體現(xiàn)糖尿病病癥對(duì)視網(wǎng)膜血管功能的損傷。此外，有研究指出靈長(zhǎng)類(lèi)視網(wǎng)膜功能存在性別和種屬的差異［10］，由于目前獼猴樣本來(lái)源稀少，本研究沒(méi)有區(qū)分性別，在下一階段課題研究中，我們會(huì)加大樣本量細(xì)化分析。

綜上，獼猴的視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)及血管分布與人有著良好的相似性，本研究ERG檢測(cè)從功能上證明獼猴較其他常用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物更接近人，尤其表現(xiàn)在視錐細(xì)胞及黃斑區(qū)功能，因此，可用作人類(lèi)視網(wǎng)膜疾病尤其是黃斑區(qū)病變的良好動(dòng)物模型。

［1］Daniel W.Drolet，Joyce Nelson，Christopher E.Tucker，et al.Pharmacokinetics and safety of anti－vascular endothelial growth factor aptamer(NX1838)following injection into the vitreous humor of rhesus monkeys.Pharmaceutical research，2000;17(12):1503－11.

［2］Brett G.Jeffrey，Drake C.Mitchell，Joseph R.Hibbeln，et al.Visual acuity and retinal function in infant monkeys fed longchain PUFA.Lipids，2002;37(9):839－48.

［3］William A.Hare，Hau Ton.Effects of APB，PDA，and TTX on ERG responses recorded using both multifocal and conventional methods in monkey.Documenta Ophthalmologica，2002;105:189－222.

［4］孔祥梅，孫興懷，余道義，等.正常獼猴與人視網(wǎng)膜血管的比較.中國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)報(bào)，2008;16(1):27－33.

［5］Lei Bo.The ERG of guinea pig(Cavis porcellus):comparison with I－type monkey and E－type rat.Documenta Ophthalmologica，2003;106:243－49.

［6］孔祥梅，孫興懷，余道義，等.眼科常用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物視網(wǎng)膜血管的比較.中國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)報(bào)，2007;15(6):416－20.

［7］余繼鋒，馬飛，龍?zhí)?，?正常豚鼠視網(wǎng)膜電圖的特點(diǎn)及記錄方法.眼科新進(jìn)展，2005;25(6):535－38.

［8］張作明，顧永昊，郭群，等.小鼠與大鼠視網(wǎng)膜電圖和閃光視覺(jué)誘發(fā)電位記錄標(biāo)準(zhǔn)化方案建議.眼科新進(jìn)展，2004;24(2):81－84.

［9］余繼鋒，張作明，龍?zhí)?，?正常SD大鼠視網(wǎng)膜電圖隨生長(zhǎng)發(fā)育變化的特點(diǎn).眼科研究，2005;23(2):177－80.

［10］Charlene B.Y.Kim，James N.Ver Hoeve，Paul L.Kaufman，et al.Interspecies and gender differences in multifocal electroretinograms of cynomolgus and rhesus macaques.Documenta Ophthalmologica，2004;109:73－86.

The Comparation of the Electroretinogram(ERG)between Normal Rhesus Monkeys and Humans

XIA Feng，AN Jing，ZHANG Lei，LIU Rui，ZHANG Zuo－ming
(Department of Clinical Aerospace Medicine，F(xiàn)aculty of Aerospace Medicine，F(xiàn)ourth Military Medicine University，Xi＇an 710032，China)

Objective To compare the difference between the electroretinogram(ERG)normal rhesus monkeys and humans，and provide a base for further study on the application of rhesus monkey retinal disease as an experiment mode1.Methods The electroretnogram(ERG)was recorded in 7 normal rhesus monkey(14 eyes)and 8 human(16 eyes).The recording items of ERG included rod response b wave，cone response，max response a and b waves，oscillatory potential O2，30Hz flicker ERG ΣP.The results were statistically tested.Results The ERG waveform results in rhesus monkey are similar to those in humans，but the amplitudes were decreased and the implicit times were prolonged compared with the humans，and the differences in the amplitude of the Cone ERG and the flicker ERG were not statistically significant.Conclusions The retinal function in rhesus monkey is quite similar to those in humans in the ERG recording.Rhesus monkey is a good animal model for the study on human retinal disease especially the macular.

Rhesus monkeys;ERG;Fundus function

R332

A

1671－7856(2012)07－0032－04

10.3969.j.issn.1671.7856.2012.007.009

2012－07－06

張作明，Email:zhangzm@fmmu.edu.cn。