正常獼猴與人的視網膜電圖比較

夏 峰，安 晶，張 磊，劉 銳，張作明

(第四軍醫大學航空航天醫學系航臨教研室，西安 710032)

正常獼猴與人的視網膜電圖比較

夏 峰，安 晶，張 磊，劉 銳，張作明

(第四軍醫大學航空航天醫學系航臨教研室，西安 710032)

目的 比較正常獼猴與人視網膜電圖異同，為進一步利用獼猴建立動物模型研究視網膜疾病打下基礎。方法 健康成年獼猴7只(14只眼)與8例(16只眼)正常人進行視網膜電圖檢測，對兩者 Rod－ERG中的b波，Max－ERG的 a、b波，Cone－ERG的 b波峰時值及波幅和 OPs的 O2值，Flicker－ERG的 P值進行統計學檢驗。結果獼猴與人的視網膜電圖波形結果較為相似，各指標與人的結果相比，潛伏期短，幅值低，但 Cone－ERG和 Flicker－ERG兩者幅值差異不具有統計學意義。結論 視網膜電圖檢測從功能上證明獼猴較其他常用實驗動物更接近人，尤其表現在視錐細胞及黃斑區功能，可用作人類視網膜疾病尤其是黃斑區病變的良好動物模型。

獼猴;視網膜電圖;眼底功能

視網膜電圖(electroretinogram，ERG)是臨床視覺電生理主要檢查項目之一，被廣泛用于眼科、神經內科等疾病的輔助診斷，術前功能預測，藥物毒性監測，司法鑒定等。獼猴作為靈長類動物，與人類在進化上關系較近，成為最理想的人類疾病模型動物。在眼科，因兩者視網膜結構有著良好的相似性，較常用于藥物 對視網膜影響的藥效學觀察［1－3］，也有研究將獼猴作為青光眼、糖尿病等疾病的模型動物［4］。但由于來源稀少，對于獼猴視網膜功能與人的比較國內外研究較少，國內更無關于獼猴視網膜電圖檢測的報道。本研究旨在比較獼猴與人的視網膜電圖檢測結果，以評價獼猴和人視網膜功能的異同，為進一步以獼猴作為視網膜疾病模型動物提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 實驗動物和人

健康成年獼猴7只(14眼)，雌雄不限，來源于四川農業大學實驗動物工程技術中心獼猴養殖基地［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，眼前段及眼底無明顯病變，無心血管疾病，無糖尿病史等。

1.2 方法

1.2.1 實驗儀器 根據國際臨床電生理檢查標準，使用儀器型號為 RETI－port視覺電生理記錄系統(Roland Consult，德國)按常規方法記錄常規 ERG五項暗視 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(Flicker－ERG)。皮膚電極均采用銀盤狀電極。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 檢測參數 閃光強度除視桿ERG為9.5×10－3cd·s/rn2，其它刺激光強均為 3.0 cd·s/rn2(標準閃光強度);明適應ERG背景光強度為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。采用盤狀皮膚電極，電極表面涂上導電膏后固定在清潔的皮膚上。地電極置于右側耳垂，常規散瞳(復方托吡卡胺，北京白鶴制藥)，暗適應30 min，且瞳孔散大后，將參考電極置于雙側外眥。檢查眼點丁卡因(1%)1～2滴，安放角膜接觸鏡電極(jet電極)后進行記錄。在暗室中記錄暗適應ERG，然后在亮度為25cd/m2的背景光下明適應 10 min，記錄明適應ERG。所有過程獼猴與人的檢查方法一致。

1.2.4 觀察指標 包括 Rod－ERG中的 b波，Max－ERG的a、b波，Cone－ERG的 b波峰時值及波幅和OPs的 O2值，Flicker－ERG 的 P 值。

1.3 統計學方法

采用SPSS 12.0統計學軟件進行統計學分析。各指標以±s表示。獼猴與人各指標比較采用兩獨立樣本的t檢驗。

2 結果

2.1 獼猴與人ERG指標結果

總體上，獼猴ERG各指標與人的結果相比，潛伏期短，幅值低，但 Cone－ERG 和 Flicker－ERG 兩者幅值差異不具有統計學意義，說明獼猴與人在視錐功能上相似性較高，其余指標視網膜功能獼猴要低于人。

表1 獼猴與人ERG指標結果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檢測波形。

3 討論

在對人類視網膜的功能或疾病進行研究時，經常要借助于實驗動物，而實驗動物中，只有靈長類的黃斑區是存在中心凹的，且位于視盤顳側。本實驗結果中獼猴與人的ERG在反應視錐細胞功能指標上差異不顯著，更體現了獼猴與人在黃斑中心凹部位功能的相似性，這與國外研究報道一致［5］，因此，在研究人類視網膜黃斑病變時，最理想的實驗動物為靈長類。以往對獼猴與人的視網膜血管研究中［4，6］，兩者視網膜血管分布上有著良好的相似性尤其是黃斑區視網膜血管，而從功能上對獼猴與人視網膜血管機能比較的研究較少，本研究從ERG指標中Ops幅值獼猴低于人，而傳統上認為Ops起源于視網膜無長突細胞，因其位于視網膜內層，所以該項目在臨床上作為觀察視網膜血管病癥的評價指標，因此，本研究結果表明即使獼猴與人的視網膜血管分布類似，但從功能上獼猴的視網膜內層血管功能要低于人，考慮可能與物種體型、血供差異有關。成年獼猴由于身材較人小，眼球也較人略小，文獻中報道獼猴視網膜全鋪片展開后直徑均小于人［4，6］，因此，ERG 檢測指標中反應全視網膜功能的Max－ERG以及分布較周邊的視桿細胞功能均低于人可能與視網膜面積大小有關。

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

隨著計算機技術的飛速發展和視網膜電圖國際標準化的深入推廣，視網膜電圖已經不僅是眼科的輔助檢查之一，還能為其他檢查提供相關信息。大鼠、小鼠、豚鼠、家貓、家兔等是最常用的實驗動物模型，我們實驗室曾做過大鼠、小鼠、豚鼠等視網膜電圖的記錄研究［7］，并提出了小動物視覺電生理檢查標準化方案［8］在全國推廣。與以往的結果［7，9］比較發現豚鼠較獼猴ERG各指標幅值明顯降低，Max－ERG潛伏期延長，但因其視網膜的視錐細胞與視桿細胞比例和人類相似，在眼科實驗中應用越來越多;大鼠較獼猴相比，視桿反應高于獼猴但低于人，但視錐反應低于獼猴，與大鼠為夜間活動有關。總體從數值上來說，獼猴視網膜電圖各指標較其他動物更接近于人類，尤其表現在視錐細胞，即黃斑區功能。

從圖像上，獼猴與人的視網膜電圖波形結果較為相似，表現為Rod－ERG均表現為一個緩慢上升的正向波b波;Max－ERG由向下的負向波a波和緊隨其后的正向波b波構成，但獼猴b波上升支上節律性振蕩波形沒有人明顯;Ops均為4～5個一組節律性波形，其中O2最明顯;Cone－ERG均為a波、b波組成，Flicker－ERG兩者均為一系列類似于正弦波的周期性電位變化，需要說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定。1例糖尿病獼猴ERG圖形中各指標幅值降低，潛伏期延長，尤其是Ops圖像不正常，幅值下降明顯，這與人糖尿病在Ops上的表現一致，體現糖尿病病癥對視網膜血管功能的損傷。此外，有研究指出靈長類視網膜功能存在性別和種屬的差異［10］，由于目前獼猴樣本來源稀少，本研究沒有區分性別，在下一階段課題研究中，我們會加大樣本量細化分析。

綜上，獼猴的視網膜結構及血管分布與人有著良好的相似性，本研究ERG檢測從功能上證明獼猴較其他常用實驗動物更接近人，尤其表現在視錐細胞及黃斑區功能，因此，可用作人類視網膜疾病尤其是黃斑區病變的良好動物模型。

［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.正常獼猴與人視網膜血管的比較.中國實驗動物學報，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.眼科常用實驗動物視網膜血管的比較.中國實驗動物學報，2007;15(6):416－20.

［7］余繼鋒，馬飛，龍潭，等.正常豚鼠視網膜電圖的特點及記錄方法.眼科新進展，2005;25(6):535－38.

［8］張作明，顧永昊，郭群，等.小鼠與大鼠視網膜電圖和閃光視覺誘發電位記錄標準化方案建議.眼科新進展，2004;24(2):81－84.

［9］余繼鋒，張作明，龍潭，等.正常SD大鼠視網膜電圖隨生長發育變化的特點.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，Faculty of Aerospace Medicine，Fourth 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。