阿托品的優化給藥方案對豚鼠近視治療作用的研究

遲晴晴，張 雪，穆 婉，尹 瑤，陳 夢 （上海市眼病防治中心，上海 200040）

亞洲國家兒童和青少年近視罹患率逐年攀升，嚴重影響到身心健康，并且隨著近視程度的加深，還可能出現不可逆的眼底改變，嚴重時可致盲[1-2]。阿托品是治療近視的首選藥物，廣泛運用于臨床。1%阿托品臨床療效確切，能有效預防和治療近視，然而畏光、刺激、干眼等副反應發生率較高，多數患者長期使用時難以耐受[3-7]。多項臨床研究對不同濃度阿托品的治療作用及副作用深入觀察，發現0.01%阿托品治療近視時副作用明顯低于1%阿托品，且停藥后的反彈現象發生率也顯著降低，但在近視快速進展期的控制效果卻不及1%阿托品[8-11]。

因此，積極探索合理的治療方案，在降低阿托品用量的同時保證其治療效果成為近視治療的關鍵和難點。本研究采用豚鼠近視模型觀察比較優化方案（交替使用1%、0.01%阿托品）與單一濃度方案在近視控制效果上的差異。

1 材料和方法

1.1 實驗動物及分組

選擇21 d已斷乳的英國三色豚鼠（丹陽市呂城鎮奧臣實驗養殖場），經眼健康和屈光度篩選（屈光度為2.0～7.0 D，雙眼屈光參差＜2.0 D，雙眼瞳孔直徑差值＜0.1 mm）后入組。

46只豚鼠隨機選取6只作為空白對照組，其余40只隨機分為5個干預組：1%阿托品組、0.01%阿托品組、優化組1（1～2周使用1%阿托品，3～4周使用0.01%阿托品）、優化組2（1～2周0.01%阿托品，3～4周用1%阿托品）、生理鹽水組。

1.2 造模方法

46只豚鼠均以透明亞克力板鼠籠飼養于清潔級動物房內，采用12 h-12 h晝夜循環節律，光照度保持在400～500 lux。采用頭套法[12]對干預組豚鼠隨機選擇單眼進行形覺剝奪近視造模，并定義為模型眼，對側暴露眼為自身對照眼，所有干預組豚鼠佩戴頭套4周，每日上午8:00至10:00按分組對模型眼進行滴眼給藥（優化組1前2周使用1%阿托品，后2周使用0.01%阿托品滴眼；優化組2前2周使用0.01%阿托品，后2周使用1%阿托品滴眼）；空白對照組豚鼠不采取任何處理。

1.3 數據測量

1.3.1 屈光度

在暗室中用紅外偏心攝影驗光儀（昆山德梅內克機器人科技有限公司）測量小鼠眼球的屈光度。測量前將豚鼠置于暗室中至少5 min以適應光線，隨后將其放在距攝像頭前1 m的可移動架子上，調整豚鼠位置，當被測眼的浦肯野像出現在瞳孔中央時，記錄測量屈光度值。每只眼測量5次，取平均值用于分析。

1.3.2 眼軸

使用實驗動物A超（Strong 6000A, 武漢思創眼科）測量眼軸數值。測量前先對豚鼠進行眼球表面麻醉，后將探頭垂直輕貼眼球表面，待波形圖呈現完整峰型時機器自動記錄數值。每眼測量8次，取均值用于分析。

1.3.3 脈絡膜

豚鼠全身麻醉后立即用Micron OCT成像系統（Phoenix）測量豚鼠脈絡膜厚度。麻醉前每5 min用復方托吡卡胺滴眼液散瞳，共3次。用縫合線將豚鼠上結膜吊起，角膜表明涂抹氧氟沙星眼膏作為耦合劑和抗菌劑，將光學探頭按照視軸方向抵近接觸角膜中央區，屏幕上可見實時二維光學切片圖，取距離視盤中心1 807 μm處測量脈絡膜厚度6次，取均值。

1.3.4 鞏膜

將麻醉后的豚鼠固定于操作臺，打開胸腔，暴露心尖，用靜脈輸液針插入左心房并注入預冷的組織固定液，待心臟膨起后立即剪斷右心耳，并繼續緩慢推入組織固定液，待循環血全部置換后迅速解剖雙側眼球，放入眼球固定液，并做好標記。對標本進行脫水、包埋、切片處理后采用蘇木素-伊紅染色進行鞏膜組織結構及厚度的觀察。

1.4 統計學分析

2 結果

2.1 近視模型的建立

空白對照組（圖1A、2A）實驗前后雙眼屈光度和眼軸差異均無統計學意義（P＞0.05）。生理鹽水組（圖1 B）屈光度和眼軸長度在1周末時為（0.88±1.21）D和（7.56±0.10）mm，與實驗前（3.68±1.12）D和（7.38±0.09）mm相比有顯著性差異（P＜0.01），2周 末 時 該 組 出 現 絕 對 近 視（-0.33±1.41）D和（7.62±0.08 mm），4周末時屈光度和眼軸持續呈近視化改變（-1±2.47）D和（7.74±0.09）mm。給藥各組模型眼屈光度、眼軸長度均有不同程度近視化改變。各干預組對照眼的屈光度、眼軸長度于實驗前后均無顯著差異（P＞0.05）。以上結果說明豚鼠近視模型建立取得成功。

圖1 各組屈光度隨時間變化值

2.2 屈光度

空白對照組（圖1A）雙眼屈光度于實驗前后均無統計學差異（P＞0.05）；生理鹽水組（圖1B）模型眼屈光度迅速下降，每周測量數值均與實驗前有顯著差異（P＜0.01）；1%阿托品組（圖1C）模型眼屈光度呈下降趨勢，于第3、第4周末時分別降至（1.75±0.69）D和（1.38±1.15）D，均與實驗前（3.50±1.14）D有顯著差異（P＜0.05）；0.01%阿托品組（圖1D）模型眼屈光度快速下降，在第1周末時與實驗前相比即存在顯著性差異[（1.32±1.15）D 對（2.82±1.35）D,P＜0.01]，4周末時出現絕對近視（-0.64±0.20）D；優化組1（圖1E）模型眼屈光度緩慢下降，第4周末時的屈光度值為（0.95±1.90）D，與實驗前[（3.55±1.85）D]相比有統計學差異（P＜0.01），該組抑制屈光度下降結果低于1%阿托品組，但高于0.01%阿托品組。優化組2（圖1F）模型眼實驗前2周快速下降，第2周 末 時 的 屈 光 度（0.79±0.93）D與 實 驗 前（2.93±1.42）D相比有顯著性差異（P＜0.01）；該組第3周換用1%阿托品后，屈光度回升至（2.10±1.00）D，與第2周末的屈光度值有顯著性差異（P＜0.01）；第4周末時屈光度值下降至（1.36±1.61）D，與實驗前無統計學差異（P＞0.05）。各組對照眼實驗前后屈光度無統計學差異（P＞0.05）。

2.3 眼軸

空白對照組（圖2A）雙眼眼軸長度于實驗前后均無統計學差異（P＞0.05）；生理鹽水組（圖2B）模型眼眼軸迅速延長，每周測量數值均與實驗前有顯著差異（P＜0.01）；1%阿托品組（圖2C）模型眼眼軸長度于實驗前后均無統計學差異（P＞0.05）；0.01%阿托品組（圖2D）模型眼于實驗1周時出現了明顯的眼軸延長（7.47±0.08）mm對（7.37±0.06）mm，于第4周末時該組眼軸延長至（7.62±0.08）mm，均與實驗前有顯著差異（P＜0.05）；優化組1（圖2E）模型眼造模前眼軸長度為（7.39±0.05）mm，于第2周末時眼軸長度明顯延長（7.52±0.05）mm，P＜0.05，第3、4周使用0.01%阿托品治療后，2周內眼軸延長速度有所減緩[（7.54±0.04）mm和（7.59±0.03）mm]；優化組2（圖2F）模型眼眼軸在實驗前2周迅速延長，造模前眼軸長度為（7.37±0.07）mm，實驗1周時出現了明顯的眼軸延長[（7.50±0.07）mm,P＜0.01]，第3、4周使用1%阿托品治療后眼軸長度為（7.54±0.06）mm和（7.56±0.05）mm，與第2周末相比差異無統計學意義（P＞0.05）。各組對照眼實驗前后眼軸長度無統計學差異（P＞0.05）。

圖2 眼軸長度隨時間變化

2.4 脈絡膜

OCTA結果提示，空白對照組脈絡膜結構完整，邊界清晰。干預組模型眼脈絡膜均出現不同程度的結構和形態的改變，如組織厚度下降，邊界模糊等（圖3）。OCTA結果可見各干預組脈絡膜厚度差別較為明顯，大小依次為：1%阿托品組＞優化組2＞優化組1＞ 0.01%阿托品組＞生理鹽水組（表1）。

表1 各組模型眼脈絡膜厚度

圖3 各組模型眼脈絡膜

2.5 鞏膜

HE染色結果提示，空白對照組鞏膜組織膠原纖維排列整齊、分布均勻、連接致密。各干預組模型眼的鞏膜存在不同程度的組織結構改變，如組織厚度變薄、膠原纖維粗細不均、排列稍紊亂、組織間隙變大等（圖4）。HE染色可見各組鞏膜厚度的差別較明顯，空白對照組鞏膜厚度為（91.03±1.68）μm，各干預組豚鼠模型眼的鞏膜厚度均小于空白對照組，厚度大小依次為：1%阿托品組＞優化組2 ＞優化組1＞ 0.01%阿托品組＞生理鹽水組（表2）。

表2 各組模型眼鞏膜厚度

3 討論

阿托品是非選擇性M受體拮抗劑，從19世紀就開始用于近視治療，目前仍在臨床廣泛使用。大量研究證實阿托品是目前控制近視進展最有效的藥物[13-14]，也是臨床上治療近視使用度最高的藥物，但是在臨床應用過程中1%阿托品的副作用一直備受爭議。國內外已有大量研究報道0.01%阿托品在長期控制近視中有較好效果，并且其副作用及停藥反彈現象較輕，但是短期內對于迅速發展的近視控制效果欠佳[6,11]。本研究結合不同濃度阿托品的作用優勢和臨床實際提出優化方案1，動物實驗證明優化方案1同樣能有效控制屈光度的快速發展，但是該方案對于抑制眼軸增長作用和對脈絡膜、鞏膜形態保護作用不如1%阿托品組，可能因為0.01%濃度過低，對組織、形態上作用力不足。此外，有研究表明，給予明亮光照和阿托品可協同刺激眼內多巴胺的生成，有助于延緩近視發展[15]，但是1%濃度的阿托品因畏光發生率為62.12%（205/330，中國香港）[16]，對于聯合光照治療有較大局限，而0.01%阿托品的畏光發生率為2.1%（2/110，中國云南）[17]，1%阿托品有效控制近視發展后，采取0.01%阿托品結合沐浴陽光療法維持防治效果也為近視治療提供一種可能。近期有學者針對0.01%～0.1%濃度進行臨床隨機對照研究，發現較低濃度的阿托品滴眼液如0.05%、0.025%表現出更好的防控效果，在2年內最有效地控制了屈光度進展和眼軸延長，且對視力相關生活質量均無不良影響[17-19]，提示在0.01%和0.1%濃度阿托品之間還存在更優治療濃度，因此本研究的優化方案1中維持治療濃度還需進一步探究。

脈絡膜和鞏膜在形覺剝奪性近視和離焦性近視中對于眼焦調整以及眼球生長調節中發揮重要作用。動物研究發現，近視眼中均存在不可逆脈絡膜、鞏膜變薄的情況，臨床同樣證明，脈絡膜、鞏膜厚度與近視的嚴重程度高度相關[19-20]。近年來，國外臨床上常使用0.01%阿托品治療早期近視，或對遠視儲備不足的患者進行預防治療[20]。但是其在短時間內對于快速發展的近視控制效果欠佳，對于脈絡膜和鞏膜的保護作用效果不如1%阿托品[21]。優化方案2發現，該組給藥方案對于脈絡膜和鞏膜纖維層結構和形態的維持作用接近1%阿托品組，并且明顯優于0.01%阿托品組。值得注意的是，當0.01%阿托品換為1%阿托品后，近視發展方向被翻轉，明顯向遠視方向移動，4周末時該組對屈光度控制效果優于1%阿托品組，并且眼軸增長速度較0.01%阿托品組明顯緩慢。該結果提示，在近視早期治療時使用0.01%阿托品，當近視控制效果不佳時換用高濃度阿托品（如1%）對于近視治療時機并未產生影響，也未加重脈絡膜和鞏膜結構的不可逆改變。這一結果與Wu等[22]在臨床實驗中得到的結論一致，即從低濃度阿托品（如0.01%）開始治療，當控制效果不夠有效（≥0.5 D/6個月，亞洲）時，可以考慮增加阿托品濃度代替治療。

本研究也存在一定局限性。與臨床研究周期相比，本研究觀察時間尚短，不能提供長期使用的控制效果數據。并且，在實驗期間報告了幾種給藥方案的治療效果，但未進行停藥后效果的監測，該部分在下一步的研究中會開展相應的實驗設計。此外，優化組2換用1%阿托品后，模型眼屈光度出現翻轉的現象。本研究尚未對此深入探究，目前無法判斷具體影響因素，對于翻轉作用的機制未來需要作進一步研究。