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第41卷第12期                 宋 硕，孟 永，李 华. 青光眼动物模型在青光眼研究中的应用［J］.
                 2021年12月                    南京医科大学学报（自然科学版），2021，41（12）：1850-1855                      ·1851 ·


                致不可逆失明的主要原因，预计到 2040 年，青光眼                        DBA/2J小鼠杂交得到DBA/2J/Pax6⁃Norrin小鼠，1岁
                患者将达到 1.118 亿 。青光眼有几个已知的危险                        DBA/2J/Pax6⁃Norrin 组小鼠的视神经轴突存活率明
                                  ［3］
                因素，如眼压升高、家族史、高度近视以及心血管疾                           显高于同窝DBA/2J组，该研究为青光眼治疗提供了
                                                                                   ［9］
                病等，其中眼压升高是最重要的危险因素。然而，                            一个可能的新靶点 。转基因青光眼动物的主要优
                在眼压正常或治疗后恢复正常眼压的青光眼患者                             点在于个体间眼压升高、视网膜和视神经损伤等方
                中，神经退行性变仍可能继续进展。神经损伤的发病                           面的反应更加一致，个体差异小。更重要的是，转
                机制多种多样，包括谷氨酸所致的神经毒性、一氧化                           基因动物的使用有助于识别引起疾病的基因座之
                                                    ［4］
                氮以及神经炎症和神经保护调节的失衡等 。                              间的相互作用。
                    鉴于此，青光眼一直是眼科疾病临床前和临床                              除了自发型高眼压青光眼模型，自发的正常眼
                研究中的热点和难点。青光眼临床前研究主要依                             压青光眼（normal tension glaucoma，NTG）小鼠模型
                赖动物模型，利用动物模型模拟人类青光眼的发生                            也有研究报道。谷氨酸/天冬氨酸转运体（glutamate/
                发展过程，研究其危险因素、发病机制，以促进抗青                           aspartate transporter，GLAST）和兴奋性氨基酸载体 1
                光眼药物的开发和治疗手段的改进。按不同的分                            （excitatory amino acid carrier 1，EAAC1）的缺失可导
                类方法，当前青光眼动物模型可分为急性、慢性模                            致RGC自发死亡和视神经退行性变，不伴随眼压升
                                                                                                   ［7］
                型，高眼压、正常眼压模型，体内、体外模型，以及自                          高，病理过程与 NTG 类似。Harada 等 总结了目前
                                         ［5］
                发产生或诱导产生的模型等 。本文将介绍当前青                            已经建立的多种青光眼动物模型，包括GLAST敲除
                光眼动物模型建立的方法及在青光眼研究中的应                             小鼠、EAAC1 敲除小鼠、视神经蛋白 E50K 敲入小
                用，以期改进当前青光眼动物模型，并为新模型的                            鼠、DBA/2J 小鼠和实验性诱导模型，并分析了各自
                构建提供思路和启发。                                        的优点和局限性。其中GLAST敲除小鼠、EAAC1敲
                                                                  除小鼠和视神经蛋白 E50K 敲入小鼠虽然发生了
                2  青光眼动物模型
                                                                  RGC 变性，但眼压表现正常，这些小鼠的视网膜变
                2.1  自发型青光眼动物模型                                   性始于 3~5 周龄，具有比人类青光眼预期更早更快
                    自发型青光眼动物模型是动物自发产生（遗                           的时间进程。高眼压模型的研究结果对NTG也是有
                传）或者人为对其进行基因改造（转基因）得到的，                           用的，综合考虑NTG模型和高眼压模型治疗的结果
                对青光眼临床前体内研究具有重要价值。遗传性                             可能会促进针对非眼压因素的新治疗方法的开发。
                青光眼的发生常见于比格犬等多个犬种，其中比格                            2.2  诱导型青光眼动物模型
                犬原发性青光眼是一种常染色体隐性遗传病，多在                                诱导型青光眼动物模型是通过一定诱因人为
                9~18个月大时发病 。多个种属的转基因动物自发                          诱导实验动物发生青光眼而得到的，是研究青光眼
                                 ［6］
                型青光眼模型已得到广泛应用，包括犬、小鼠、鸡、                           发病机制及药理药效的重要手段。与自发型模型
                家兔等，其中以小鼠研究和应用最多。小鼠眼球在                            相比，其优势在于，在同一只动物中提供了一个对
                多个方面与人眼相似、发育周期短、价廉，可以根据                           照眼，即一只眼睛接受诱导，另一只眼睛作为对照，
                造模需求进行青光眼相关致病基因的插入、敲除、                            大大节省了动物使用量。为开展对照实验创造了
                修饰等转基因操作，成为研究青光眼发病的分子机                            合适的条件，将解决自发型青光眼模型的发病时机
                制、遗传学因素及药物治疗机制等较为理想的动物                            和疾病过程难以控制的问题。
                模型。但是小鼠眼球小，相关眼科检查和检测难度                            2.2.1 眼压依赖性青光眼动物模型
                较大，限制了小鼠青光眼模型的发展。DBA/2J小鼠                             眼压依赖性青光眼动物模型，即动物眼压随着
                是背景信息最丰富的小鼠模型之一，与人类青光眼                            诱导因素的施加而升高，表现为高眼压，伴或不伴
                有许多相似之处，作为一种年龄依赖性的遗传性高                            有 RGC 凋亡、视神经轴突变性等视神经损害。由于
                眼压青光眼模型被广泛用于青光眼研究。其自发                             当前高眼压症的动物模型研究较少，本文所述眼压依
                出现前节异常（前房加深、角膜水肿等）、虹膜萎缩、                          赖性青光眼动物模型仅指伴高眼压的青光眼动物模
                虹膜外周粘连和色素分散，导致眼压约从 8 月龄开                          型。眼压依赖性动物模型的建立方法多种多样，但目
                始升高，具有典型的青光眼损伤特点，但不同小鼠                            前单个模型仅能模拟某一种类型青光眼的疾病表型，
                间RGC 损伤的程度有很大差别             ［7-8］ 。有研究报道视         或其表型某一方面的特点。因此，建立相似性高、标
                网膜中过表达Norrin的转基因小鼠（Pax6⁃Norrin）与                  准化、可重复、适用、可控、易行、经济的高眼压模型对
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