近视是一种常见的眼部疾患，我国近视眼在总人口中的发生率超过30%，远远超出全球各国家各地区的平均水平。青少年阶段的近视常由屈光不正导致，造成青少年裸眼视力降低，且尚未有有效的治疗措施。目前治疗近视的手段主要有非手术治疗和手术治疗2种。非手术治疗常见的方法如佩戴眼镜、佩戴接触性隐形眼镜、局部使用药物和仪器辅助治疗等；手术治疗如人工晶体植入术、巩膜屈光手术和准分子激光原位角膜磨镶术等均是矫正近视的手段^[1-2]。但由于近视导致的眼轴增长和眼球变性却很难扭转。药物治疗方面，研究^[3]显示：乙酰胆碱受体拮抗剂、多巴胺受体激动剂和腺苷受体拮抗剂等药物有延缓近视进展的作用，然而这些药物带来的不良反应和研究进展限制，使其未能在临床上全面推广。因此，发现或研制一种既能长期有效防止近视、减缓眼球结构改变进程的药物是治疗近视的首要任务。大多数甲壳类和鲑科鱼类体内，植物的叶、花、果以及火烈鸟的羽毛中等均存在虾青素。虾青素具有多种生理功效，在抗氧化性、抗肿瘤、预防癌症、增强免疫力和改善视力等方面均有一定的效果^[4]。本研究以动物模型进行研究，观察虾青素对凹透镜所致的豚鼠近视模型屈光状态、眼轴及巩膜病理状态的影响，探讨虾青素对视力的改善作用。

选用三色短毛豚鼠，英国品种，购自河北省实验动物中心，动物许可证号：SCXK(冀) 2009-0022，2周龄，适应1周后开始实验，体质量110~130 g。动物实验设施持续保持屏障环境标准，控制室温为18℃~26℃，温差在4℃以内；相对湿度40%~70%，光照与黑暗各12 h。其余饲养条件均符合《中华人民共和国国家标准GB14925-2010》中的规定。所有动物在整个饲养过程中自由饮食与活动，均经过检疫检验。选取无相关眼科疾病，符合要求的豚鼠共48只，雌雄各半。复方托吡卡胺滴眼液、0.4%盐酸奥布卡因滴眼液和左氧氟沙星滴眼液均购自日本参天制药株式会社，虾青素购自日本Astaking公司。Opticon Hiscan A超诊断仪为意大利Opticon公司生产，带状光检影验光仪为中国苏州六六公司生产。

采用远视性光学离焦法制作近视豚鼠模型，对右眼造模，左眼作为对照。选取－6.0 D球面树脂镜片，采用全自动磨边机将镜片磨至半径1.0 cm后再手动将其半径调整约为0.5 cm的镜片以适应豚鼠眼睛；镜片灭菌后用医用胶带缠绕，再用万能胶粘附于豚鼠右眼，小心操作，勿损伤或粘附眼球和眼睑；镜片与眼球的距离约3 mm；每日早晚检查镜片情况各1次，松脱者重新粘附，明显磨损者则更换新镜片。

48只豚鼠中12只作为空白对照组，另36只造模后分为模型对照组、低剂量虾青素组和高剂量虾青素组，每组12只，每组豚鼠双眼眼轴长度及屈光度无明显差异。采用灌胃给药，每天1次，共4周，空白对照组灌胃等量蒸馏水，给药剂量参考虾青素推荐用量及动物体质量换算，参考文献[5]报道的剂量25 ig·kg^-1，用橄榄油稀释至0.5 mL进行灌胃，高剂量为50ig·kg^-1，同样方法处理灌胃。

实验2和4周后对所有豚鼠分别进行双眼眼轴及屈光度测量。由经验丰富的检查者在未知分组情况下进行检影、测量和记录。4周后进行组织病理学检查。

所有豚鼠在检测前均以复方托吡卡胺滴眼液滴眼，以麻痹睫状肌，每次5 min，共5次，然后把豚鼠于暗室放置1 h，待瞳孔散瞳到最大后再在暗室中进行带状光检影验光，取2条子午线屈光度代数平均值为该眼的屈光度值，记录3次检测的平均值。注意检影过程中保持豚鼠头部水平且稳定不动，验光过程应尽量控制在5 min内并避免强光刺激引起调节反应。

测量仪器采用CinescanA/B超声诊断仪专用A超，眼轴长度测量值精确到0.01 mm，A超探头发射频率为11 MHz。在0.4%盐酸奥布卡因滴眼液滴眼，间隔1 min连点2次行双眼角膜表面麻醉后，A超探头对准瞳孔并垂直于角膜顶点平面轻触测量，以手动模式每只眼重复测量5次，测得值为角膜顶点前表面至眼球后极部视网膜前表面的距离，记录5次检测的平均值。测量完成后用左氧氟沙星滴眼液为豚鼠进行滴眼以预防感染。

末次给药，待检测完成后，每组随机选取6只豚鼠，腹腔内注射3%戊巴比妥钠过量麻醉法处死，立即摘取每只豚鼠右眼眼球浸入固定液(含有冰醋酸、乙醇和甲醛的混合液)固定4 h，采用环钻刀以正北方位角膜缘与视神经的连线为参照在视神经前方约1 mm处，取直径约3 mm的巩膜组织。经脱水、透明后石蜡包埋后制片，常规HE染色，在显微镜下观察所取组织的形态表现。

采用SPSS 19.0软件进行统计学分析。各组豚鼠眼屈光度和眼轴长度等数据以x±s表示，符合正态分布，进行成组设计方差分析，组内均数差异比较采用Student’s法，多个样本的组间比较采用完全随机设计的单因素方差分析。以P < 0.05为差异有统计学意义。

实验2周后，模型组豚鼠右眼屈光度较空白对照组明显降低(P < 0.05)，低、高剂量虾青素组豚鼠右眼屈光度与模型组右眼比较差异无统计学意义(P＞0.05)。空白对照组豚鼠左眼屈光度与右眼比较差异无统计学意义(P＞0.05)，而模型组、低和高剂量虾青素组豚鼠右眼屈光度较左眼低(P < 0.05)。见表 1。

实验2周后，模型组豚鼠右眼眼轴长度较空白对照组明显增加(P < 0.05)，低和高剂量虾青素组豚鼠右眼眼轴长度与模型组右眼比较差异无统计意义(P＞0.05)。空白对照组豚鼠左眼眼轴长度与右眼比较差异无统计意义(P＞0.05)，而模型组豚鼠右眼眼轴长度较左眼增加(P < 0.05)，低和高剂量虾青素组豚鼠眼轴长度左右眼比较差异无统计意义(P＞0.05)。见表 2。

实验4周后，模型组豚鼠右眼屈光度较空白对照组明显降低(P < 0.01)；低和高剂量虾青素组豚眼右眼屈光度较模型组右眼明显升高(P < 0.01)。空白对照组豚鼠左眼屈光度与右眼比较差异无统计意义(P＞0.05)，而模型组及低和高剂量虾青素组豚鼠右眼屈光度较左眼低(P < 0.01)。见表 3。

实验4周后，模型组豚鼠右眼眼轴长度较空白对照组明显增加(P < 0.05)；低和高剂量虾青素组豚鼠右眼眼轴长度较模型组右眼明显缩短(P < 0.05)。空白对照组豚鼠左眼眼轴长度与右眼比较差异无统计意义(P＞0.05)，而模型组及低和高剂量虾青素组豚鼠右眼眼轴长度较左眼增加(P < 0.05)。见表 4。

光镜下观察各组豚鼠右眼巩膜组织的变化：模型组豚鼠巩膜厚度较空白对照组变薄，且胶原排列紊乱，变细，间隙变大，可见胶原断裂现象；虾青素干预后巩膜有所增厚，高剂量虾青素组比低剂量虾青素组更明显，结构与空白对照组接近。见图 1(插页五)。

A:Blank control group; В:Model control group; C:Low dose of astraxanthi group; D: High dose of astraxanthin group. 图 1 各组吸豚鼠右眼后极部巩膜HE染色结果(×400) Figure 1 Results of HE staining of posterior polar iris of right eye of guinea pigs in various groups (×400)

图选项

目前研究认为：先天遗传因素以及后天环境因素是导致近视眼发生的主因，这2种因素的相互影响相互作用可能是大多数近视人群的诱因。后天环境因素主要与光照、用眼方式、户外活动等生活习惯有关^[6-7]。而参与调控或是与近视发生相关的众多遗传因子中，决定眼轴长度和角膜屈光度的遗传因子在高度近视的形成和进展中有着决定性的作用^[8-9]。近视的发生不仅会导致裸眼视力的损害，其进程也会导致眼球组织结构的改变，加大治疗的难度。Olveira等^[10]研究指出：眼球变性与近视眼球的前后径的增长有可能是眼球变性的因素之一，眼球前后径的增长导致巩膜扩张而变薄，随之使得视网膜、脉络膜及玻璃体发生更多的病理变化。眼角膜以及晶状体的屈光度、眼轴直径(即眼轴长度)、前房深度在眼球正视化过程中决定着眼的屈光状态，其中眼轴长度是眼屈光因子补偿机制中最基本的决定因素。眼屈光因子之间维持着高度的相关性以使眼睛保持正视眼，当眼球在正视化过程中眼轴长度的过度增长，甚至超出正常角膜和晶状体的代偿量时，屈光因子之间相互补偿的内在平衡就会被打破，从而导致近视的发生。眼轴的过度增长可能是近视眼组织结构病理性改变的开端。

镜片诱导型近视(lensinduced myopia，LIM)是目前常用的近视动物模型建立方法之一，通过佩戴近视度数较高的镜片诱导形成近视。本实验选择给豚鼠佩戴凹透镜眼罩诱导近视的形成。本研究动态观察豚鼠在实验过程中眼轴长度及眼球屈光状态的变化结果显示：模型组豚鼠在实验2周后实验眼球屈光度较对照的左眼低，与空白对照组右眼相比也明显降低，到4周后更加明显；而模型组豚鼠在实验2周后实验眼球的眼轴长度较对照的左眼及空白对照组已有增加，4周后更加明显。

虾青素具有多方面的药理作用，如抗氧化损伤、增强免疫、抗癌抗肿瘤、抗高血压、预防心血管疾病的发生以及保护躯体防止紫外线辐射损伤等。虾青素既能通过血脑屏障也能轻易通过细胞膜，可有效地防止视网膜和感光细胞受到氧化损伤，对大脑尤其是中枢神经系统显示出较好的保护作用，能有效预防缺血-再灌注损伤、脊髓损伤、Parkinsonism综合征和Alzheimer综合征等中枢神经系统损伤。虾毒素对于视网膜黄斑变性较叶黄素有显著的作用^[11]。人类视网膜富含多不饱和脂肪酸和高浓度氧，然而却使得视网膜更容易受到高能量蓝光的光氧化反应产生单线态氧和氧自由基损伤^[12]。类胡萝卜素可以保护人和动物的眼睛，可将损伤性的活性氧淬灭而阻止过氧化损伤视网膜^[13]。近年来研究^[14]显示：不同剂量虾青素均能明显增加动物细胞内过氧氢化酶和超氧化物歧化酶的蛋白表达水平，其活性也显著提高，其抗氧化作用远远优于α-生育酚。虾青素还能有效地防止磷脂和其他脂类带来的过氧化损伤^[15]。因此, 虾青素应用于保护视力, 维护眼睛健康的功能食品已成为当前国内外研究的热点课题。本研究结果显示：在实验2周后，模型组豚鼠由于佩戴凹透镜眼罩造成眼屈光度下降而眼轴增加，并呈现出进程性发展，虾青素组的豚鼠眼屈光度在2周后右眼已开始降低，无论是屈光度或眼轴长度较模型组未有明显改善，而4周后虾青素组豚鼠实验右眼屈光度及眼轴长度较模型组的右眼已有明显的改善，虽然未能恢复到对照左眼及空白对照组水平，但其病理组织形态学上也呈现出明显的改善，胶原断裂现象明显减少且排列较整齐。

综上所述，虾青素在改善近视眼屈光度及眼轴长度方面有良好药效，还有助于恢复近视眼球巩膜的组织形态，且4周的用药时长优于2周。延长用药时间是否能更好地改善近视，尚有待进一步研究。