第一部分不同波长光线日间照明对豚鼠生物节律的影响目的:探讨绿光、蓝光日间照明对豚鼠生物节律分子褪黑激素的影响。方法:选取10天龄豚鼠48只,分为三组分别饲养于绿光照明(波长530nm)、蓝光照明(波长480nm)、白光照明(各波长混合)的环境中,每天照明时间8:00am至8:00pm,共10天。分别于10:00am和10:00pm取各组豚鼠脑松果体组织,以高效液相色谱方法检测褪黑激素的含量。以白光组的褪黑激素含量作为基线值,比较绿光组、蓝光组褪黑激素的含量的改变。统计学分析采用Stata软件作单因素方差分析和配对t检验,P＜0.05为具有统计学意义。结果:10:00am时绿光照明组、蓝光照明组和白光照明组豚鼠脑松果体组织内褪黑激素的含量分别是85.2±2.79 pg/ml,45.92±1.74 pg/ml,53.32±2.51pg/ml;10:00pm时三组豚鼠脑松果体组织内褪黑激素的含量分别是118.15±4.23 pg/ml,63.27±1.43pg/ml,73.12±2.72 pg/ml。与白光照明组相比,绿光照明组豚鼠日间、夜间褪黑激素的含量均上升(P＜0.05),而蓝光组下降(P＜0.05)。结论:绿光和蓝光照明日间与夜间均可引起豚鼠生物节律改变,绿光照明组豚鼠脑松果体组织内褪黑激素含量较蓝光照明组高,说明绿光照明可以减轻光刺激导致的褪黑激素分泌抑制,而蓝光照明可以加剧光刺激导致的褪黑分泌抑制。第二部分单色光诱导豚鼠近视眼中褪黑激素受体-1A和黑视素的表达变化目的:观察530nm绿光诱导的豚鼠近视眼球内黑视素和褪黑激素受体-1A的表达变化,并初步探讨两种蛋白表达与色光诱导近视之间的关系。方法:30只十天龄英国短毛豚鼠随机分为3组,分别以绿光(530nm)、蓝光(480nm)和混合白光作为照明光饲养8周。实验前及实验后,各组经散瞳联合带状光检影法测定其屈光不正状态,A超测量玻璃体腔深度和眼轴长度。实验结束时各组于10:00pm摘除眼球,分别行透射电镜检查观察巩膜增殖状态;免疫荧光法观察黑视素和褪黑激素受体-1A在视网膜的分布、表达;实时荧光定量-聚合酶链反应法观察黑视素和褪黑激素受体-1A mRNA的变化;Western-blot观察蛋白的变化。结果:1)实验前的屈光状态、玻璃体腔深度和眼轴长度,各组之间的差异无统计学意义。经不同色光照明8周后,各组均发生玻璃体腔深度增加、眼轴延长。实验后绿光组、白光组和蓝光组屈光不正值分别为1.37±0.75D,3.10±0.84D.3.25±0.78D(F=17.46,P=0.0032);玻璃体腔深度分别为3.70mm±0.16mm,3.24mm±0.21mm,3.21mm±0.19mm(F=11.04,P=0.0098);眼轴长度8.46±0.13mm,7.62±0.17mm,7.56±0.18mm(F=20.86,P=0.0020);绿光组豚鼠明显趋于近视化。2)经免疫荧光法证实,与蓝光组相比,绿光组视网膜内黑视素蛋白密度下降,而褪黑激素受体-1A表达增多。3)绿光照明组黑视素mRNA较蓝光组显著减少(F=3.61,p=0.016),蛋白表达也明显降低。同时,绿光组豚鼠巩膜和视网膜中褪黑激素受体-1A mRNA与蓝光组相比均显著增加(分别为F=0.7945,p=0.000;F=5.3987,p=0.000),绿光照明组豚鼠巩膜和视网膜中褪黑激素受体-1A蛋白表达也增加。结论:530nm单色光(绿光)照明可以相对促使豚鼠玻璃体腔深度增加,眼轴延长,改变其屈光状态、加速眼球近视的发生。530nm单色光照明时豚鼠眼内黑视素表达下降、褪黑激素受体-1A表达上升。褪黑激素受体-1A和黑视素的变化可能在530nm单色光照明诱导的近视中起相应作用。第三部分褪黑激素球旁注射对豚鼠近视的影响目的:探讨褪黑激素球旁注射对豚鼠正常的眼球生长及屈光状态的影响。方法:30只四周龄英国短毛豚鼠随机分为2组,饲养于12小时明暗周期环境中。实验组随机选取一眼每天8:00pm球旁注射溶于2%乙醇中的500pg/ml浓度褪黑激素0.2ml,对照组每天球旁注射溶剂2%乙醇0.2ml,共两周。实验前及实验后行散瞳联合带状光检影法测定屈光不正值,A超测定玻璃体腔深度和眼轴长度,并取眼球做病理切片,测量相同部位视网膜、脉络膜和巩膜的厚度。结果:实验组处理前随机选择眼和对照组随机选择眼的屈光不正值、玻璃体腔深度和眼轴长度三者组间比较均不具有统计学意义(均P＞0.05)。2周后对照组屈光不正值为3.65D±0.81D,玻璃体腔深度为3.28mm±0.49mm,眼轴长度为7.6mm±0.29mm,视网膜厚度0.1270mm±0.0057mm,脉络膜厚度0.0473mm±0.0016mm,巩膜厚度0.1181mm±0.0022mm;实验处理眼屈光不正值为2.76D±0.45D,玻璃体腔深度为3.59mm±0.86mm,眼轴长为8.7mm±0.38mm,视网膜厚度0.1028mm±0.0061mm,脉络膜厚度0.0449mm±0.0023mm,巩膜厚度0.0901mm±0.0012mm。各项指标两组间比较,差异均具有显著统计学意义(P＜0.05)。结论:褪黑激素球旁注射可改变豚鼠眼球组织生长时的多项生物参数,其中玻璃体腔深度增加、眼轴延长,视网膜、脉络膜和巩膜厚度降低,结果导致近视发生。提示褪黑激素可能参与调节眼球的节律性生长。第四部分褪黑激素对大鼠巩膜成纤维细胞增殖的影响目的:研究褪黑激素在体外对大鼠后巩膜成纤维细胞生长的影响,并探讨其可能的调控机制。方法:采用植块法培养大鼠后巩膜成纤维细胞,细胞经传代纯化鉴定后,取第3～4代细胞分为6组,加入不同浓度的褪黑激素(分为空白对照、溶剂对照、50pg/ml、100pg/ml、500pg/ml和1000pg/ml组),分别培养于24、48、72h后采用四甲基偶氮唑盐法检测细胞的增殖密度、氯胺T法检测胶原蛋白的合成;培养72h后采用免疫荧光法观察褪黑激素受体-1A蛋白在细胞内的表达;采用实时定量聚合酶链反应法测定褪黑激素受体-1A的mRNA表达水平。结果:褪黑激素在体外对大鼠巩膜成纤维细胞生长具有明显的抑制增殖作用,最佳浓度为500pg/ml;褪黑激素在100～500pg/ml浓度范围内可以抑制胶原蛋白的合成,且该抑制作用呈剂量相关性。在褪黑激素培养的条件下,褪黑激素受体-1AmRNA表达明显增加,蛋白浓度上升。结论:一定浓度的褪黑激素对体外培养的大鼠巩膜成纤维细胞的生长及其胶原蛋白合成均具有抑制作用,褪黑激素受体的表达可能在其中发挥重要作用。