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青光眼是全球范围内最常见的一种不可逆性致盲性眼病,其中原发性开角型青光眼(primary open-angle glaucoma,POAG)的发病机制十分复杂,目前公认的是眼压病理性升高和异常波动是该疾病病情进展最重要的危险因素,且比起单个眼压数值的升高,眼压的异常波动对于疾病进展的影响更大。研究表明,不仅人的眼压存在昼夜节律波动性,大鼠的眼压也具有昼夜节律性波动的特征,且昼夜环境的变化可引起其活动规律和眼压的变化,但眼压的昼夜节律性波动是否与个体的昼夜活动习性相关,这还需要进一步的研究与探索。眼压的稳定性主要取决于房水生成和排出速率的动态平衡,而房水排出通道的阻力增加是青光眼患者眼压升高的主要原因,其中Schlemm’s管(Schlemm’s canal,SC)和小梁网处是产生房水流出阻力的重要部位。既往研究发现自主神经系统可通过调节Schlemm’s管的管径变化进而参与调控眼压,其中交感神经系统兴奋(如有氧运动)和肾上腺素点眼可通过扩张SC参与调控眼压的降低。此外,课题组前期研究在Schlemm’s管—小梁网区域观察到交感神经标记物多巴胺-β-羟化酶(dopamine-β-hydroxylase,DβH)的表达,提示此处存在交感神经纤维投射。然而交感神经纤维调控SC管径变化进而参与调控眼压的机制尚不明确。带着上述疑问,本研究主要分为以下两个部分来探索Schlemm’s管局部交感神经投射的来源及其是否可以通过调节SC管径的变化进而参与调控眼压的变化,以及眼压的昼夜节律性波动是否与生物的昼夜活动习性不同所导致的交感神经兴奋程度不同相关。第一部分不同昼夜节律和电刺激颈上交感神经节对大鼠眼压影响的研究目的:探索眼压和昼夜节律之间的关系,以及电刺激颈上交感神经节(the superior cervical sympathetic ganglion,SCG)对眼压及其波动节律的影响。方法:体重220±20 g的Sprague Dawley大鼠分别饲养于正常昼夜节律(12小时光照环境+12小时黑暗环境交替循环)、完全夜节律(全程黑暗环境)和完全昼节律(全程光照环境)下。24小时后运用Icare PRO眼压计测量各组大鼠眼压值,且于每日16:00、20:00、00:00、04:00、08:00、12:00进行眼压测量,共连续监测48小时,测量结束后取其眼球标本备用。于上述不同昼夜节律环境下饲养大鼠,72小时后,予以其右侧SCG电刺激(参数:断续波,频率20 Hz,强度2 m A,持续时间10分钟),并在相应昼夜节律环境下继续饲养,24小时后运用Icare PRO眼压计监测各组大鼠右眼眼压共48小时,测量时间点为每日16:00、20:00、00:00、04:00、08:00、12:00,测量结束后取其右眼球标本备用。采用双尾非配对样本t检验方法分析比较各组大鼠眼压的均值、峰谷值以及24小时波动幅度。结果:与正常昼夜节律环境相比,完全夜节律环境下的大鼠眼压升高,两组间24小时眼压波动幅度的差异无统计学意义。在正常昼夜节律环境下,电刺激SCG组大鼠的眼压升高、眼压波动幅度减小。在完全昼节律环境下,电刺激SCG组大鼠的眼压升高、眼压波动幅度减小。在完全夜节律环境下,电刺激SCG组大鼠的眼压及其波动幅度与对照组相比均无差异。结论:完全夜节律环境下,大鼠眼压升高,但短时间的昼夜环境改变并不会引起眼压节律性波动幅度的显著变化。在正常昼夜节律和完全昼节律环境下,电刺激颈上交感神经节可使大鼠的眼压升高及其波动幅度下降。第二部分不同昼夜节律和电刺激颈上交感神经节对大鼠Schlemm’s管管径及其局部交感神经递质影响的研究目的:探究不同昼夜节律和电刺激颈上交感神经节(SCG)所引起的眼压变化是否与SCG调控Schlemm’s管(SC)管周交感神经递质的表达以及Schlemm’s管的形态变化相关。方法:将第一部分实验中所获取的各组大鼠眼球标本经Hematoxylin-eosin(HE)染色后,通过Image J软件测量其SC的周长和横截面积;经免疫荧光染色后,通过Image J评估SC管周交感神经标记物多巴胺-β-羟化酶(DβH)的表达情况。体重220±20 g的Sprague Dawley大鼠分别饲养于正常昼夜节律(12小时光照环境+12小时黑暗环境交替循环)、完全夜节律(全程黑暗环境)和完全昼节律(全程光照环境)下,期间予以阿托品点眼共6天(3次/天),72小时后予以其右侧SCG电刺激(参数:断续波,频率20 Hz,强度2 m A,持续时间10分钟),并在相应昼夜节律环境下继续饲养72小时后取其右侧眼球标本,经HE染色后测量各组大鼠SC的周长和横截面积。在大鼠右侧SCG中注射Dil荧光示踪剂,5天后取其同侧眼球标本观察SC管周的Dil荧光显示情况。电刺激大鼠右侧SCG(参数:断续波,频率20 Hz,强度2 m A,持续时间10分钟)后,立即取其同侧眼球标本,经免疫荧光染色后评估SC管周DβH的表达情况。采用双尾非配对样本t检验方法分析比较上述各组数据。结果:与正常昼夜节律和完全昼节律环境组相比,完全夜节律环境组大鼠的SC横截面积减小,SC管周DβH表达增多。SC管周存在来自颈上交感神经节的交感神经纤维投射,且电刺激大鼠SCG上调了SC管周DβH的表达量。在正常昼夜节律和完全昼节律环境下,电刺激SCG组大鼠的SC横截面积和周长均减小,SC管周DβH的表达量增加。麻痹睫状肌后,在正常昼夜节律和完全昼节律环境下,电刺激SCG组大鼠的SC横截面积和周长均减小。结论:完全夜节律环境下,大鼠SC管周交感神经递质表达增多,SC横截面积减小。SC管周存在来自颈上交感神经节的去甲肾上腺素能神经纤维投射。在正常昼夜节律和完全昼节律环境下,电刺激大鼠SCG可上调SC管周交感神经递质的表达,缩小SC的横截面积和周长。SCG调控SC管径变化的过程不需要完全依赖于睫状肌对SC的牵拉作用。结合第一部分和第二部分的研究结果,推测颈上交感神经节可能通过调节Schlemm’s管管周交感神经递质的表达和Schlemm’s管形态的变化进而参与调控眼压。