不同剂量左旋多巴对形觉剥夺性弱视鼠闪光视觉诱发电位的影响

不同剂量左旋多巴对形觉剥夺性弱视鼠闪光视觉诱发电位的影响作者：刘德林，吴小影，罗瑜琳，刘双珍    作者单位：中南大学湘雅医院 眼科，湖南 长沙 410008 【摘要】  目的 探讨不同剂量左旋多巴对形觉剥夺性弱视大鼠视觉诱发电位的影响及其可能的作用机制。方法 30只14日龄SD大鼠幼鼠，随机分为3组，每组10只，分别为弱视对照组、小剂量给药组及大剂量给药组。3组SD大鼠采用单眼睑缝合30 d建立形觉剥夺眼弱视模型。弱视对照组予以生理盐水灌胃，小剂量给药组与大剂量给药组分别予以20 mg/kg、80 mg/kg左旋多巴溶液灌胃给药。分别于给药前(45日龄)和给药后(75日龄)测量弱视大鼠模型的闪光视觉诱发电位(flash visual evoked potential，FVEP)，并对所测得的数据进行统计学分析。结果 给药前，各组剥夺眼较未剥夺眼FVEP的P1波潜伏期均明显延长(P<0.05)。给药后，小剂量组和大剂量组剥夺眼的P1波潜伏期较弱视对照组剥夺眼明显缩短(P<0.05)，差异有统计学意义(P<0.05)，且大剂量组较小剂量组P1波潜伏期缩短更明显(P<0.05);而各组未剥夺眼的P1波潜伏期比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。各组剥夺眼与未剥夺眼N1P1和P1N2波振幅比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。结论 左旋多巴能缩短弱视鼠弱视眼的P1波潜伏期，而对振幅N1P1和P1N2无明显作用。它可能通过改变视网膜内及整个视路的多巴胺含量而影响视功能。 　　【关键词】  左旋多巴;形觉剥夺性弱视;视觉诱发电位;大鼠　　The influence of levodopa on the flash visual evoked potential of form-deprived amblyopic rats　LIU Delin， WU Xiaoying， LUO Yulin， et al.Xiangya Hospital， Central South University， Changsha China， 410008　　[Abstract] Objective To study the effect of different doses of levodopa on the flash visual evoked potential (FVEP) of form-deprived amblyopic rats， and to discuss the possible mechanism of amblyopic therapy. Methods Thirty rats were randomly divided into 3 groups， each consisting of 10 rats： an amblyopia control group， a low-dose levodopa group(LD， 20 mg/kg)， and a high-dose levodopa group (LD， 80 mg/kg). Form-deprived amblyopia rat models were established by suturing the eyelids of the test eye for 30 days， then FVEPs were measured before the administration of levodopa (at 45 days of age) and after administration (at 75 days of age). Results The latent periods of the P1 waves of form-deprived eyes in each group were significantly longer compared to non-deprived eyes before administration (P<0.05). The latent periods of the P1 waves of form-deprived eyes in both the high- and low-dose levedopa groups were significantly shorter than those of the amblyopic control group (P<0.05) after administration. In addition， the latent periods of the P1 waves for the high-dose levodopa group were shorter than those of the low-dose group (P<0.05). However， there was no significant difference between the latent periods of the P1 waves in the non-deprived eyes for all groups， and the amplitudes of waves N1P1 and P1N2 were only slightly altered (P>0.05). Conclusion Levodopa can decrease the latent period of the P1 wave in amblyopic eyes， improving visual function in amblyopic eyes， and thus influencing the sensitive period for plasticity in the development of the visual system.　　[Key words] levodopa; form-deprived amblyopic; visual evoked potential; rat　　弱视为儿童常见眼病，以往的治疗多采用传统的遮盖疗法。近年来的临床研究发现左旋多巴对弱视的治疗有一定的疗效，但其具体的作用机制尚不清楚。本研究通过对形觉剥夺性弱视鼠予以不同剂量左旋多巴灌胃，观察其对弱视眼闪光视觉诱发电位(flash visual evoked potential，FVEP)的P1波的影响，探讨其治疗弱视的可能机制。1 材料和方法　　1.1 实验动物及分组 14日龄SD大鼠30只，雌雄各半，称重，均来自相同批次、且饲养条件相同。将30只大鼠随机分为3组，每组10只，分别为弱视对照组、小剂量给药组(20 mg/kg)、大剂量给药组(80 mg/kg)。　　1.2 实验试剂与仪器 左旋多巴片(上海富达制药厂产);视觉电生理检查系统(法国Metrovision公司产)。　　1.3 动物模型的建立 将幼鼠用10%水合氯醛腹腔注射麻醉。严格消毒，单眼自内眦至外眦剪除上、下睑缘1.5 mm，将上、下眼睑皮下及皮肤分层缝合，封闭实验眼造成形觉剥夺。剥夺眼别：单眼剥夺，左、右眼各半。于45日龄测量闪光视诱发电位(FVEP)，鉴定弱视模型是否建立成功。　　1.4 实验方法 大鼠分组和建模后，在正常实验条件下饲养，分别于45、75日龄时测量体重，予以记录。自46日龄开始，大、小剂量给药组每天早上8点定时按体重计算给予一次左旋多巴溶液灌胃：左旋多巴溶于0.9%生理盐水中，分别配制成2 mg/ml和8 mg/ml的溶液。小剂量组按20 mg/kg体重设置左旋多巴溶液灌胃量，大剂量组按80 mg/kg体重设置左旋多巴溶液灌胃量，而弱视对照组则给予10 ml/kg 体重设置0.9%生理盐水灌胃量。各组连续每日给药至75日龄时。　　1.5 闪光视诱发电位(FVEP)检测 将45日龄大鼠用10%水合氯醛(15 mg/kg)腹腔麻醉后，打开剥夺眼，双眼结膜囊内滴入美多丽眼液扩大瞳孔，并置于暗室内暗适应2 h。同时保持相对恒定的室温，以免温度变化对电生理结果产生影响[1]。采用法国产视觉电生理检查系统，将麻醉满意的大鼠置于固定仪上，用不锈钢针形电极，引导电极插入大鼠两耳前缘连线中心，参考电极置于鼻部，接地电极插入大鼠前肢皮下。用闪烁光作为刺激光，刺激频率1.0 Hz，通频带宽0.5～85.0 Hz，分析时间250 ms，叠加60次。分别检测左、右眼FVEP，连续测量3次，取平均值。检查一眼时，用不透光眼罩完全遮盖对侧眼。记录每次测量结果，包括P1波潜伏期及N1P1和P1N2波振幅。给药至75日龄时，再次重复上述方法进行检测。　　1.6 统计学方法 采用SPSS 13.0统计软件对数据进行统计学分析。3组给药前、后剥夺眼与未剥夺眼P1潜伏期和N1P1、P1N2波振幅的数据资料经Levene检验示方差齐性，所以对给药前的剥夺眼与未剥夺眼P1潜伏期和N1P1、P1N2波振幅的比较采用配对t检验;对给药后各组的P1潜伏期和N1P1、P1N2波振幅的总体比较采用单因素方差分析，组间的两两比较采用Dunnett t检验。2 结果　　大鼠弱视模型45日龄的FVEP检测结果表明，3组大鼠剥夺眼P1波潜伏期均较未剥夺眼延长，差异有统计学意义(t=-7.72，-4.72，-4.88;P=0.000， 0.001，0.000)，证明建模成功。　2.1 P1波潜伏期 弱视对照组、大剂量给药组、小剂量给药组未剥夺眼45日龄、75日龄时FVEP的P1潜伏期比较，差异均无统计学意义(t=-0.746， -1.20，-0.634;P=0.475，0.261，0.542)。说明左旋多巴对正常眼影响甚小。给药前(45日龄)，3组剥夺眼P1波潜伏期较未剥夺眼明显延长(t=-7.72，-4.72， -4.88;P=0.000，0.001，0.000)。给药后(75日龄)，大、小剂量组 P1潜伏期较弱视对照组剥夺眼潜伏期明显缩短，差异均有统计学意义(F=26.86，P=0.000)，且大剂量给药组P1波潜伏期短于小剂量给药组(P<0.05)。在一定范围内，补充左旋多巴后，大鼠FVEP的P1波潜伏期随剂量的增加而缩短。见表1和图1。　2.2 N1P1和P1N2波振幅 各组间N1P1和P1N2波振幅比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。详见表2、表3。3 讨论　　单眼形觉剥夺性弱视鼠是一个成熟的动物模型，自Hu-ble和Wiesel在上世纪60年代创立该模型以来，已成为视觉发育和可塑性研究的经典模型。许多学者通过单眼视觉剥夺弱视大鼠视皮层的cAMP反应原件蛋白、蛋白激酶等的表达变化，加深了对神经元可塑性变化的认识，通过形觉剥夺弱视大鼠模型对弱视发病的分子机制有了进一步的认识[2-3]。对大鼠来说，视觉系统发育的关键期是出生后第2周到第6周[4]，在视觉发育关键期进行单侧眼睑缝合后，阻断了该侧眼的视觉信息输入，发育初期视皮层内的神经元逐渐将它们的反应性转移到未剥夺眼[5]。形觉剥夺可影响视皮层兴奋性递质受体的表达和分布[6]，使相应的视觉环路发生可塑性变化，并导致剥夺眼的弱视。而通过对弱视鼠闪光视诱发电位检查则能客观反映这一变化。大鼠的图形视觉诱发电位的记录条件要求较高，波幅值比较低，而闪光视觉诱发电位容易记录，波形容易辨认，因此我们对单眼视觉剥夺性弱视大鼠给药前后进行了FVEP的观察。　　闪光视觉诱发电位反映视神经传导机能(包括周边部视网膜快相传人纤维)，通过光刺激视网膜后，经神经节细胞突触、轴索、视神经、外侧膝状体和视放射纤维，在枕叶视皮层诱发出的电活动，对定性(量)评价皮层下视通路的功能障碍敏感性较高，可发现轻微或隐匿的视神经通路障碍[7]。正常大鼠枕部引出的FVEP波，其基本波型与人眼大致相同，是以一个正相波P波为主的复合波，其前方或(和)后方可出现一个波幅微小的负相波，P波分化好，波形明显、稳定、可重复性高。Magos[8]研究发现，视皮层的单胺能神经元活动与VEP波型密切相关，并且认为VEP检测是一种无创性的、分析单胺能神经元活动的有用工具。大多数学者认为，VEP潜伏期的异常较振幅更能敏感反映视通路的功能障碍[9]。本研究建立弱视大鼠模型后对其FVEP进行检测，其弱视眼的P1波潜伏期较形觉未剥夺眼明显延长，而予以左旋多巴后，P1波潜伏期明显缩短，这与国外的研究结果服用左旋多巴弱视眼FVEP的P1波潜伏期缩短一致[10]。　　多巴胺为中枢神经系统的重要神经递质，可延长或重塑人类视皮质可塑的关键期。多巴胺可影响视觉的很多方面，包括视觉敏感度、色觉、视力、空间信号等。它能影响水平细胞感受野的特性以及水平细胞间的缝隙连接，改变节细胞的反应，并影响锥体细胞和杆体细胞的光适应性运动，参与向脑的视成像过程，是视觉系统重要的、不可或缺的介质，在视网膜、外侧膝状体和视皮质中含量较高。动物实验显示形觉剥夺眼视网膜内多巴胺的水平降低[11]。本研究显示，对弱视鼠予以左旋多巴能有效缩短FVEP的P1波潜伏期，且改善的程度与药物的剂量呈依赖性关系。弱视鼠通过补充外源性多巴胺，提高视觉系统多巴胺含量，能显著改善弱视眼的视功能，提示视觉系统发育具有可塑性和可逆性。由此推测，在视觉发育关键期内，由于异常的视觉经验或眼病如形觉剥夺等，使视网膜形觉刺激减弱或丧失，其相应的神经冲动亦减弱或丧失，导致视觉系统中与视觉传导、发育有关的神经递质及调质发生相应的改变，视网膜多巴胺浓度表现相对不足，不能有效地传导该眼视觉细胞的神经冲动，造成视通道传导处于一种废用性休眠状态。通过予以左旋多巴给药，提高视觉通路多巴胺的浓度，激活休眠状态的锥细胞及其X视通道的功能，改善了该眼视路信息传导的状态，从而延长或恢复了视觉发育敏感期。然而左旋多巴影响弱视眼视功能的具体机制尚需进一步研究。【参考文献】  　[1] Mizota A， Adachi-Usami E. 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