【摘要】 目的 建立链脲佐菌素（STZ）诱导的糖尿病大鼠视网膜病变模型并观察视网膜微血管及视细胞的超微结构，评价其应用价值。方法 选择健康成年雄性清洁型SD大鼠60只，随机分为正常对照组、糖尿病1个月组、糖尿病3个月组、糖尿病6个月组。大鼠一次性腹腔注射STZ诱发糖尿病模型，观察各组大鼠的生理指标，并对糖尿病模型大鼠进行视网膜组织学检查及微血管超微结构观察。结果 STZ腹腔注射糖尿病大鼠成模率为100%，死亡率为4.4%。早期糖尿病大鼠视网膜厚度变薄，视细胞数目随月龄增加而逐渐减少。毛细血管内皮细胞水肿，线粒体肿胀。毛细血管基底膜增厚，管腔狭窄，甚至闭塞。视细胞外节膜盘间隙扩大，排列紊乱。内节线粒体水肿，排列不规则。结论 STZ诱导的糖尿病大鼠视网膜病变模型成模率高、方法可靠；糖尿病大鼠视网膜病变在发生发展、病理变化等方面与人类糖尿病视网膜病变具有相同或相似的特征，应用此模型可对糖尿病视网膜病变的病理学、发病机制和药物治疗等多方面进行研究。
【关键词】 糖尿病视网膜病变 视网膜超微结构 模型 动物 大鼠
ESTABLISHMENT OF DIABETIC RETINOPATHY IN RAT AND OBSERVATION OF THE RETINAL UNTRASTRUCTURAL CHANGESMENG XUXIA， NIU YINGJUN, QU HONG, et al (Department of Ophthalmology, The Affiliated Hospital of Qingdao University Medical College, Qingdao 266003, China) ［ABSTRACT］ObjectiveTo establish a model of early diabetic retinopathy in rat and study the retinal ultrastructural changes. MethodsSixty adult male SD rats were divided into four groups: normal control group (CON), diabetes for 1 month (DM1), diabetes for 3 months (DM3), diabetes for 6 months (DM6). The diabetic rat model was induced by intraperitoneal injection of streptozotocin (STZ). Physiological factors of the rats were examined and the retinal pathology and ultrastructural changes studied. ResultsDiabetes was induced in all of the rats. The mortality of the rats was 4.4%. Ultrastructural study showed that the retina became thinner in early diabetic rats. The number of visual cells became decreased along with duration of the experiment. The capillary endothelial cells and mitochondria became swollen. The basement membrane of capillaries became thicker. There was narrowing and even occlusion of the capillary lumen. The membrane disc space of visual cell outer segment was enlarged and arranged disorderly. The mitochondria of inner segments was swollen and arranged irregularly. ConclusionThe diabetic retinopathy rat model induced by intraperitoneal injection of streptozotocin (STZ) shows similarities in the development of retinal lesions and ultrastructural changes to human diabetic retinopathy. With its easy manipulation and higher succes rate, the model can be potentially used for pathological, etiologic and therapeutic study of retinopathy.
［KEY WORDS］diabetic retinopathy; retina/ultrastructure; models, animal; rats
糖尿病视网膜病变（DR）是糖尿病病人在眼部的常见并发症之一，在发达国家已成为主要的致盲眼病［1］。对早期DR的发病机制仍在探讨中，建立与人类DR有相似特征的动物模型，以用于DR的基础及临床治疗是目前研究的热点之一。本研究采用化学药物链脲佐菌素（STZ）诱导大鼠糖尿病模型，对成模后的大鼠视网膜进行视网膜组织形态学、视细胞及毛细血管超微结构的观察，以探讨该动物模型在DR研究中的应用价值。
1 材料和方法
1.1 实验动物及分组
选择清洁型雄性SD大鼠60只，体质量200～250 g，由青岛市药检所实验动物中心提供。所有大鼠均饲养在标准化动物中心，单笼标准饲料喂养，自由进食和饮水，室温18～22 ℃。随机分为对照组（CON组）及实验组的糖尿病1个月组（DM1组）、糖尿病3个月组（DM3组）、糖尿病6个月组（DM6组），每组大鼠15只。
1.2 大鼠糖尿病模型的建立
实验组应用STZ（Sigma公司产品）诱发糖尿病。血糖测定使用美国强生Lifescan公司生产的One Touch血糖仪和标准血糖试纸。用0.001 mmol/L柠檬酸盐缓冲液配成10 g/L的STZ。实验组大鼠按60 mg/kg剂量左下腹腔内注射STZ。72 h后取尾血测血糖及尿糖。凡血糖≥16.7 mmol/L及尿糖阳性的大鼠定为糖尿病模型。
1.3 检测指标
成模后每周测1次尿糖，每月测1次血糖、24 h尿量和体质量。
1.4 组织学处理
各组大鼠饲养到期后，行腹腔麻醉，摘除眼球，环行剪开角膜缘，置40 g/L多聚甲醛固定24 h，梯度乙醇脱水，石蜡包埋切片。
1.5 视网膜超薄切片制备及透射电镜观察
每组随机选择5只大鼠，行腹腔注射麻醉，摘除眼球，于角膜缘后0.5 mm沿赤道方向环行剪开眼球，去除眼前节，将含视网膜的眼杯放入25 g/L戊二醛溶液固定2 h；显微镜下剥离视网膜，取颞上及颞下视网膜组织，切成1.5 mm×2.0 mm大小长方形组织块，用PBS缓冲液冲洗，四氧化锇固定2 h,梯度乙醇、丙酮逐级脱水后,EPON812浸透包埋。首先切成1 mm厚半薄片做光镜定位，然后制备超薄切片，常规醋酸双氧铀、枸橼酸铅染色，用Philips EM208s透射电镜观察视网膜毛细血管及视细胞的超微结构。
1.6 统计学处理
实验数据用±s表示，数据由SPSS 10.0统计软件包进行处理，统计学分析采用F检验、t检验。
2 结 果
2.1 实验大鼠情况
对照组大鼠每日饮水量少，尿量少，毛色光滑，体质量随周龄增大而稳步增长，实验过程中无死亡大鼠；45只腹腔注射STZ大鼠于72 h后，血糖和尿糖均达成模标准。实验组大鼠成模后第2周即出现多饮、多食、多尿等糖尿病症状，体质量减小，DM3组和DM6组各有1只大鼠因消瘦、进食困难死亡。
2.2 血糖、尿糖、24 h尿量及体质量检测
15只正常对照组大鼠尿糖均阴性，实验组大鼠尿糖>。实验组大鼠血糖水平明显高于对照组（F=266.33,q=31.27～34.19,P<0.001），尿量明显高于对照组（F=561.03,q=37.47～56.20,P<0.001），体质量明显小于对照组（F=527.37,q=37.00～49.12,P<0.001）。见表1。
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