转化型大型动物猪脉络膜视网膜缺血模型中的时间、位置和层次特异性脉络膜视网膜生物标志物

Time-, Location-, and Layer-Specific Chorioretinal Biomarkers in a Translational Large-Animal Porcine Model of Chorioretinal Ischemia

作者信息Niklas Junker, Noel Josua Olfert, Ludwig Geisweid, Anna Stoß, Bryan Calder Ackermann, Laura Ruddeck, Jakob Michael Rödl, Martin Stephan Spitzer, Gerd Uwe Auffarth, Victor Aristide Augustin, Maximilian Hammer
PMID42831588
发布时间2026-10-01
DOI10.1167/iovs.67.12.8

实验完整度

高

包含体外(离体眼OCT成像)和体内(活体猪心脏骤停模型)两个独立证据层级,并进行功能验证(ERG)和机制验证(层次肿胀动力学分析)。

主要模型

10只猪的左眼(德国长白猪) 猪脉络膜视网膜缺血模型(通过心脏骤停诱导)

重点核对

动物模型:10只猪的左眼,通过心脏骤停诱导全局脉络膜视网膜缺血 缺血诱导方式:静脉注射60 mL 7.45%氯化钾溶液导致心脏骤停 OCT扫描时间点:死后2.5、5、7.5、10、12.5、15、20、25、35、45、60分钟,之后每30分钟直至270分钟 ERG测试:在缺血前和心脏骤停后直至死后2.5分钟进行 图像分析:5个B扫描(1个下血管弓、3个视觉条纹、1个上血管弓),由盲法研究者手动测量

摘要

目的:与完全或部分眼缺血相关的病症,如视网膜中央动脉阻塞(CRAO),是威胁视力的急症。治疗干预高度依赖时间,但缺血的确切发作时间往往不确定。光学相干断层扫描(OCT)已成为客观分期的潜在工具;然而,在临床相关的大型动物模型中,视网膜缺血最早期的定量、层次分辨的OCT数据仍然缺乏。方法:纳入10只猪的10只眼。使用荧光素、吲哚菁绿和OCT血管造影(OCTA)确认生理性视网膜灌注。通过OCT评估基线脉络膜视网膜形态。通过控制性心脏骤停诱导全局视网膜缺血。使用视网膜电图(ERG)测量缺血后视网膜的电生理反应,并在死后2.5至30分钟的时间间隔内进行连续OCT成像,直至死后270分钟。使用专用图像分析软件量化层次和区域特异性变化。结果:心脏骤停后2分钟内ERG反应消失,结构视网膜变化立即可检测到,并随时间呈近线性进展。总视网膜厚度在270分钟内增加约1.56倍。层次特异性肿胀差异显著,从外核层的1.5倍到内丛状层的2.2倍不等。尽管存在这些差异,肿胀动力学在不同视网膜区域之间显著保守。结论:层次特异性OCT变化在视网膜缺血后数分钟内发生,并表现出高度可重复的、近线性动力学,与视网膜位置无关。这些发现为视网膜缺血的时间分辨分期建立了定量框架,并可能有助于在临床环境中客观估计缺血发作时间。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
在大型动物猪模型中,脉络膜视网膜缺血后视网膜形态变化的时间、层次和区域特异性特征是什么?
核心机制
缺血导致视网膜层次特异性肿胀,内层视网膜(RNFL、GCL、IPL)肿胀更显著,且肿胀动力学呈近线性,与视网膜区域无关。
主要证据
通过ERG显示缺血后2.5分钟内反应消失,OCT成像显示总视网膜厚度增加约1.56倍,层次特异性肿胀率从ONL的1.5倍到IPL的2.2倍不等,且在不同区域间保守。
研究意义
这些发现为视网膜缺血的时间分辨分期建立了定量框架,可能有助于在临床环境中客观估计缺血发作时间,并为未来转化研究提供数据基础。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

基线评估与模型准备

确认视网膜和脉络膜血管的生理状态,为后续缺血诱导提供基线数据。

对10只猪的左眼进行荧光素和吲哚菁绿血管造影(FA/ICGA)以及OCTA,确认视网膜和脉络膜血管无异常;进行OCT基线扫描评估脉络膜视网膜形态。

2

缺血诱导

通过心脏骤停诱导全局脉络膜视网膜缺血,模拟CRAO条件。

在加深麻醉后,静脉注射60 mL 7.45%氯化钾溶液导致心脏骤停,确认无心跳和心音。

3

电生理反应监测

评估缺血后视网膜神经功能的丧失时间。

在缺血前和心脏骤停后直至死后2.5分钟进行ERG测试,使用RETevet系统,采用光适应ERG协议。

4

OCT成像与形态分析

定量分析缺血后视网膜层次和区域特异性肿胀的时间进程。

在死后2.5至270分钟进行连续OCT扫描,使用49个水平B扫描网格覆盖5.6×5.6 mm区域;手动测量RNFL、GCL、IPL、INL、ONL和TRT厚度。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
荧光素Alcon--
吲哚菁绿Mediconsult--
海德堡Spectralis Flex系统Heidelberg Engineering--
RETevet系统LKC Technologies--
阿扎哌隆WDT--
异氟烷CP Pharma--
丙泊酚10 mg/mLCP Pharma--
卡波姆2 mg/gDr. Gerhard Mann Pharma--
Fiji/ImageJ软件(版本1.54p)----
海德堡Eye Explorer(HEYEX,版本2.6.6)Heidelberg Engineering--
GraphPad Prism(版本11)GraphPad Software--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型与缺血诱导
猪的品种(德国长白猪)、数量(10只)、缺血诱导方式(心脏骤停)及确认方法
阅读提示:Methods: Animals 和 Anesthesia and Induction of Chorioretinal Ischemia 小节
OCT成像时间点与参数
扫描时间点(2.5至270分钟)、B扫描数量(49)、扫描区域(5.6×5.6 mm)、Q-score阈值(≥20)
阅读提示:Methods: Optical Coherence Tomography 小节和 Figure 1
图像分析与层测量
选定的B扫描位置(视觉条纹、上下血管弓)、测量层(RNFL、GCL、IPL、INL、ONL、TRT)、盲法测量
阅读提示:Methods: Image Analysis 小节和 Table
ERG测试
测试时间(缺血前和死后2.5分钟)、测试协议(光适应ISCEV 6步)
阅读提示:Methods: Electroretinography 小节和 Supplementary Table S1
统计分析
线性回归范围、相对肿胀计算、t检验使用
阅读提示:Methods: Statistical Analysis 小节