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第一部分430nm和530nm单色光照及交叉光照对豚鼠眼球发育的影响研究目的观察分别对应于豚鼠两种视锥细胞光谱吸收峰值的430nm单色光和530nm单色光较长期(20周)光照对豚鼠眼球屈光发育的作用。观察豚鼠经单色光光照一定时期后(10周)移至白光中以及交叉移至另一种单色光中屈光发育和眼球生长情况。方法30只约2周龄健康雄性豚鼠,随机分成三组(n=10),蓝光组、绿光组和白光组(对照组)分别在蓝光(430nm)、绿光(530 nm)和白光(色温5000 k)下进行饲养20周。另外40只同样随机分成四组(n=10),分为蓝光-白光组、绿光-白光组、蓝光-绿光组、绿光-蓝光组。蓝光-白光组和蓝光-绿光组先在蓝光中饲养10周,之后再分别转入白光和绿光中继续饲养10周；绿光-白光组和绿光-蓝光组先在绿光中饲养10周,之后再分别转入白光和蓝光中继续饲养10周。设置照明参数：光量子数相同,为每秒3×10-4μmol/cm2。实验前每组进行眼球生物学测量(屈光度、角膜曲率、眼轴各部分长度),光照后每两周重复测量以上数据,持续观察时间为20周。每只豚鼠均取左侧眼参数进行统计分析。结果光照前各组生物学测量参数差异无显著性。和对照白光组相比,绿光组光照6周后屈光度向近视偏移(P<0.01),伴玻璃体腔长度延长较快(P<0.01)；蓝光组光照4周后出现远视偏移(P<0.001),同时伴有玻璃体腔长度延长减缓(P<0.05)。光照20周后,绿光组和蓝光组的屈光度差异达到最大值,为6.05D；白光组最终屈光度为+2.78土0.68D(mean±S.D.)；绿光组最终屈光度为0.90±0.61D,和白光组相比绿光组产生约-1.875D近视(p<0.001)；蓝光组最终屈光度为+6.95±1.25D,和白光组相比蓝光组产生约+4.175D远视(p<0.001)。光照后各组角膜曲率半径、前房深度和晶状体厚度均发生不同程度增加,但组间变化差异无显著性(P>0.05)。光照10周后,绿光-白光组屈光度及玻璃体腔长度等参数与绿光组相似,蓝光-白光组与蓝光组相似。移至白光后,绿光-白光组近视化程度开始减少,至20周时趋于稳定,但仍较白光组形成近视约-0.6D(P<0.05)；脱离蓝光后,蓝光-白光组远视度数开始减少,至20周时停止发展,但仍较白光组偏远视约+1.4D(P<0.05)。光照后各组角膜曲率半径、前房深度和晶状体厚度均发生不同程度增加,但组间变化差异无显著性(P>0.05)。光照10周后,绿光-蓝光组屈光度及玻璃体腔长度等参数与绿光组相似,蓝光-绿光组与蓝光组相似。移至蓝光后,绿光-蓝光组近视化程度开始明显减少,玻璃体腔停止延长,至实验结束时,屈光度为+3.725±0.47D,玻璃体腔长度为3.39±0.07mm；进入绿光后,蓝光-绿光组远视度数开始明显减少,玻璃体开始快速延长,至实验结束时,屈光度为+3.325±0.50D,玻璃体腔长度为3.39±0.06mm。对照白光组在实验结束时屈光度为+2.78±0.68D,玻璃体腔长度为3.44±0.08mm。光照后三组角膜曲率半径、前房深度和晶状体厚度均发生不同程度增加,但组间差异无显著性(P>0.05)。结论1)530nm单色光诱导豚鼠眼球玻璃体腔延长较快,产生近视；430nm单色光诱导豚鼠眼球玻璃体腔延长较慢,产生远视。2)530nm和430nm这两种单色光在豚鼠年幼时发生的作用不能被之后的正常光环境所清除。3)对豚鼠眼球发育产生作用时,530nm和430nm这两种单色光间具有拮抗性。4)530nm和430nm单色光对眼球屈光发育的作用机制可能与产生色觉的视锥细胞有关。第二部分430nm和530nm单色光对豚鼠视网膜视锥细胞数量和分布影响的研究目的应用不同单色光光照豚鼠后观察其视网膜视锥细胞分布和数量的变化。方法36只约2周龄健康雄性豚鼠,随机分成三组(n=12),蓝光组、绿光组和白光组(对照组)分别在蓝光(430nm)、绿光(530 nm)和白光(色温5000k)下进行饲养。设置照明参数：光量子数相同,为每秒3×10-4μmol/cm2。实验前每组进行眼球生物学测量(屈光度、角膜曲率、眼轴各部分长度),光照后第12周重复测量以上数据。12周后将每组豚鼠6只用于视网膜铺片免疫荧光染色,另6只用于流式细胞仪绝对计数。结果光照前三组生物学测量参数差异无显著性。光照12周后绿光组同对照白光组相比平均形成约-1.5D近视；蓝光组较对照组形成约+3.2D的远视,差异均有显著性P<0.01)。铺片染色结果显示,白光组豚鼠视网膜视锥细胞镶嵌分布具有如下特点：M视锥细胞主要分布在视网膜背侧,中央区密度也较大,至腹侧逐渐减少,呈阶梯状分布；S视锥细胞主要分布在视网膜腹侧,中央区也有分布,至背侧突然减少,无逐渐减少区域；实验结束时,绿光组视网膜腹侧M视锥细胞密度明显增多(P<0.01),蓝光组视网膜背侧M视锥细胞密度减少(P<0.05)；蓝光组视网膜S视锥细胞在各区增加(P<0.05),绿光组视网膜各区S视锥细胞明显减少(P<0.01)。流式细胞仪结果显示530nm单色光可诱导豚鼠M视锥细胞增多,S视锥细胞减少；430nm单色光可诱导豚鼠S视锥细胞增多,M视锥细胞减少。结论430nm和530 nm两种单色光可使豚鼠视网膜视锥细胞数量和分布发生不同变化,提示视锥细胞可能在单色光诱导的眼球屈光不正发育过程中起一定作用。