《International Journal of Molecular Sciences》：A Review of the Principles, Methodologies and Characteristics of Dry Eye Animal Models
干眼病（dry eye disease, DED）是眼表最常见的疾病之一，可引起患者不适和视力障碍。作为一种慢性疾病，干眼可由多种因素引起，包括泪膜稳定性降低、泪液渗透压升高以及眼表炎症反应。由于其发病机制复杂且尚不明确，与干眼诊断和治疗相关的许多挑战必须通过动物研究来解决。理想的干眼动物模型对于该疾病的发病机制、诊断和治疗研究至关重要。然而，目前缺乏全面系统的综述来评估相关动物模型开发中采用的不同方法。本综述总结了不同干眼动物模型的原则、方法和特征，旨在为药物建模、泪腺切除、睑板腺功能障碍（MGD）、自身免疫和环境建模中选择相关干眼模型提供参考。
**1. Introduction**
干眼病（DED）是一种多因素慢性眼表疾病，以泪膜不稳定和眼表微环境破坏为特征，其病理核心是泪膜稳态丧失，继而导致泪液质量、数量或动力学异常。泪膜由睑板腺分泌的脂质层、泪腺分泌的水液层以及结膜杯状细胞分泌的黏蛋白层组成。干眼的发生常与眼表炎症、组织损伤和神经异常相关，导致多种不适症状和/或视力障碍。由于干眼病的多因素性，选择能准确反映其发展的合适动物模型对于阐明疾病机制和评估新型治疗策略至关重要。本文系统综述了多种干眼动物模型的构建方法，包括药物诱导、泪腺切除、睑板腺功能障碍（MGD）诱导、利用自身免疫机制以及环境因素适应，并讨论了这些模型的优势、局限性和潜在应用。
**2. Drug-Induced Dry Eye Animal Models**
可诱导动物干眼的分子化合物包括乙酰胆碱受体阻断剂、肉毒杆菌毒素（BTX）、苯扎氯铵、N-乙酰半胱氨酸（NAC）和刀豆蛋白A（ConA）。这些模型大多呈瞬时性，且局部给药存在毒性风险，但因其构建方便高效而被广泛使用。
**2.1. Models Based on Acetylcholine Receptor Blocking Agents**
副交感神经通过调节泪腺、结膜杯状细胞等分泌结构维持眼表稳态。使用抗胆碱能药物如阿托品和东莨菪碱抑制副交感神经可建立干眼模型。阿托品通过竞争性抑制毒蕈碱受体阻断乙酰胆碱，减少泪液分泌。其衍生物甲基阿托品可缩短诱导时间。东莨菪碱同样抑制泪液和黏蛋白分泌。这类模型方便快捷，但可能无法完全模拟人类干眼的复杂性，特别是免疫反应方面。东莨菪碱模型因能反映眼表炎症而被广泛使用，如通过皮下渗透泵在Lewis大鼠中持续给药。
**2.2. Botulinum Toxin (BTX)-Induced Dry Eye Animal Models**
肉毒杆菌毒素（BTX）通过抑制乙酰胆碱释放来抑制副交感神经信号，从而减少泪液分泌。在CBA/J小鼠中，BTX-B（B型肉毒杆菌毒素）注射可显著抑制泪液分泌，且干眼症状持续超过一个月，更能反映人类干眼的慢性特征。该模型被提议作为筛选干眼治疗药物的有效平台。
**2.3. Benzalkonium Chloride-Induced Dry Eye Animal Models**
苯扎氯铵（BAK）通过减少杯状细胞密度、诱导结膜上皮细胞鳞状化生和凋亡，以及破坏角膜上皮屏障来扰乱泪膜，导致干眼。在小鼠、大鼠和兔中通过局部滴眼建立模型。0.1% BAK被认为是最适浓度，但0.2% BAK可缩短建模周期且不引起角膜溃疡或新生血管。兔模型因眼大小、结构和干眼病理生理与人类相似而更具代表性。BAK引起的眼表损伤不可逆，并触发炎症反应，因此该模型适用于研究干眼炎症病理和评估眼用制剂。
**2.4. N-Acetylcysteine (NAC)-Induced Dry Eye Animal Models**
N-乙酰半胱氨酸（NAC）通过破坏黏蛋白分子中的二硫键，降低其分子量并损害结构完整性，导致泪膜不稳定和干眼。局部应用10% NAC可诱导类似人类干眼的动物模型，表现为结膜杯状细胞密度降低和黏蛋白MUC16、MUC5AC表达下降。但高浓度NAC可能引起严重眼表毒性，需进一步评估低浓度效果。
**2.5. Concanavalin a (ConA)-Induced Dry Eye Animal Models**
刀豆蛋白A（ConA）是一种植物凝集素，可刺激特定T细胞亚群。将其注入泪腺可引发局部炎症反应，抑制泪液分泌，导致干眼。在兔中建立短期干眼模型，用于评估干眼药物治疗效果。为延长症状持续时间，采用B超引导下注射ConA，提高了精确性和模型稳定性。
**3. Lacrimal Gland Resection-Induced Dry Eye Animal Models**
泪腺损伤或功能障碍可导致泪液分泌减少，引发干眼。通过完全或部分切除泪腺构建泪液缺乏型干眼模型。
**3.1. Complete Lacrimal Gland Resection**
完全切除泪腺是建立严重干眼模型的方法之一。在啮齿动物中，眶外泪腺（ELG）是主要泪腺，位于耳前皮下；眶内泪腺（ILG）位于外眦结膜下。完全切除ILG和ELG可在LysM小鼠中引起更强烈的眼表炎症反应和更持久的干眼症状，持续长达24周。在兔中，泪腺包括上泪腺和下泪腺，上泪腺又分为眶部上泪腺和睑部上泪腺，切除需谨慎进行。完全切除成功建立了兔干眼模型，提供严重脱水眼表微环境用于研究晚期干眼病理生理。
**3.2. Partial Lacrimal Gland Excision**
部分切除泪腺可建立中度干眼模型。例如，选择性切除小鼠ELG可产生干眼模型，操作创伤较小，症状较轻且短暂，约14天内恢复。该模型适用于研究中度干眼和短期干预研究。
**4. MGD-Related Dry Eye Animal Models**
睑板腺功能障碍（MGD）是蒸发过强型干眼的主要原因，其特征是终末导管阻塞或腺体分泌减少，导致脂质分泌不足，泪膜脂质层完整性受损，泪液蒸发增加。MGD相关动物模型能有效复制干眼的关键临床特征。
**4.1. Drug-Related MGD Animal Models**
**4.1.1. Epinephrine-Induced MGD Model**：肾上腺素可促进深层导管上皮过度角化，导致睑板腺开口阻塞和MGD。在兔中局部滴用盐酸肾上腺素眼药水可诱导过度角化和MGD，症状持续长达六个月。
**4.1.2. Freund’s Adjuvant-Induced MGD Model**：完全弗氏佐剂（CFA）含有灭活结核分枝杆菌，注射入睑板腺可诱导慢性炎症，伴有免疫细胞浸润和细胞介导的免疫反应，可用于研究伴有睑板腺炎的MGD病理生理。
**4.1.3. Isotretinoin-Induced MGD Model**：异维A酸（13-顺式视黄酸）通过抑制皮脂腺脂质合成、抑制细胞增殖和诱导凋亡，导致兔睑板腺泡数量减少、体积减小，中央和周围导管上皮肥大。该模型通过PPARγ通路干扰睑板腺细胞分化，促进MGD发展。
**4.2. Meibomian-Gland-Obstruction-Related MGD Model**
睑板腺阻塞是MGD最常见原因。实验方法包括光凝法和电凝法阻塞新西兰白兔的睑板腺。但电凝法常需血管造影引导，而血管造影无法检测早期炎症变化，可能导致误解。
**4.3. Hyperlipidemia-Related MGD Model**
高脂血症是MGD的危险因素。载脂蛋白E（ApoE）参与脂质转运和代谢。在雄性ApoE基因敲除（ApoE
-/-）小鼠中，经过3个月可建立高脂血症相关MGD模型，为MGD病理生理的炎症通路和分子机制提供见解。
**4.4. Endocrine-Imbalance-Related MGD Models**
雄激素缺乏和糖尿病与MGD相关。雄激素是睑板腺功能的主要激素调节因子。糖尿病患者易出现MGD，表现为泪膜不稳定、功能性睑板腺数量减少和炎症反应上调。通过腹腔注射链脲佐菌素（STZ）诱导大鼠糖尿病，4个月后出现睑板腺开口阻塞和形态紊乱，可用于研究MGD与糖代谢异常的关系。
**5. Environmentally Induced Dry Eye Animal Models**
环境因素如温度、湿度、气流、光照和污染物可破坏泪膜稳态，促进干眼发生。
**5.1. Low-Humidity-Induced Dry Eye Animal Model**
泪膜稳态对环境湿度高度敏感。2005年开发了小鼠风洞以降低环境湿度，建立低湿度诱导干眼模型。该可控环境系统（CES）可创建稳定、可监测的低湿度环境。
**5.2. Pollution-Induced Dry Eye Animal Model**
大气颗粒物（PM）可导致干眼。通过局部滴注PM悬浮液建立大鼠模型，PM10诱导的模型出现明显眼表炎症、凋亡和鳞状化生，与人类干眼病理特征相似。PM2.5相关干眼模型中，NF-κB表达上调，提示其在干眼发病中的作用。为更好模拟真实暴露，采用气溶胶暴露方式，比局部滴眼更准确模拟人类环境暴露模式。
**6. Autoimmune-Diseases-Related Dry Eye Animal Models**
干燥综合征（SS）是一种慢性自身免疫性疾病，导致泪腺和唾液腺功能抑制，引起干眼。转基因小鼠模型用于研究SS相关干眼的自身免疫机制。非肥胖糖尿病（NOD）小鼠自发产生自身免疫性糖尿病，其泪腺淋巴细胞浸润，产生SS样症状。MRL/lpr小鼠模拟人类系统性红斑狼疮（SLE），适合研究原发性SS型干眼。DNA结合抑制剂Id3基因敲除（ID3 KO）小鼠在泪腺和唾液腺中出现淋巴细胞浸润，产生抗Ro和抗La抗体，表型接近原发性SS。其他品系如NFS/sld、IQI/Jic和CD25KO小鼠也用于研究。
**7. Conclusions**
干眼是最常见的眼表疾病，其病理生理机制尚不完全清楚。本综述总结了药物诱导、泪腺切除、MGD、自身免疫和环境诱导等干眼动物模型。不同模型对应不同病因类型：抗胆碱能药物治疗产生泪膜不稳定和水液层减少模型；NAC诱导黏蛋白层破坏；BAK模型与角膜上皮损伤和炎症相关；泪腺切除产生严重水液缺乏模型；MGD模型代表蒸发过强型干眼；自身免疫品系作为干燥综合征相关干眼模型。尽管综述按诱导方法分类，但未深入比较各模型的病理生理机制。未来应阐明这些机制差异，以更好地指导模型选择，提高临床前发现的转化相关性。
**8. Search Strategies**
在PubMed、Embase（Ovid）和Web of Science Core Collection三个电子数据库以及手工检索中进行了全面文献检索，关键词包括“dry eye”和“animal models”。检索时间从1978年11月1日至检索日期。共纳入38篇与动物模型建立相关的文献。不同动物模型的优缺点详细记录在表格中。仅纳入讨论动物模型建立或使用新型动物模型研究干眼相关疾病的文献，并评估了方法学质量。
