視網膜缺血是缺血性視神經病變、視網膜動靜脈阻塞、頸動脈阻塞性疾病、早產兒視網膜病變、慢性糖尿病視網膜病變和青光眼等多種視網膜疾病的共同病理生理過程。建立視網膜缺血動物模型對了解視網膜缺血性疾病的病理機制以及探索其治療方法至關重要。目前常用的視網膜缺血動物模型方法有升高眼壓法、結扎血管法、線栓法、光化學法及注射藥物法等，深入了解模型建立方法，分析不同模型的適應病癥，對視網膜缺血性病變研究的實驗設計具有重要的參考價值。
引用本文： 張永杰, 徐紅, 田雪松. 視網膜缺血動物模型的建立及研究進展. 中華眼底病雜志, 2021, 37(5): 408-413. doi: 10.3760/cma.j.cn511434-20200716-00342 復制
視網膜是中樞神經系統的一部分，與大腦一樣具有高能量代謝特征[1]。視網膜缺血是視網膜血液循環不能滿足其代謝需求時的病理狀態，是視力受損及致盲的常見原因。許多眼科疾病均可引起視網膜缺血。因此，建立視網膜缺血動物模型對模擬視網膜缺血性疾病的病理過程，對探尋其機制以及其治療方式至關重要。目前國內外學者利用升高眼壓法、結扎血管法、線栓法、光化學法及注射藥物法等開發出各類視網膜缺血模型。現就視網膜缺血動物模型的建立及研究進展作一綜述。
1 升高眼壓法
Smith等[2]首次通過增加眼壓的方法制作大鼠視網膜缺血模型，即將無菌液體注入眼內，使眼壓升高并控制在100 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）。Büchi等[3]對此模型進行了改良，其將連接貯有生理鹽水的靜水壓裝置的針頭刺入大鼠眼球前房，升高眼壓至110 mm Hg并持續一段時間，從而阻斷視網膜血流。這種方法因視網膜和脈絡膜循環均被阻斷，故導致全視網膜（視網膜內層和視網膜外層）急性缺血，表現為視網膜電圖（ERG）變平，眼底和虹膜變白。
眼壓升高引起的視網膜缺血與眼壓高低及持續時間相關。有研究發現，大鼠眼壓升高至130 mm Hg并維持不少于20 min或120 mm Hg并維持35 min會出現不可逆的視網膜缺血[4-5]。但也有研究發現，大鼠眼壓升高至120 mm Hg并維持60 min時，光學顯微鏡下未見其明顯的組織學損傷，但視網膜神經節細胞（RGC）、無長突細胞和Müller細胞的免疫組織化學發生了明顯改變[6]。還有文獻報道，當大鼠眼壓升高至110 mm Hg并維持90 min或120 min，再灌注7 d，其視網膜內層平均厚度明顯變薄[3]。
眼壓升高引起的視網膜缺血與大鼠的品系相關。有研究認為，缺血時間相同的情況下，白化大鼠的視網膜損傷較有色大鼠（pigmental rat）更為嚴重[5]，且不同品系的有色大鼠之間損傷亦不相同[7]。
升高眼壓法還可應用于貓、兔、豬及非人類的靈長類動物研究中，此方法具有操作簡單、動物存活率高、病理現象發生快以及對機體其他系統影響小等優勢，其模擬了人類視網膜中央動脈阻塞（CRAO）、眼動脈阻塞和急性閉角型青光眼中觀察到的特征。也有學者認為，該模型除造成視網膜缺血外，還會因壓力本身對視網膜造成機械損傷，有可能干擾結果，因為與血管結扎模型相比，升高眼壓組大鼠的ERG b波恢復明顯減慢[8-9]。
2 結扎血管法
大鼠與人類的眼部血管供給最為接近，不同學者對大鼠視網膜血供有不同的理解。有學者認為，大鼠視網膜血供是由起源于頸內動脈的翼腭動脈分出的眼動脈提供[10]；但也有學者認為，大鼠缺少睫狀后短動脈，眼動脈分出睫狀后動脈，睫狀后動脈再分出視網膜中央動脈和兩支睫狀后長動脈，其中視網膜中央動脈供應視網膜內層，兩支睫狀后長動脈供應視網膜外層和整個葡萄膜（虹膜、睫狀體和脈絡膜）[11-12]。大鼠的頸外動脈可經由翼管動脈和面動脈的分支內眥動脈與翼腭動脈相聯通[13]。
目前結扎血管法主要有五種方式。第一種是結扎視神經鞘。沿大鼠角膜緣剪開顳側球結膜，做上直肌及外直肌牽引吊線，暴露手術側視神經鞘，將視網膜中央動靜脈連同視神經一并結扎，手術中可通過顯微鏡觀察到視網膜血管血流停止，可見ERG b波變平。
第二種是結扎視網膜中央動脈。在暴露大鼠視神經鞘后縱行切開，精細分離視網膜中央動脈，并用10號尼龍線單獨結扎，通過檢眼鏡實時監測視網膜的血液供應以確保視網膜缺血。這兩種方法均可造成大鼠視網膜急性缺血，但結扎視神經鞘可致視神經損傷，可用于合并視神經損傷的視網膜缺血研究；結扎視網膜中央動脈精確度更高，不影響視神經，可模擬CRAO，但操作難度也相對更大。
第三種是結扎雙側頸總動脈（BCCAO）。沿大鼠頸前正中線從胸骨上窩上緣向上縱向切口，逐層鈍性分離皮下組織、筋膜，以及胸鎖乳突肌與胸骨舌骨肌，然后結扎自頸動脈鞘中分離的雙側頸總動脈（CCA）。Block等[14]發現，大鼠BCCAO導致視網膜功能受損，ERG顯示在很大程度上是由Müller細胞產生的b波振幅減小。Qin等[15]在BCCAO后觀察到視網膜動脈硬化、視網膜靜脈輕微擴張、小血管瘤、出血、血管節段性充盈以及RGC凋亡、密度減少、視網膜總厚度及內網層明顯變薄。Karamian等[16]研究發現，BCCAO后視網膜氧氣供給率、氧氣代謝率均降低，氧氣攝取率增加。此外，Blair等[17]在BCCAO的基礎上建立了視網膜分級缺血模型，可對視網膜缺血程度和缺血時間進行控制；操作步驟大致如下，將大鼠左側CCA結扎后，把右側CCA放置在帶有精密活動桿和后擋板的定制鉗具中，通過移動精密活動桿來實現對右側CCA的分級壓縮。筆者也探索了BCCAO對視網膜的損傷，并且發現品系不同，BCCAO對大鼠視網膜的損傷亦不相同，Sprague-Dawley大鼠BCCAO后視束、視神經及視網膜病變較Wistar大鼠更輕[18-20]。BCCAO屬于慢性視網膜缺血，不需對眼球進行侵入性操作，故可減少操作所致的缺血和炎癥，模擬了臨床上頸動脈狹窄或阻塞所致的眼缺血綜合征，但BCCAO同時也會造成腦缺血；由于椎動脈通過Willis環保留了部分通向視網膜的血液供應，故血管發育的差異導致視網膜損傷變異較大[21]。
第四種是夾閉翼腭動脈或翼腭動脈和頸外動脈同時結扎[10, 22]。沿胸骨上窩上緣向上縱向切口，分離肌層及頸總動脈、頸內動脈、頸外動脈及翼腭動脈。Shabanzadeh等[10]發現，夾閉大鼠翼腭動脈30 min，再灌注14 d，可見RGC損傷。Ogishima等[23]發現，將小鼠翼腭動脈和頸外動脈同時結扎，可觀察到眼部血流顯著減少，血管變狹窄；缺血5 h后，ERG a、b波和振蕩電位振幅降低；RGC數量減少以及內網層和內核層的厚度均變薄。Ohta等[24]報道，在大鼠翼腭動脈發出點之上結扎雙側頸內動脈（不結扎翼腭動脈），則不會出現視神經萎縮，也未發現視覺功能受損。此方法操作簡單，不會對視網膜造成直接機械損傷，屬于急性視網膜缺血，可模擬CRAO及眼缺血綜合征。但目前報道此模型的文獻相對較少，尤其在小鼠該模型的成功是否與Willis環發育不全相關，還需要更多研究予以證實。
第五種是四血管阻斷（4VO）。該方法由Pulsinelli等[25]建立，主要手術步驟如下：（1）第1天暴露大鼠雙側第一頸椎橫突翼小孔，用電凝針燒灼雙側翼小孔內的椎動脈，造成永久性凝斷；24 h后暫時夾閉雙側CCA 20 min后松開造成腦缺血再灌注損傷，亦可引起急性視網膜缺血損傷[26]。Ozden等[27]報道，大鼠經4VO后4 h，其視網膜各層水腫（內網層和內核層為主）、視網膜變厚；RGC層（GCL）內的部分RGC空泡形成，GCL和內網層之間單核細胞滲漏，內核層和外核層之間明顯可見紅細胞滲漏，凋亡細胞計數也顯著升高。Gallyas等[28]報道，4VO后2～4個月，大鼠視束產生退行性變。4VO法模擬了眼缺血綜合征所致的視網膜缺血，與BCCAO相比，該法永久凝斷了雙側椎動脈，但是雙側CCA僅暫時夾閉后再開放。
3 線栓法
大腦中動脈栓塞（MCAO）模型由Longa等[29]建立。主要手術步驟如下：（1）分離CCA、頸外動脈和頸內動脈；（2）分離并結扎頸內動脈的顱外分支-翼腭動脈（防止線栓誤入），保持頸內動脈的開放；（3）結扎頸外動脈并用顯微手術剪于頸外動脈主干中部開一小口，將線栓從頸外動脈插入頸內動脈并向前推進至有阻力感時停止，從而阻塞大腦中動脈，一段時間后線栓退出，造成再灌注損傷。Block等[30]發現，MCAO模型可誘導大鼠視網膜缺血損傷。Steele等[31]也用該模型誘導了小鼠的視網膜缺血損傷，MCAO 60 min和再灌注2 h導致內核層（超過30%）和GCL（超過50%）出現大范圍的細胞損傷。Lee等[32]發現，MCAO大鼠在缺血時，激光多普勒顯示視網膜血流與大鼠大腦中動脈阻塞急性期腦血流改變的時間密切相關，缺血側眼血流至少減少90%，RGC密度和視神經長度明顯減少，出現閉眼，在光刺激介導的回避實驗中其行為表現明顯受損。究其緣由，有學者認為由于大鼠眼動脈與大腦中動脈的相距很近，因此線栓在阻塞大腦中動脈的同時阻塞了眼動脈[13, 31-32]（圖1A）。筆者進行MCAO相關研究發現，在實施MCAO的手術過程中，由于夾閉了缺血側的CCA、結扎頸外動脈及翼腭動脈，且線栓阻斷了Willis環，使得視網膜血供中斷，因此引起視網膜缺血（圖1B）[33-34]。這一觀點在Block等[30]研究中得到了驗證。MCAO法的缺血時間可控，在腦缺血的同時亦可造成急性視網膜缺血，適用于腦缺血相關視網膜疾病的發病機制及治療研究。
4 光化學法
光化學法主要步驟如下：將動物麻醉，靜脈注入光敏藥物，待藥物循環至視網膜血管，用特定類型及波長的激光照射選定部位的視網膜動脈或靜脈，可見血管收縮，血流減慢乃至停止，形成血栓，造成視網膜急性缺血，手術后使用眼底照相、熒光素眼底血管造影檢查造模是否成功[35]。該方法主要是Nanda等[36]借鑒了Watson等[37]首次應用低毒、高光敏的孟加拉紅作為光敏感劑創立的局灶性腦缺血模型（大鼠尾靜脈注射孟加拉紅后激光照射軀體感覺皮層導致血栓形成，造成大鼠缺血性中風），采用孟加拉紅光化學法建立兔視網膜血管（動脈及靜脈）阻塞模型。光化學法應用較廣，并且隨材料技術的發展不斷地進行改良，可用于嚙齒類動物、兔、豬、貓、犬及非人靈長類動物等。光敏劑最常用的是孟加拉紅[38]還有赤蘚紅B、熒光素鈉、氯鋁磺化酞菁、曙紅Y等。激光波長常為514、532、550、577 nm等。光化學法操作相對簡便，光敏劑吸收特定波長激光的能量后，產生大量的單線態氧，造成視網膜血管內皮細胞膜脂質過氧化損傷，使得血小板黏附和聚集，啟動凝血系統，從而血栓形成乃至阻塞，與臨床上人視網膜動靜脈阻塞形成機制相似。但不同文獻報道光化學法建立動物模型的視網膜血管再通時間并不一致。溫鑫等[39]在使用光化學法誘導新西蘭兔CRAO后，聯合反搏術實現再灌注時間可控，從而評估視網膜缺血和再灌注損傷兩者在疾病不同時期的作用。需要注意的是，使用光化學法造模時在波長匹配的情況下選擇較低的激光能量并避開脈絡膜血管，以免造成鄰近視網膜損傷和脈絡膜血管破裂。
此外，Ogura等[40]建立了非光敏劑的靶向輸送血小板聚集劑阻塞視網膜血管模型。該方法主要通過靜脈注射包含二磷酸腺苷（血小板聚集劑）的脂質體，在視網膜擬阻塞部位用激光的光脈沖將脂質體加熱到41℃，釋放二磷酸腺苷，使得血小板聚集、堵塞血管。該方法主要造成了外層視網膜損傷，而內層損傷相對較小，避免了光敏劑法激光能量過高對臨近視網膜的損傷。
5 玻璃體內注射
內皮素（ET）-1是具有血管收縮活性的含21個氨基酸的多肽，通過結合細胞膜的特定受體（ETA和ETB），增加了細胞內Ca2+離子濃度，從而導致血管壁平滑肌收縮增加。Takei等[41]在兔眼玻璃體注射100 pmol ET-1，成功誘導視網膜血管暫時性完全性阻塞，模擬視網膜急性缺血。Bursell等[42]發現，ET可以使大鼠視網膜動脈收縮，注射濃度為10?7 mmol/LET-1后15 min，視網膜動脈直徑減小了約17%。Lau等[43]發現，大鼠眼內注射ET-1后，出現類似青光眼的GCL細胞壞死和神經膠質纖維酸性蛋白表達增加。此外還可結膜下和球后注射ET-1造成視網膜缺血。此模型易于復制，不需要進行復雜操作，并且感染風險小，可模擬CRAO，但其缺點是需要較高劑量的ET-1，不能排除ET-1進入全身循環對其他組織造成損害的可能性。
Tamura[44]基于血管周圍結締組織中的促凝血酶原激酶參與觸發外源性凝血，在兔玻璃體內注射凝血酶溶液0.01 ml，1個月后顯示靜脈收縮，3個月后視網膜靜脈阻塞（RVO）區域明顯增多，該模型在造成RVO的同時不伴有血管壁或周圍組織損傷。
El-Dessouky等[45]在兔玻璃體注射50、100 μg親水性光敏劑單天門冬酰胺二氫卟酚e6，1周后出現視網膜中央靜脈阻塞和不同程度的視網膜出血。
PD0325901是有絲分裂原活化蛋白激酶激酶（MEK）的選擇性抑制劑。Huang等[46]對兔眼玻璃體注射0.5 mg或1.0 mg PD0325901，引發視網膜急性缺血，在48 h內觀察到RVO及視網膜血管滲漏和出血，注射后第8天發現視網膜脫離和退行性病變。這提示在MEK抑制劑的研發過程中應充分考慮其眼毒性，采用玻璃體內注射，評估RVO風險是合理的。
6 其他方法
5羥色胺法：Hayreh等[47]在動脈粥樣硬化食蟹猴靜脈注射5羥色胺，發現其可造成視網膜中央動脈短暫性完全阻塞或視網膜中央動脈和（或）睫狀后動脈血流受阻，但不影響正常食蟹猴視網膜血管。滑輪法：Li等[48]在大鼠眼瞼后約2 mm處，將4-0的縫合線環繞眼球，縫線兩端通過滑輪系統連接砝碼，根據體重配置不同重量的砝碼，以增加眼內壓和減少眼血流，造成大鼠視網膜急性缺血。充氣球囊術：Weber等[49]經大鼠結膜切口，將連接有Swan-Ganz導管的小球囊放置于眼球和眶顳側壁之間，往球囊充入1.6 ml空氣升高眼內壓45 min可誘導大鼠視網膜急性缺血。玻璃探針法：Birol等[50]先將直徑為0.7 mm毛細玻璃管加工成尖端為直徑0.5～0.7 mm的球狀玻璃探針，然后將玻璃探針連接液壓微型驅動器后，通過19號薄壁密封針插入貓眼內，用玻璃探針前端球部直接按壓在從貓眼視盤顯露出的動脈上，誘導視網膜急性分支動脈阻塞，通過觀察貓在呼吸時候ERG的b波很小或沒有來確認形成阻塞。空氣栓塞法：Soga等[51]在犬CCA內注入0.6 ml空氣誘導RAO，用熒光素眼底血管造影評估血壓和血液稀釋對空氣栓塞引起的RAO持續時間的影響。透明質酸栓塞法：透明質酸又名玻尿酸，廣泛應用于醫療美容等領域。Chiang等[52]在兔眼動脈注射約0.35 ml透明質酸，誘導視網膜動脈透明質酸栓塞，造成急性視網膜缺血。此方法可用于探究因注射透明質酸所致眼動脈和（或）視網膜動脈阻塞的發病機制及治療研究。動脈粥樣硬化斑塊法：Ciulla等[53]將特殊處理的人動脈粥樣硬化斑塊顆粒經導管注入兔CCA，可成功誘導CRAO及視網膜分支動脈阻塞。白細胞聚集法：Scheurer等[54]將經C5a-des-Arg刺激后聚集成0.26～1.00 mm不同大小顆粒的白細胞，注射在豬視網膜動脈中，導致分支動脈阻塞并伴有視網膜水腫、出血，用以模擬視網膜小動脈阻塞綜合征。導管介入法：Morén等[55]發現，經股動脈通路導管介入可進入豬視網膜循環。將6F血管鞘插入豬股動脈，在影像引導下將5F血管造影導管從股動脈進入、經頸外動脈后插入上頜動脈，對頸外動脈系統行腦血管造影，用6F引導導管替換5F導管，將6F引導導管插入頸外動脈后，微導管經此插入眼動脈，再將軟質細金屬線線圈通過微導管導入血管后盤繞成團，使局部血管阻塞，誘導視網膜急性缺血。導管介入法是在造影檢查的輔助下，將金屬線圈精確導入眼動脈的遠端，超過睫狀動脈主干的分支，模擬臨床上眼動脈或睫狀動脈分支阻塞。
以上所述各類視網膜缺血模型都各有優劣。原則上，從動物模型外推來嘗試解釋未充分了解的疾病發病機制都會產生許多問題，因為即使該模型復制了該疾病的病理特征，但是不一定能復制其發病機制。因此未來的目標之一是開發合適的視網膜缺血動物模型，使之更能接近臨床發病機制及病理特征。
視網膜是中樞神經系統的一部分，與大腦一樣具有高能量代謝特征[1]。視網膜缺血是視網膜血液循環不能滿足其代謝需求時的病理狀態，是視力受損及致盲的常見原因。許多眼科疾病均可引起視網膜缺血。因此，建立視網膜缺血動物模型對模擬視網膜缺血性疾病的病理過程，對探尋其機制以及其治療方式至關重要。目前國內外學者利用升高眼壓法、結扎血管法、線栓法、光化學法及注射藥物法等開發出各類視網膜缺血模型。現就視網膜缺血動物模型的建立及研究進展作一綜述。
1 升高眼壓法
Smith等[2]首次通過增加眼壓的方法制作大鼠視網膜缺血模型，即將無菌液體注入眼內，使眼壓升高并控制在100 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）。Büchi等[3]對此模型進行了改良，其將連接貯有生理鹽水的靜水壓裝置的針頭刺入大鼠眼球前房，升高眼壓至110 mm Hg并持續一段時間，從而阻斷視網膜血流。這種方法因視網膜和脈絡膜循環均被阻斷，故導致全視網膜（視網膜內層和視網膜外層）急性缺血，表現為視網膜電圖（ERG）變平，眼底和虹膜變白。
眼壓升高引起的視網膜缺血與眼壓高低及持續時間相關。有研究發現，大鼠眼壓升高至130 mm Hg并維持不少于20 min或120 mm Hg并維持35 min會出現不可逆的視網膜缺血[4-5]。但也有研究發現，大鼠眼壓升高至120 mm Hg并維持60 min時，光學顯微鏡下未見其明顯的組織學損傷，但視網膜神經節細胞（RGC）、無長突細胞和Müller細胞的免疫組織化學發生了明顯改變[6]。還有文獻報道，當大鼠眼壓升高至110 mm Hg并維持90 min或120 min，再灌注7 d，其視網膜內層平均厚度明顯變薄[3]。
眼壓升高引起的視網膜缺血與大鼠的品系相關。有研究認為，缺血時間相同的情況下，白化大鼠的視網膜損傷較有色大鼠（pigmental rat）更為嚴重[5]，且不同品系的有色大鼠之間損傷亦不相同[7]。
升高眼壓法還可應用于貓、兔、豬及非人類的靈長類動物研究中，此方法具有操作簡單、動物存活率高、病理現象發生快以及對機體其他系統影響小等優勢，其模擬了人類視網膜中央動脈阻塞（CRAO）、眼動脈阻塞和急性閉角型青光眼中觀察到的特征。也有學者認為，該模型除造成視網膜缺血外，還會因壓力本身對視網膜造成機械損傷，有可能干擾結果，因為與血管結扎模型相比，升高眼壓組大鼠的ERG b波恢復明顯減慢[8-9]。
2 結扎血管法
大鼠與人類的眼部血管供給最為接近，不同學者對大鼠視網膜血供有不同的理解。有學者認為，大鼠視網膜血供是由起源于頸內動脈的翼腭動脈分出的眼動脈提供[10]；但也有學者認為，大鼠缺少睫狀后短動脈，眼動脈分出睫狀后動脈，睫狀后動脈再分出視網膜中央動脈和兩支睫狀后長動脈，其中視網膜中央動脈供應視網膜內層，兩支睫狀后長動脈供應視網膜外層和整個葡萄膜（虹膜、睫狀體和脈絡膜）[11-12]。大鼠的頸外動脈可經由翼管動脈和面動脈的分支內眥動脈與翼腭動脈相聯通[13]。
目前結扎血管法主要有五種方式。第一種是結扎視神經鞘。沿大鼠角膜緣剪開顳側球結膜，做上直肌及外直肌牽引吊線，暴露手術側視神經鞘，將視網膜中央動靜脈連同視神經一并結扎，手術中可通過顯微鏡觀察到視網膜血管血流停止，可見ERG b波變平。
第二種是結扎視網膜中央動脈。在暴露大鼠視神經鞘后縱行切開，精細分離視網膜中央動脈，并用10號尼龍線單獨結扎，通過檢眼鏡實時監測視網膜的血液供應以確保視網膜缺血。這兩種方法均可造成大鼠視網膜急性缺血，但結扎視神經鞘可致視神經損傷，可用于合并視神經損傷的視網膜缺血研究；結扎視網膜中央動脈精確度更高，不影響視神經，可模擬CRAO，但操作難度也相對更大。
第三種是結扎雙側頸總動脈（BCCAO）。沿大鼠頸前正中線從胸骨上窩上緣向上縱向切口，逐層鈍性分離皮下組織、筋膜，以及胸鎖乳突肌與胸骨舌骨肌，然后結扎自頸動脈鞘中分離的雙側頸總動脈（CCA）。Block等[14]發現，大鼠BCCAO導致視網膜功能受損，ERG顯示在很大程度上是由Müller細胞產生的b波振幅減小。Qin等[15]在BCCAO后觀察到視網膜動脈硬化、視網膜靜脈輕微擴張、小血管瘤、出血、血管節段性充盈以及RGC凋亡、密度減少、視網膜總厚度及內網層明顯變薄。Karamian等[16]研究發現，BCCAO后視網膜氧氣供給率、氧氣代謝率均降低，氧氣攝取率增加。此外，Blair等[17]在BCCAO的基礎上建立了視網膜分級缺血模型，可對視網膜缺血程度和缺血時間進行控制；操作步驟大致如下，將大鼠左側CCA結扎后，把右側CCA放置在帶有精密活動桿和后擋板的定制鉗具中，通過移動精密活動桿來實現對右側CCA的分級壓縮。筆者也探索了BCCAO對視網膜的損傷，并且發現品系不同，BCCAO對大鼠視網膜的損傷亦不相同，Sprague-Dawley大鼠BCCAO后視束、視神經及視網膜病變較Wistar大鼠更輕[18-20]。BCCAO屬于慢性視網膜缺血，不需對眼球進行侵入性操作，故可減少操作所致的缺血和炎癥，模擬了臨床上頸動脈狹窄或阻塞所致的眼缺血綜合征，但BCCAO同時也會造成腦缺血；由于椎動脈通過Willis環保留了部分通向視網膜的血液供應，故血管發育的差異導致視網膜損傷變異較大[21]。
第四種是夾閉翼腭動脈或翼腭動脈和頸外動脈同時結扎[10, 22]。沿胸骨上窩上緣向上縱向切口，分離肌層及頸總動脈、頸內動脈、頸外動脈及翼腭動脈。Shabanzadeh等[10]發現，夾閉大鼠翼腭動脈30 min，再灌注14 d，可見RGC損傷。Ogishima等[23]發現，將小鼠翼腭動脈和頸外動脈同時結扎，可觀察到眼部血流顯著減少，血管變狹窄；缺血5 h后，ERG a、b波和振蕩電位振幅降低；RGC數量減少以及內網層和內核層的厚度均變薄。Ohta等[24]報道，在大鼠翼腭動脈發出點之上結扎雙側頸內動脈（不結扎翼腭動脈），則不會出現視神經萎縮，也未發現視覺功能受損。此方法操作簡單，不會對視網膜造成直接機械損傷，屬于急性視網膜缺血，可模擬CRAO及眼缺血綜合征。但目前報道此模型的文獻相對較少，尤其在小鼠該模型的成功是否與Willis環發育不全相關，還需要更多研究予以證實。
第五種是四血管阻斷（4VO）。該方法由Pulsinelli等[25]建立，主要手術步驟如下：（1）第1天暴露大鼠雙側第一頸椎橫突翼小孔，用電凝針燒灼雙側翼小孔內的椎動脈，造成永久性凝斷；24 h后暫時夾閉雙側CCA 20 min后松開造成腦缺血再灌注損傷，亦可引起急性視網膜缺血損傷[26]。Ozden等[27]報道，大鼠經4VO后4 h，其視網膜各層水腫（內網層和內核層為主）、視網膜變厚；RGC層（GCL）內的部分RGC空泡形成，GCL和內網層之間單核細胞滲漏，內核層和外核層之間明顯可見紅細胞滲漏，凋亡細胞計數也顯著升高。Gallyas等[28]報道，4VO后2～4個月，大鼠視束產生退行性變。4VO法模擬了眼缺血綜合征所致的視網膜缺血，與BCCAO相比，該法永久凝斷了雙側椎動脈，但是雙側CCA僅暫時夾閉后再開放。
3 線栓法
大腦中動脈栓塞（MCAO）模型由Longa等[29]建立。主要手術步驟如下：（1）分離CCA、頸外動脈和頸內動脈；（2）分離并結扎頸內動脈的顱外分支-翼腭動脈（防止線栓誤入），保持頸內動脈的開放；（3）結扎頸外動脈并用顯微手術剪于頸外動脈主干中部開一小口，將線栓從頸外動脈插入頸內動脈并向前推進至有阻力感時停止，從而阻塞大腦中動脈，一段時間后線栓退出，造成再灌注損傷。Block等[30]發現，MCAO模型可誘導大鼠視網膜缺血損傷。Steele等[31]也用該模型誘導了小鼠的視網膜缺血損傷，MCAO 60 min和再灌注2 h導致內核層（超過30%）和GCL（超過50%）出現大范圍的細胞損傷。Lee等[32]發現，MCAO大鼠在缺血時，激光多普勒顯示視網膜血流與大鼠大腦中動脈阻塞急性期腦血流改變的時間密切相關，缺血側眼血流至少減少90%，RGC密度和視神經長度明顯減少，出現閉眼，在光刺激介導的回避實驗中其行為表現明顯受損。究其緣由，有學者認為由于大鼠眼動脈與大腦中動脈的相距很近，因此線栓在阻塞大腦中動脈的同時阻塞了眼動脈[13, 31-32]（圖1A）。筆者進行MCAO相關研究發現，在實施MCAO的手術過程中，由于夾閉了缺血側的CCA、結扎頸外動脈及翼腭動脈，且線栓阻斷了Willis環，使得視網膜血供中斷，因此引起視網膜缺血（圖1B）[33-34]。這一觀點在Block等[30]研究中得到了驗證。MCAO法的缺血時間可控，在腦缺血的同時亦可造成急性視網膜缺血，適用于腦缺血相關視網膜疾病的發病機制及治療研究。
4 光化學法
光化學法主要步驟如下：將動物麻醉，靜脈注入光敏藥物，待藥物循環至視網膜血管，用特定類型及波長的激光照射選定部位的視網膜動脈或靜脈，可見血管收縮，血流減慢乃至停止，形成血栓，造成視網膜急性缺血，手術后使用眼底照相、熒光素眼底血管造影檢查造模是否成功[35]。該方法主要是Nanda等[36]借鑒了Watson等[37]首次應用低毒、高光敏的孟加拉紅作為光敏感劑創立的局灶性腦缺血模型（大鼠尾靜脈注射孟加拉紅后激光照射軀體感覺皮層導致血栓形成，造成大鼠缺血性中風），采用孟加拉紅光化學法建立兔視網膜血管（動脈及靜脈）阻塞模型。光化學法應用較廣，并且隨材料技術的發展不斷地進行改良，可用于嚙齒類動物、兔、豬、貓、犬及非人靈長類動物等。光敏劑最常用的是孟加拉紅[38]還有赤蘚紅B、熒光素鈉、氯鋁磺化酞菁、曙紅Y等。激光波長常為514、532、550、577 nm等。光化學法操作相對簡便，光敏劑吸收特定波長激光的能量后，產生大量的單線態氧，造成視網膜血管內皮細胞膜脂質過氧化損傷，使得血小板黏附和聚集，啟動凝血系統，從而血栓形成乃至阻塞，與臨床上人視網膜動靜脈阻塞形成機制相似。但不同文獻報道光化學法建立動物模型的視網膜血管再通時間并不一致。溫鑫等[39]在使用光化學法誘導新西蘭兔CRAO后，聯合反搏術實現再灌注時間可控，從而評估視網膜缺血和再灌注損傷兩者在疾病不同時期的作用。需要注意的是，使用光化學法造模時在波長匹配的情況下選擇較低的激光能量并避開脈絡膜血管，以免造成鄰近視網膜損傷和脈絡膜血管破裂。
此外，Ogura等[40]建立了非光敏劑的靶向輸送血小板聚集劑阻塞視網膜血管模型。該方法主要通過靜脈注射包含二磷酸腺苷（血小板聚集劑）的脂質體，在視網膜擬阻塞部位用激光的光脈沖將脂質體加熱到41℃，釋放二磷酸腺苷，使得血小板聚集、堵塞血管。該方法主要造成了外層視網膜損傷，而內層損傷相對較小，避免了光敏劑法激光能量過高對臨近視網膜的損傷。
5 玻璃體內注射
內皮素（ET）-1是具有血管收縮活性的含21個氨基酸的多肽，通過結合細胞膜的特定受體（ETA和ETB），增加了細胞內Ca2+離子濃度，從而導致血管壁平滑肌收縮增加。Takei等[41]在兔眼玻璃體注射100 pmol ET-1，成功誘導視網膜血管暫時性完全性阻塞，模擬視網膜急性缺血。Bursell等[42]發現，ET可以使大鼠視網膜動脈收縮，注射濃度為10?7 mmol/LET-1后15 min，視網膜動脈直徑減小了約17%。Lau等[43]發現，大鼠眼內注射ET-1后，出現類似青光眼的GCL細胞壞死和神經膠質纖維酸性蛋白表達增加。此外還可結膜下和球后注射ET-1造成視網膜缺血。此模型易于復制，不需要進行復雜操作，并且感染風險小，可模擬CRAO，但其缺點是需要較高劑量的ET-1，不能排除ET-1進入全身循環對其他組織造成損害的可能性。
Tamura[44]基于血管周圍結締組織中的促凝血酶原激酶參與觸發外源性凝血，在兔玻璃體內注射凝血酶溶液0.01 ml，1個月后顯示靜脈收縮，3個月后視網膜靜脈阻塞（RVO）區域明顯增多，該模型在造成RVO的同時不伴有血管壁或周圍組織損傷。
El-Dessouky等[45]在兔玻璃體注射50、100 μg親水性光敏劑單天門冬酰胺二氫卟酚e6，1周后出現視網膜中央靜脈阻塞和不同程度的視網膜出血。
PD0325901是有絲分裂原活化蛋白激酶激酶（MEK）的選擇性抑制劑。Huang等[46]對兔眼玻璃體注射0.5 mg或1.0 mg PD0325901，引發視網膜急性缺血，在48 h內觀察到RVO及視網膜血管滲漏和出血，注射后第8天發現視網膜脫離和退行性病變。這提示在MEK抑制劑的研發過程中應充分考慮其眼毒性，采用玻璃體內注射，評估RVO風險是合理的。
6 其他方法
5羥色胺法：Hayreh等[47]在動脈粥樣硬化食蟹猴靜脈注射5羥色胺，發現其可造成視網膜中央動脈短暫性完全阻塞或視網膜中央動脈和（或）睫狀后動脈血流受阻，但不影響正常食蟹猴視網膜血管。滑輪法：Li等[48]在大鼠眼瞼后約2 mm處，將4-0的縫合線環繞眼球，縫線兩端通過滑輪系統連接砝碼，根據體重配置不同重量的砝碼，以增加眼內壓和減少眼血流，造成大鼠視網膜急性缺血。充氣球囊術：Weber等[49]經大鼠結膜切口，將連接有Swan-Ganz導管的小球囊放置于眼球和眶顳側壁之間，往球囊充入1.6 ml空氣升高眼內壓45 min可誘導大鼠視網膜急性缺血。玻璃探針法：Birol等[50]先將直徑為0.7 mm毛細玻璃管加工成尖端為直徑0.5～0.7 mm的球狀玻璃探針，然后將玻璃探針連接液壓微型驅動器后，通過19號薄壁密封針插入貓眼內，用玻璃探針前端球部直接按壓在從貓眼視盤顯露出的動脈上，誘導視網膜急性分支動脈阻塞，通過觀察貓在呼吸時候ERG的b波很小或沒有來確認形成阻塞。空氣栓塞法：Soga等[51]在犬CCA內注入0.6 ml空氣誘導RAO，用熒光素眼底血管造影評估血壓和血液稀釋對空氣栓塞引起的RAO持續時間的影響。透明質酸栓塞法：透明質酸又名玻尿酸，廣泛應用于醫療美容等領域。Chiang等[52]在兔眼動脈注射約0.35 ml透明質酸，誘導視網膜動脈透明質酸栓塞，造成急性視網膜缺血。此方法可用于探究因注射透明質酸所致眼動脈和（或）視網膜動脈阻塞的發病機制及治療研究。動脈粥樣硬化斑塊法：Ciulla等[53]將特殊處理的人動脈粥樣硬化斑塊顆粒經導管注入兔CCA，可成功誘導CRAO及視網膜分支動脈阻塞。白細胞聚集法：Scheurer等[54]將經C5a-des-Arg刺激后聚集成0.26～1.00 mm不同大小顆粒的白細胞，注射在豬視網膜動脈中，導致分支動脈阻塞并伴有視網膜水腫、出血，用以模擬視網膜小動脈阻塞綜合征。導管介入法：Morén等[55]發現，經股動脈通路導管介入可進入豬視網膜循環。將6F血管鞘插入豬股動脈，在影像引導下將5F血管造影導管從股動脈進入、經頸外動脈后插入上頜動脈，對頸外動脈系統行腦血管造影，用6F引導導管替換5F導管，將6F引導導管插入頸外動脈后，微導管經此插入眼動脈，再將軟質細金屬線線圈通過微導管導入血管后盤繞成團，使局部血管阻塞，誘導視網膜急性缺血。導管介入法是在造影檢查的輔助下，將金屬線圈精確導入眼動脈的遠端，超過睫狀動脈主干的分支，模擬臨床上眼動脈或睫狀動脈分支阻塞。
以上所述各類視網膜缺血模型都各有優劣。原則上，從動物模型外推來嘗試解釋未充分了解的疾病發病機制都會產生許多問題，因為即使該模型復制了該疾病的病理特征，但是不一定能復制其發病機制。因此未來的目標之一是開發合適的視網膜缺血動物模型，使之更能接近臨床發病機制及病理特征。
