视网膜变性疾病中内层神经细胞的变构研究

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1、南方医科大学2009级硕士学位论文视网膜变性疾病中内层神经细胞的变构研究Remodelingofinnerretinalneuralcellsduringretinaldegeneration课题来源：国家自然科学基金(30900446)专业名称学位申请人指导教师答辩委员会主席答辩委员会成员论文评阅人眼科学闫明宋艳萍教授邢怡桥教授张虹教授张明昌教授蔡小军教授2012年05月23日广州堑主堂堡垒查闷擎燮燮鲨娑燮视网膜变性疾病中内层神经细胞的变构研究硕士研究生：闫明指导教师：宋艳萍教授．摘要研究背景视网膜色素变性(retinitispi

2、gmentosa,RP)是一类以光感受器细胞进行性功能障碍为特征，最终导致视觉障碍的一组进行性遗传性营养不良性退行病变，是世界范围内常见的致盲性眼病。临床特点主要为进行性视野缺失、夜盲、色素性视网膜病变和视网膜电图异常。RP好发于少年和青壮年，患者在青壮年时期出现双眼视力进行性下降最终视力完全丧失，对患者和社会带来极重的负担。在中国，每年因视网膜变性疾病失明的患者近100万，在白内障、角膜病、玻璃体疾病等致盲性眼病已有完备的治疗方案之后，目前还没有阻止RP病变进展和恢复视网膜功能的有效治疗方法。尽管在过去的数十年间，人们对该病的治疗

3、进行了各种尝试，包括视网膜移植、基因治疗、视觉假体、药物干预等，但至今尚无确切有效、能重建视功能的治疗方法。究其根本原因在于视网膜变性的病理机制极为复杂，在感光细胞丧失之后内层神经元也发生继发变性，因此视功能的维持和重建存在巨大的障碍。那么，光感受器细胞的丢失对视网膜内层神经细胞究竟产生了什么样的影响，至今尚不完全清楚，本课题针对视网膜色素变性疾病中的内层神经细胞结构和功能的变构进行探究。研究中，我们采用皇家外科学院大鼠(RoyalCollegeofSurgeonsrat，RCS)，这是一种遗传性视网膜色素变性的经典动物模型，该鼠的

4、感光细胞进行性变性。既往发现随着变性的发展，视网膜整体电位水平下降，甚至呈熄灭状态，进一摘要步的研究发现，视网膜神经节细胞(retinalganglioncell，RGCs)的功能也受到严重影响，部分RGCs甚至不能产生动作电位的发放。那么，在视网膜变性中继发感光细胞丧失之后，内层的RGCs的密度分布、形态结构发生了什么样的改变，以及钙离子的流向在其中起了什么样的作用，都有待深入探讨。此外另有研究表明在视网膜中存在一种非视觉图像感光系统，此系统由特殊的视网膜神经节细胞直接进行感光，此类细胞含有特殊的感光色素melanopsin，称之

5、为感光神经节细胞(Melanopsin-containingretinalganglioncells，mRGCs)，在缺乏视杆和视锥细胞的条件下仍对光线敏感，并且将非图像视觉信号传送到下丘脑的视交叉上核(suprachiasmaticnucleus，SCN)，参与生物节律的形成和瞳孔光反射等。这类细胞仅占神经节细胞层细胞的l％之％，广泛分布于整个视网膜，构成独立的感光网络。那么，在变性条件下，作为同样位于视网膜内层的神经元，mRGCs的分布、细胞的形态、突起分支构架以及分层，与周围视网膜神经细胞的联系，究竟发生了什么样的改变还不清楚

6、。目前，关于视网膜色素变性过程中各级神经元之间突触结构和功能“重构"(remodeling)的机制已成为视网膜色素变性的病理机制研究中的热点问题。有研究表明视网膜色素细胞、视杆细胞由于基因缺陷，或视网膜发生变性、损伤时，无功能输入的视网膜神经层会启动一个“重构’’(remodeling)反应。其特点为，上级神经元发出轴索，其末梢形成微神经瘤或异常突触，造成视网膜回路重新连接；神经元表面的分子表型丧失或被修改；muller细胞向外迁徙并形成视网膜下间隙纤维化，使残存的视网膜无法从色素细胞和脉络膜获得营养因子和生存支持，光感受器细胞和神

7、经元逐渐死亡。那么mRGCs是否参与了重构，它的这种改变，对于视网膜变性中视网膜神经细胞的保留、视觉功能的重建有什么样的提示。为此，本研究拟采用视网膜变性RCS大鼠，通过荧光金(Fluorogold)逆行标记RGCs、抗melanopsin抗体免疫荧光标记mRGCs，激光共聚焦显微镜观察神经节细胞钙离子成像及感光神经节细胞神经网络重构的变化，初步探讨视网膜内层神经细胞继发感光细胞变性死亡的可能机制。II硕士学位论文本课题在以下两个方面进行较为深入的研究后得到如下结果和结论：第一部分视网膜色素变性疾病中RGCs形态改变及钙流的变化目的

8、研究RCS大鼠视网膜变性过程中神经节细胞(retinalganglioncells，RGCs)分布、密度、细胞形态，以及细胞内钙浓度的变化，探讨视网膜变性对RGCs的影响以及可能的触发因素。方法采用视网膜变性RCS大鼠和正常对照大鼠，