动物造模,青光眼动物模型 中国实验动物信息网 2022-02-06 2001

　　背景：青光眼是一种神经退行性疾病，其病理特征是视网膜神经节细胞（RGC）死亡。在青光眼患者和实验模型中，视网膜神经节细胞发生凋亡。许多研究表明，慢性眼内压升高（IOP），即青光眼在细胞凋亡之前的临床特征，会导致细胞体积缩小，枝晶收缩和RGC枝晶分支丢失。青光眼的树突结构决定了视网膜神经节细胞视觉加工的功能。树突形态的变化发生在细胞死亡之前。研究树突状细胞的变化是了解青光眼病理生理的重点。GC树突突触位于内侧内质网层（IPL）中双极细胞的轴突末端。GC树突状结构的早期变化可能会对突触传递的效率产生重大影响。青光眼的RGC功能可能会先丢失，再丢失。然而，关于RGC与青光眼双极细胞之间突触变化的研究很少。成人中枢神经系统轴突在受伤后无法再生，导致视网膜神经节细胞中产后轴突的生长明显减慢。但是，与轴突不同，RGC树突是一种响应元素。受伤后的树突已经显示出能够增加树突的接受范围并形成新的树突分支。根据*近的报道，成人中枢神经系统中神经元的树突和突触具有可塑性，包括视网膜。例如，在得自具有年龄相关性黄斑变性的患者的视网膜组织中，有证据表明在视网膜外层的感光细胞和双极细胞之间新形成突触。在青光眼中，慢性眼内压升高会导致视网膜神经节细胞凋亡和树突状细胞变性，RGC和双极细胞之间的突触数量增加会延缓功能性损伤。为了进一步探索该概念的相关治疗方法，我们首先需要了解青光眼视网膜突触的变化。烧灼巩膜静脉以诱发类似于人青光眼的高血压青光眼大鼠模型。检查眼内压升高后不同时间点的视网膜内层突触变化。 结果：眼压升高后内质网突触前囊泡增加：巩膜静脉灼伤整整8周导致持续高眼压的实验分析。具体而言，术后一周，眼内压从17.2±2.26 mmHg逐渐增加至30.4±2.10 mmHg。 8周时烧伤眼睛的平均眼压为31.2±2.26 mmHg。在整个实验过程中，进行假手术的对照眼睛均保持正常的眼内压。在每个时期，通过将荧光金注入上丘进行逆行标记来计数视网膜神经节细胞。在每个时间点，正常对照组约有112,000个视网膜神经节细胞。随着眼压在4周和8周内升高，烧伤眼中的视网膜神经节细胞逐渐丢失。在正常眼中视网膜神经节细胞的平均数量中，逆行标记的RGC的数量分别减少了84.6％和67.1％。在慢性高血压青光眼模型证实眼内压升高和视网膜神经节细胞丢失后，使用突触小泡蛋白评估突触小泡蛋白。眼内压升高后，与对照组相比，IPLOPL和内层ONL突触素的免疫活性增加。钴标记的PKCa，一种双极细胞标志物，表明IPL*内层的双极细胞之间的突触素表达被上调。眼内压升高后第4和第8周，IPL的突触免疫学活性在每个时间点均升高。在所有时间点，*内侧IPL上突触素和PKCa的共定位也显着增加。钴标记的小白蛋白和无长突细胞表明，无长突细胞的上调较少。这些数据表明升高的眼内压至少会增加8周的视网膜突触前囊泡。这些生长主要发生在IPL的深层内部双极细胞中，包括双极细胞突触和RGC。 突触前囊泡和RGC树突的共染色增加：确定双极和视网膜神经节细胞突触前囊泡是否增加，并用RGC免疫组织化学染色标记。突触素和钙结合蛋白之间存在明显的关节染色，该染色使无长突神经节细胞和神经节细胞的细胞染色。与对照组相比，眼压升高持续1、4和8周会增加突触素的免疫反应性。但是，眼压升高后，钙结合蛋白和突触素信号仅出现在一个很小的区域，与对照组相比无明显变化。神经丝蛋白标记物SMI-32染色细胞体和树突状细胞。与对照组相比，眼压升高后1周和4周，SMI-32和突触素的共染色显着增加。 8周后，RGC的形态发生了变化，细胞体变圆了，树突很少。突触前囊泡的增加是双极细胞和RGC之间突触变化的结果，在眼压升高后1和4周，突触变化显着增加。在张力增加后的特定时期内突触前和突触后囊泡蛋白的增加：在压力升高后，使用Westernblot方法测量突触前囊泡在视网膜中的变化，分别检测蛋白和突触后囊泡的蛋白。突触后水泡蛋白，突触素，PSD-95、突触素和突触前囊泡蛋白显示眼内压升高至4周，在8周时略有降低，但与对照组相比仍显着升高。眼压升高后长达4周，PSD-95的突触后囊泡蛋白增加，而到8周时，突触后囊泡蛋白略有下降，但与对照组相比仍显着增加。通过蛋白质印迹对突触小泡蛋白的定量分析表明，眼内压升高会增加视网膜突触小泡蛋白。如果眼压升高后RGC丧失明显，则突触蛋白持续增加8周。升高的眼内压降低了RGC与双极细胞之间的带突触。通过用透射电子显微镜（EM）观察视网膜切片来定量IPL处的带突触的数量。在眼内压升高之前，IPL上会出现带状突触。眼内压升高后，带状突触的数量减少至大约3.2/50μm2

　　讨论：在这项研究中，在慢性青光眼大鼠模型中，眼内压升高后，视网膜神经节细胞突触和小的双极细胞之间的接触很小。蛋白质。突触素的表达在双极细胞和神经节树突中增加。 EM观察到IPL处的带状突触数量减少。GC和双极细胞之间新形成的突触，其形态显示不成熟。视网膜中长期高眼压引起的神经节细胞的丢失导致尝试在RGC和双极细胞之间形成新的突触连接。青光眼双极细胞和RGC之间的突触很重要，因为细胞死亡主要发生在视网膜神经节细胞中。使用突触素分析IPL双极细胞的突触前蛋白，并在8周的实验中逐渐增加。使用PSD-95分析，在视网膜神经节细胞中的突触后囊泡蛋白首先在前4周增加，然后逐渐下降，直到8周。