长波长单色光诱导豚鼠近视模型的建立及视网膜视蛋白表达研究

发布时间：2018-12-12 09:56

【摘要】： 近视眼是最常见的眼科疾病之一，它在人群中尤其是青少年中的发病率有逐渐增高的趋势。一些病例性近视眼常合并有青光眼、白内障、玻璃体病变、视网膜变性和／或脱离、后极部葡萄肿以及弱视等并发症，严重危害视觉健康。研究近视眼的发生和发展是全球公共卫生工作和防盲治盲工作的重点之一。近年来，近视眼发病机制的的研究取得了重大突破，确立了两种实验性近视眼的模型—形觉剥夺性近视和光学离焦性近视，虽取得一定成果，，但近视眼形成机制仍不完全清楚，不能很好指导近视眼的防治。屈光状态的发育依赖视觉，只有干扰正常的视觉环境才能引起近视。视觉包括光觉、形觉和色觉三部分，形觉剥夺性近视可认为是影响了光觉，光学离焦性近视可认为是干扰了形觉，色觉是视觉体验重要的组成部分，在辨别和感知物体特性中有极其重要的作用，它应该在近视眼发病机制中具有一定的作用。目前国内外还没有相关研究，本课题围绕色觉与近视眼之间的关系，研究色觉在近视眼中的作用以及其可能的作用机制。第一部分长波长单色光诱导豚鼠近视眼动物模型的建立目的：研究与两种视锥细胞吸收光谱波峰值相同波长(长波长530nm、短波长400nm)的单色光对豚鼠眼球屈光系统发育的影响，建立一种新的近视眼动物模型，探讨色觉与近视眼之间的关系。方法：60只出生3天豚鼠随机分为绿光(530nm)照射组、紫光(400nm)照射组、戴—1.5D镜片(补偿色像差)紫光照射组、戴0D镜片紫光照射组、弱光照射组、强光照射组6组(n=10)，分别在处理后2周、4周、6周、8周测量各组屈光度、眼轴长度、玻璃体腔深度，并进行对比比较，统计分析。结果：1、紫光照射组与戴—1.5D镜片紫光照射组及戴0D镜片紫光照射组屈光度之间在各个时间点和总体相互比较均无明显差别(F=2.152，P=0.1786)；弱光照射组强光照射组之间在各个时间点和总体相互比较也无明显差别(F=2.606，P=0.1817)。2、绿光照射组与弱光照射组除干预前以外其余时间点屈光度均有明显差异，明显向近视发展(P＜0.01)；紫光照射组与弱光照射组第6周时出现显著差异，第8周达到高峰，保持远视状态(P＜0.01)。3、绿光照射组与弱光照射组眼轴长度在第4周以后有明显差异(P＜0.01)；绿光照射组与弱光照射组玻璃体腔深度在第2周时有明显差异(P＜0.01)，随后差别逐渐增大。结论：1、长波长单色光引起豚鼠明显近视，并伴随眼轴延长，玻璃体腔深度增加；去除了空间限制、形觉剥夺和光学离焦因素，成功建立了一种新的近视眼动物模型，因与色觉关系密切，所以称之为色觉失衡性近视眼动物模型。2、色觉失衡性近视的形成可能与长波长与短波长敏感视锥细胞信号对比有关。第二部分长波长单色光诱导豚鼠近视眼中的视蛋白表达变化目的：研究长波长单色光诱导豚鼠近视眼中视蛋白表达变化，探讨视蛋白表达与单色光诱导豚鼠近视眼之间的关系。方法：60只出生3天豚鼠随机分为4组，分别置于绿光(530nm)、紫光(400nm)、弱光(2.2mmol／m~2／秒)、强光(5.6mmol／m~2／秒)照射8周，各组于上午10—12点钟取材，通过电镜观察光感受器细胞的亚微结构改变，视网膜平铺片免疫细胞化学观察视锥细胞数量变化，实时荧光定量PCR(Real-time PCR)观察视蛋白mRNA的变化，Western-blot观察视蛋白的变化，并进行对比比较，统计分析。结果：1、绿光照射组背侧与紫光照射组背侧视网膜相比，光感受器细胞外突长度减少，外节膜盘部分空泡化，内节线粒体丰富，光感受器细胞核大；绿光照射组腹侧与紫光照射组腹侧相比，光感受器细胞外突长度增加，外节膜盘完整，内节线粒体稀疏，光感受器细胞核小。2、视网膜背侧绿光照射组长波长敏感视锥细胞密度明显增多，紫光照射组长波长敏感视锥细胞密度明显减少，强、弱光照射组之间无明显区别；视网膜腹侧短波长敏感视锥细胞荧光染色显示各组间无显著区别；绿光照射组共表达视锥细胞密度明显增多，紫光照射组共表达视锥细胞密度明显减少，强、弱光照射组之间无明显区别。3、各组之间短波长敏感视蛋白mRNA的表达无明显差异(F=3.61，P=0.0649)；长波长敏感视蛋白mRNA的表达弱光照射组和强光照射组之间无显著区别(P＞0.05)；绿光照射组比弱光照射组长波长敏感视蛋白mRNA表达明显增多(P＜0.01)；紫光照射组比弱光照射组长波长敏感视蛋白mRNA表达明显减少(P＜0.05)。4、各组之间短波长敏感视蛋白的表达无明显差异(F=3.34，P=0.0764)；长波长敏感视蛋白的表达弱光照射组和强光照射组之间无显著区别(P＞0.05)；绿光照射组比弱光照射组长波长敏感视蛋白表达明显增多(P＜0.05)；紫光照射组比弱光照射组长波长敏感视蛋白mRNA表达明显减少(P＜0.01)。结论：1、绿光(530nm)照射组背侧和紫光(400nm)照射组腹侧光感受器新陈代谢加强。2、长波长单色光诱导豚鼠近视眼长波长敏感视锥细胞明显增多，长波长敏感视蛋白表达升高，这可能是光感受器细胞对单色光照射环境的一种代偿性反应。3、视蛋白表达可能参入了长波长单色光诱导豚鼠近视眼的形成。第三部分形觉剥夺和光学离焦性豚鼠近视眼的视蛋白的表达变化目的：研究形觉剥夺和光学离焦性豚鼠近视眼视蛋白的表达变化，探讨视蛋白表达与试验性近视眼之间的关系。方法：20只豚鼠随机分为形觉剥夺组和光学离焦组(n=10)，形觉剥夺组豚鼠出生3天后单眼2周戴半透明(半透明薄膜贴于平镜表面)RGP镜片，光学离焦组豚鼠出生3天后单眼戴-4DRGP镜片，另一眼为对照组。2周后各组分别测量屈光度、眼轴长度、玻璃体腔深度，并于上午10—12点钟取材，实时荧光定量PCR观察视蛋白mRNA的变化，Western-blot观察视蛋白的变化，进行对比比较，统计分析。结果：形觉剥夺组和光学离焦组相对于对照组短波长敏感视蛋白及长波长敏感视蛋白表达均增加(P＜0.01)。结论：1、视蛋白表达可能在试验性豚鼠近视眼的形成中有重要作用。2、视锥细胞可能是感受形觉剥夺和光学离焦信息的部位。
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【学位授予单位】：复旦大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：R778.11;R-332

【引证文献】