锌转运体在小鼠视网膜定位分布与表达的研究

发布时间：2019-11-23 17:48

【摘要】： 前言 锌离子是机体重要的微量元素之一,是多种酶和蛋白质的重要组成部分。在中枢神经系统,锌离子的含量极为丰富。大量的研究表明,游离锌离子作为一种神经调质,与谷氨酸等神经递质共存于一种被称为含锌神经元的轴突终末突触小泡内,在突触活动中与神经递质共同释放到突触间隙,参与神经递质释放和NMDA、AMPA、GABA和甘氨酸等受体功能的调节。 作为中枢神经系统的一部分,视网膜中也含有一定浓度的锌离子,说明锌离子可能对视网膜的相关功能具有重要的调节作用。近年来的研究表明,与锌离子跨膜转运密切相关的一个蛋白质家族一锌转运体(zinc transporter,ZNT)在维持细胞内锌稳态的过程中起到关键作用。锌转运体家族中的七个成员,即ZNT1-7,已经被相继克隆出来,并且对其功能也有一定的了解。已有文献报道ZNT3在视网膜表达丰富,说明视网膜存在着旺盛的锌代谢。但是,有关小鼠视网膜内游离锌离子和除了ZNT3以外的锌转运体家族成员的定位分布尚无详细报道。因此,本研究采用特异性检测游离锌离子的金属自显影技术(autometallograpby,AMG)、免疫组织化学技术和Western Blot技术对小鼠视网膜内的游离锌离子和六种锌转运体(ZNT1、ZNT3、ZNT4、ZNT5、ZNT6、ZNT7)的定位分布和表达进行了详细研究,为进一步探讨锌离子和锌转运体在视网膜的生理功能奠定形态学基础。 材料与方法 成年雄性CD-1小鼠40只,体重为40-50g之间,分笼饲养,常规饮食和自来水供给。分别应用AMG技术、免疫组织化学技术和Western Blot技术检测小鼠视网膜中游离锌离子和锌转运体ZNT1、ZNT3、ZNT4、ZNT5、ZNT6、ZNT7的定位分布和表达。 结果 游离锌离子和锌转运体ZNT1、ZNT3、ZNT4、ZNT5、ZNT6、ZNT7广泛存在于小鼠视网膜的各层。游离锌离子主要分布于小鼠视网膜的色素上皮细胞层、光感受器内节、外核层、外网层、内核层、内网层和节细胞层。锌转运体在视网膜各层的分布不同:ZNT1和ZNT6的分布相似,强阳性反应存在于外网层和内网层的突起内,神经纤维层、节细胞层和色素上皮细胞层为中等程度的阳性反应,在色素上皮细胞层、光感受器内节和外节ZNT6明显强于ZNT1,二者在内核层和外核层的反应均不明显。ZNT3在视网膜的阳性反应弥散,在光感受器的外节、色素上皮细胞层、外网层和内网层较强。ZNT4和ZNT7强阳性反应存在于节细胞层和色素上皮细胞层,外网层和内网层的突起内为中等程度的阳性反应,内核层可见部分阳性反应的细胞,但在外核层少见,二者在光感受器的内节和外节的阳性反应均较弱。ZNT5的强阳性反应主要存在于光感受器的外节,节细胞层、内核层、光感受器的内节和色素上皮细胞层也有明显的阳性反应,外网层和内网层的突起内阳性反应弥散分布,外核层的阳性反应不明显。 结论 小鼠视网膜内含有丰富的游离锌离子和锌转运体ZNT1、ZNT3、ZNT4、ZNT5、ZNT6、ZNT7,提示作为神经调质的锌离子在视网膜神经元视觉信息的传导和形成过程中可能起着重要作用,被检测的六种锌转运体可能在小鼠视网膜的锌代谢过程中起重要作用。
【图文】：

RlJ青脊椎动物视网膜的结构基本一致，均由两个突触层(外网层和内网层)插在三层细胞间(外核层、内核层和节细胞层)构成(图1)。光线进入眼球后，被最远端的光感受器外节吸收，触发整个视觉过程。除光感受器外，视网膜还有双极细胞、水平细胞、无长突细胞和节细胞四类主要神经元。光感受器与水平细胞、双极细胞形成的突触组成外网层;而双极细胞、无长突细胞与节细胞形成的突触组成内网层。视网膜内的化学性突触释放神经递质和神经调质，神经递质包括兴奋性和抑制性两类。光感受器细胞和双极细胞释放兴奋性递质谷氨酸 (glutamicacid)。水平细胞释放抑制性递质Y一氨基丁酸(g~a一 aminobutyricacid，GABA)。视觉信息传递的纵向通路是:光感受器一双极细胞~节细胞，而水平细胞和无长突细胞则分别在外网层和内网层起横向的信号整合作用。魄刻加宜!动t信息流图1，视网膜结构与功能模式图

将锌离子转运在含锌神经元的突触小泡内t291。zNTS负责将锌转运到胰岛B细胞的分泌颗粒中[30!。zNT6和zNT7的结构和功能相似，但其分布不同器官内，它们能将胞质内锌离子转运到高尔基复合体[18，3’](图3)。在某些病理情况下，锌离子和锌转运体可能参与细胞死亡[32，33味口阿尔茨海默病(AD)的老年斑的形成[34一，7]。八n朽nn堪目锡以U仰仰佃肺沁‘泌图2，锌转运体的结构示意图。锌转运体有6个跨膜区域，IV和V之间的区域富含组氨酸环，为锌离子的结合位点。(引自文献【141)图3，锌转运体在细胞内的定位。ZNTI定位在细胞膜上
【学位授予单位】：中国医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：R322.9

【共引文献】

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本文编号：2565069