miR-125b-5p通过BDNF调控RCS大鼠视杆双极细胞重塑反应的机制研究

发布时间：2018-03-30 13:44

  本文选题：视网膜变性　切入点：视杆双极细胞　出处：《第三军医大学》2017年博士论文

【摘要】：背景:视网膜变性是一类由于遗传和环境多因素诱发的致盲性眼病。随着感光细胞的凋亡,二级神经元由于感光细胞传入缺失会逐渐发生重塑反应,包括神经元的死亡,细胞的迁移和神经网络的重建。研究视网膜内层神经元的重塑反应对于认识视网膜变性的病理机制,寻求治疗的窗口期和可能的治疗策略具有重要意义。RCS大鼠由于Mertk基因突变使得视网膜色素上皮细胞吞噬功能障碍,从而导致了感光细胞继发性凋亡,是一种研究视网膜变性的良好动物模型。在视觉信息传导通路中,光信号经感光细胞首先传递到视网膜双极细胞,最后传递到神经节细胞。当感光细胞变性视网膜双极细胞是视网膜重塑过程中最早发生改变的二级神经元,因此揭示视网膜双极细胞的重塑反应对于深入了解视网膜变性过程具有重要意义。然而视网膜双极细胞重塑的的意义及其分子调控机制尚不清楚。研究发现MicroRNA既参与了视网膜变性过程,也参与了神经发育、突起重塑过程,但microRNA是否调控了视网膜变性过程中双极细胞的重塑尚未见报道。研究假设:在RCS大鼠视网膜变性过程中,microRNA参与调控了视网膜变性过程中视杆双极细胞异常突起的重塑反应。研究目标:研究在RCS大鼠视网膜变性过程中视杆双极细胞异常突起的重塑反应及其功能,阐明这种重塑反应的分子调控机制。本研究分为三个部分:第一部分:RCS大鼠视网膜变性过程中视杆双极细胞形成异常突起的重塑反应1、通过免疫组化和电生理实验分别从形态和功能上来鉴定RCS大鼠动物模型,证实RCS大鼠在视网膜变性过程中逐渐发生了感光细胞的凋亡和电生理功能降低。2、研究RCS大鼠在视网膜变性过程中视杆双极细胞轴突形态变化,发现RCS大鼠视杆双极细胞轴突的长度未发生明显变化。3、研究RCS大鼠在视网膜变性过程中视杆双极细胞树突形态变化研究,发现RCS大鼠视杆双极细胞的树突先回退,再逐渐伸入外核层,形成异常突起,并且该异常突起与残存的感光细胞建立了突触联系,提示在RCS大鼠视网膜变性过程中,视杆双极细胞树突发生了异常突起的重塑反应,并且这种异常突起具有信息传递能力。第二部分:RCS大鼠视网膜变性过程中视杆双极细胞异常突起形成的调控通路;1、通过microRNA芯片检测,研究RCS大鼠视网膜变性过程中microRNA表达谱变化,发现与同天龄正常大鼠视网膜相比,RCS大鼠视网膜中miR-125b-5p表达显著降低,提示miR-125b-5p可能参与了RCS大鼠视网膜变性过程。2、通过生物信息学预测miR-125b-5p靶基因为BDNF,双荧光素酶报告基因实验进一步证实miR-125b-5p可靶向调控BDNF的表达。3、通过原位杂交和免疫组化检测miR-125b-5p及其靶基因BDNF在RCS大鼠视网膜中的表达,发现RCS大鼠视杆双极细胞阳性表达miR-125b-5p和BDNF,提示miR-125b-5p可能通过靶基因BDNF调控了RCS大鼠视网膜变性过程中视杆双极细胞的重塑反应。第三部分:RCS大鼠视网膜变性过程中miR-125b-5p通过BDNF调控视杆双极细胞异常突起重塑的机制1、研究过表达和下调miR-125b-5p后对RCS大鼠视杆双极细胞突起重塑的影响,发现过表达miR-125b-5p后显著降低了视杆双极细胞的异常突起的长度和数量,视网膜中BDNF的表达降低,同时ERG b波幅值显著降低;相反,下调miR-125b-5p后视杆双极细胞的异常突起的长度和数量增加,视网膜中BDNF的表达增强,同时ERG b波幅值显著提高。提示miR-125b-5p调控了RCS大鼠视网膜变性过程中视杆双极细胞异常突起的形成。2、研究视网膜下腔注射BDNF后对RCS大鼠视杆双极细胞突起重塑的影响,发现外源性增加BDNF后显著增加了视杆双极细胞的异常突起的长度和数量,同时ERG b波幅值显著增高。提示BDNF调控了RCS大鼠视网膜变性过程中视杆双极细胞异常突起的形成。3、研究BDNF的下游通路在RCS大鼠视网膜变性过程中的表达变化,发现RCS大鼠视杆双极细胞阳性表达TrkB和CREB,过表达mi R-125b-5p后降低了TrkB和CREB的表达,外源性增加BDNF后提高了TrkB和CREB的表达。提示BDNF-TrkB-CREB通路可能调控了RCS大鼠视网膜变性过程中视杆双极细胞异常突起的形成。结论:1、RCS大鼠视网膜变性过程中视杆双极细胞发生重塑反应,部分树突伸入外核层形成异常突起,与残存的感光细胞建立了突触联系。2、RCS大鼠视网膜变性过程中,miR-125b-5p通过负向调控其靶基因BDNF,从而影响了TrkB-CREB通路,调控了视杆双极细胞的异常突起形成的重塑反应。3、下调miR-125b-5p和外源性增加BDNF会使RCS大鼠视杆双极细胞异常突起增多,ERG b波反应增强。表明视杆双极细胞的异常突起与残存的感光细胞建立了具有传导视觉信息的突触联系,并由此增强内层神经元信息输入、挽救变性视网膜的功能。4、外源性增加BDNF可能是一种延缓视网膜变性、改善视功能新的治疗策略。
[Abstract]:BACKGROUND : Retinal degeneration is a kind of blindness caused by genetic and environmental factors . In the course of retinal degeneration of RCS rats , it is important to study the remodeling of retinal degeneration . The expression of BDNF - TrkB - 5p in the retinal degeneration of RCS rats was investigated . The results showed that the expression of BDNF - TrkB - 5p increased significantly in the process of retinal degeneration in RCS rats . The results showed that the expression of BDNF - TrkB - 5p increased significantly in the process of retinal degeneration in RCS rats .

【学位授予单位】：第三军医大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R774.13

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 张妍春;陈明霞;毕春潮;杨新光;朱赛林;李亚芙;;脾虚气弱对兔视网膜脱离复位后双极细胞及节细胞变化的影响[J];中国中医眼科杂志;2009年06期

2 Hansen R.M.,Fulton A.B. ,张少娟;研究婴儿视杆光反应的恢复[J];世界核心医学期刊文摘.眼科学分册;2005年06期

3 宋宗明,崔守信,张德秀;川芎嗪对兔眼高压下视网膜神经节细胞和双极细胞损伤的保护作用[J];第四军医大学学报;2001年06期

4 王海龙，杨雄里;低钙对鲫鱼视网膜中视杆、视锥信号向水平细胞传递的不同作用[J];生理学报;1996年02期

5 金燕;李根林;王津津;范尔钟;张晓光;;蛋白激酶Cα亚型在视网膜视杆-双极细胞发育过程中表达规律的体外实验研究[J];眼科研究;2005年06期

6 熊国吟;罗小鹏;杨f炎;徐颖;董军;;黑视素基因转染给光双极细胞部分恢复MNU诱导的视网膜感光细胞变性小鼠的视觉[J];中国病理生理杂志;2013年07期

7 陶冶;郭群;王蕊蕊;曹发乐;安晶;谢蓓;张磊;张作明;;先天性静止性夜盲大鼠视杆双极细胞L-钙通道电生理特征[J];眼科研究;2010年06期

8 徐祥敏,杨雄里;甘氨酸对鲫鱼视网膜ERG b-波和ON型双极细胞活动的调制[J];生理学报;1999年02期

9 魏继业，王海龙，，杨雄里;急性低氧对鲫鱼视网膜视杆和视锥信号的不同影响[J];中国应用生理学杂志;1995年03期

10 吴迪,王升年,朱培闳;鲫鱼视网膜ON型双极细胞的轴突末梢中不存在ryanodine受体门控的钙库(英文)[J];中国神经科学杂志;2001年01期

相关会议论文 前10条

1 张辰星;阴正勤;许红霞;;RCS大鼠发育过程中视网膜神经节细胞超徽结构的电镜研究[A];中华医学会第十二届全国眼科学术大会论文汇编[C];2007年

2 黄海;罗冬根;沈吟;杨雄里;;鲫鱼视网膜ON型双极细胞上的谷氨酸受体[A];中国生理学会第21届全国代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2002年

3 谭莹;漆兰芬;罗冶;;一种曲面拟和方法在复杂目标RCS计算中的应用[A];1999年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];1999年

4 沈吟;张敏;杨雄里;;NMDA受体参与调制鲫鱼视网膜的双极细胞的感受野[A];中国神经科学学会第六届学术会议暨学会成立十周年庆祝大会论文摘要汇编[C];2005年

5 刘波;金林;周文瑜;丁东涛;;导弹等离子体羽流的RCS数值分析[A];2005'全国微波毫米波会议论文集（第二册）[C];2006年

6 张辰星;阴正勤;许红霞;;RCS大鼠病变发展过程中视网膜神经节细胞形态学研究[A];2005年中国神经心理学学术会议论文集[C];2005年

7 张鹏飞;杨林;龚书喜;傅德民;赵淑芬;;RCS近场测量中窗函数的优化[A];2009年全国天线年会论文集（下）[C];2009年

8 吴楠;冯传收;王海婴;;采用高频法软件包计算舰船目标的RCS[A];第六届全国电磁兼容性学术会议2004EMC论文集[C];2004年

9 涂飞;张品生;;基于172B雷达的某型飞机RCS动态测试试飞方法研究[A];2008年航空试验测试技术峰会论文集[C];2008年

10 樊勇;全绍辉;;RCS测量中背景对消技术的有效性与局限性[A];2009年全国天线年会论文集（下）[C];2009年

相关重要报纸文章 前6条

1 刘霞;海藻基因让老鼠重见光明[N];科技日报;2011年

2 本报记者 高博;饶毅成功预言化学诺奖[N];科技日报;2012年

3 本报记者 萧阳;惠普升级RCS再打成本牌[N];计算机世界;2009年

4 本报记者 凡晓芝;惠普联手思杰推新RCS解决方案[N];计算机世界;2008年

5 英 译;伟哥引起的主观性视异常[N];医药经济报;2001年

6 陈黎;波音F——15SE“沉默鹰”完成RCS测试[N];中国航空报;2010年

相关博士学位论文 前4条

1 付琰;miR-125b-5p通过BDNF调控RCS大鼠视杆双极细胞重塑反应的机制研究[D];第三军医大学;2017年

2 沈吟;N-甲基-D-天冬氨酸受体和甘氨酸受体介导的对视网膜水平细胞和双极细胞活动的调制[D];复旦大学;2006年

3 高飞;加载宽带天线和复杂目标RCS研究[D];西安电子科技大学;2000年

4 张辰星;RCS大鼠变性过程中视网膜双极细胞形态学和电生理学特性研究[D];第三军医大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 杨f炎;利用内源性感光蛋白转导给光双极细胞治疗视网膜退行性疾病[D];暨南大学;2015年

2 刘聪蓉;Cx35/36在鲫鱼视网膜水平细胞和双极细胞上的表达[D];复旦大学;2008年

3 黎峰;复杂目标的RCS计算[D];西北工业大学;2001年

4 曹谦;SD大鼠视杆双极细胞L—钙通道电流特点[D];第四军医大学;2008年

5 杨少伟;大鼠视网膜视杆与视锥振荡电位的研究[D];第四军医大学;2012年

6 陶冶;先天性静止性夜盲大鼠视杆双极细胞L-钙通道电生理特征[D];第四军医大学;2010年

7 王宇桢;复杂目标RCS计算[D];西安电子科技大学;2008年

8 方媛;平面近场RCS测量技术研究[D];西北工业大学;2004年

9 刘玉;外源性锌离子阻断感光细胞与双极细胞间的视觉信号传导并下调视网膜TRPM1的表达[D];重庆医科大学;2013年

10 李强;喇叭天线RCS减缩技术的研究[D];西安电子科技大学;2006年

本文编号：1686176