小鼠视网膜片层化及神经干细胞增殖与分化的研究

发布时间：2019-02-17 17:31

【摘要】：外界信息大多是由视觉系统接收、处理和感知的。而视觉信息先在视网膜中进行初步处理再传导给大脑。视觉信息传递的通路是通过视网膜中各种神经元之间的突触进行传递的。视网膜神经元的轴突汇聚成视神经,它们以动作电位的方式将视觉信息传送至数个履行各种功能的大脑结构区域。视觉信息最为直接的通路是由光感受器通过双极细胞至神经节细胞的传递。水平细胞接收来自光感受器的输入,并通过侧向轴索影响周围的双极细胞和光感受器。无长突细胞接受双极细胞的输入,并通过侧向投射影响周围的神经节细胞、双极细胞和其他的无长突细胞。眼的发生是一个多因素参与的复杂的过程,发育过程中各细胞是严格按照特定的时空模式表达和相互作用的。先由视杯发育为胚眼,再逐渐发育出视网膜各层细胞。所有类型的细胞都是由神经干细胞分化而来的,神经干细胞在不同发育时期具有不同的增殖特点和功能特性,这也是形成片层化结构的重要因素之一。由于视网膜的上述特殊功能,对视网膜的研究一直是神经生物学中的热点。目的：通过观察小鼠视网膜的形态结构来探索视网膜的发生及片层化过程；研究小鼠视网膜中双极细胞的发育过程及其与视网膜片层化过程的关系；观察小鼠视网膜神经干细胞的增殖与分化过程。方法：本实验应用免疫荧光、BrdU检测技术和苏木精-伊红染色法染色法对胚胎期及出生后小鼠视网膜形态结构及神经干细胞的增殖、分化进行观察,并对视网膜BrdU和PKC-α阳性细胞密度进行统计。结果：①小鼠在胚胎E10时出现视杯,视网膜片层化是从E13时开始,先分化出色素上皮层和神经母细胞层,胚胎时期从神经母细胞层中分化出神经节细胞层和内网层。视网膜的片层化主要在出生后形成,出生后神经母细胞层逐渐分化出感光细胞层、外核层、外网层和内核层,至小鼠睁眼时基本分化完全,形成视网膜十层结构。②BrdU可以特异性标记处到增殖状态的神经干细胞,BrdU阳性细胞在胚胎期视网膜中密度最高随后逐渐减少,经统计分析发现,视网膜干细胞在胚胎时期数量逐渐增多,到出生当天数量达到最大值,出生后,神经干细胞开始分化,数量逐渐减少。所以,小鼠视网膜干细胞在胚胎期大量增殖,而出生后神经干细胞增殖速度放慢并逐渐分化为各类细胞。③PKC-α是小鼠视网膜中双极细胞的特异性标记物,本实验观察到PKC-α的阳性细胞从P5时开始出现,到P7时能标记到完整的细胞结构,至P20时PKC-α的阳性细胞密度和细胞形态结构趋向稳定,双极细胞发育完全。随着年龄的增长,到P70以后,PKC-α阳性细胞密度降低,双极细胞逐渐退化。结论：①小鼠视网膜的片层化是以神经母细胞层为基础逐渐发育形成的,在出生前仅发育出色素上皮层、神经母细胞层和神经节细胞层,小鼠在出生时视网膜尚未发育完全,出生后是视网膜细胞分化的高峰期,P0到P14期间视网膜形成片层化结构,发育完全。在视网膜发育成熟之前,小鼠尚未睁开眼睛,视网膜的片层化过程与其功能的成熟相一致。②视网膜片层化的过程也是细胞增殖、分化的过程。分化出的细胞要迁移至成熟位置,也就形成了视网膜的片层化结构。小鼠视网膜的神经干细胞在胚胎时期大量增殖,为出生的细胞分化做准备。在出生后前期是分化的高峰期,逐渐分化为不同类型的细胞。而P10以后仅在睫状体处存在神经干细胞,这可能与成年以后的视网膜自我修复功能相关。
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【学位授予单位】：河南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：R774.1

【参考文献】