microRNA在离焦性近视小鼠视网膜中表达差异的研究

发布时间：2021-03-15 08:23

  目的：本课题拟通过远视性离焦方法诱导小鼠近视,对诱导装置、方法和诱导效果进行相应评估；采用芯片检测方法分析离焦性近视眼视网膜miRNA的表达变化,筛选出部分miRNA位点进行实时定量PCR验证；利用生物信息学方法分析小鼠视网膜高表达miRNA的功能,预测差异性表达的miRNA潜在的生物学功能。方法：1.采用自行设计的非接触式诱导工具-头部固定镜架装置对4周龄C57BL6J小鼠进行近视诱导,佩戴4周后评估该诱导转置的稳定性和安全性,以及近视模型的有效性。屈光度评估采用视网膜检影验光法,眼球轴向参数测量采用自行搭建的光学相干断层扫描系统(系统测量前进行重复性、再现性和准确性的评估)。设立实验组和对照组,实验组小鼠行右眼-15.0D诱导,左眼为自身对照,对照组小鼠双眼不作处理。2.采用miRCURY芯片(miRNA位点信息来源于miRBase 18.0)检测分析miRNA在小鼠离焦性近视眼视网膜中的表达变化,筛选部分差异性表达位点进行样本内和样本间的实时定量PCR验证。3.筛选小鼠视网膜表达浓度高的miRNA以及实验性近视眼视网膜中差异性表达的miRNA进行生物信息学分析,包括实验验证的靶基因功能,靶基因预测和通路分析等。结果：1.成功设计了一款应用于小鼠近视模型制作的头部固定镜架装置,该诱导装置的手术安装过程简单,具有较高的稳定性、安全性和有效性。OCT测量系统具有较高的重复性、再现性和准确性。C57BL6J小鼠行-15.0D的单眼远视性离焦诱导,自4周龄到8周龄共诱导4周,诱导眼与自身对照眼相比呈现-4.9±2.17 D(p0.05)的近视漂移,伴随眼轴显著性增长(以玻璃体腔深度变大为主,0.023+0.033mm；p0.05)。对照组小鼠未发现屈光度和眼轴的显著性眼别差异(p0.05)；2.小鼠视网膜miRNA的表达具有组织特异性。实验性近视眼视网膜的miRNA表达与自身对照眼存在显著差异,但表达变化的幅度不大。共有71个miRNA表达上调1.2倍以上,包括miR-183/96/182-5p,29b-3p,9-5p和181a-5等；共有65个miRNA表达下调的1.2倍以上,包括let-7家族,miR-103-3p等。采用实时定量PCR方法对7个位点进行样本内验证,其中表达浓度高的miR-183/96/182-5p,181a-5p和9-5p的验证结果与芯片一致。样本间验证证实miR-183/96/182-5p,181a-5p和9-5p在近视眼视网膜中表达升高。3.生物信息学分析提示小鼠视网膜的miRNA在正常生理功能调节和疾病模型中都发挥重要作用。视网膜表达浓度高的miRNA主要参与调节神经突触功能,如Dopaminergic synapse 和 Cholinergic synapse,也与一些已被验证的与实验性近视相关的信号通路有关,如Insulin signaling pathway、Wnt signaling pathway.近视眼视网膜中表达升高的miRNA中的miR-29家族和表达降低的let-7家族,功能分析均显示与ECM-receptor interaction和PI3K-Akt signaling pathway相关。结论：1.采用头部固定镜架装置对小鼠进行近视诱导具有良好的稳定性、安全性和有效性,适合进一步推广。搭建的光学相干断层扫描系统具备良好的重复性、再现性和准确性,可应用于小鼠眼球的参数测量。小鼠远视性离焦诱导近视模型主要表现为诱导眼近视化发展和眼轴增长。2.近视眼视网膜中miRNA表达存在变化,但幅度不大。其中近视眼视网膜中有71个miRNA表达升高1.2倍以上,包括183/96/182-5p,29b-3p,9-5p和181a-5p等；65个niRNA表达降低1.2倍以上,包括miR-98-5p, miR-103-3p和let-7家族等。实时定量RCR验证了miR-183/96/182-5p,9-5p和181a-5p在离焦性近视眼视网膜中表达显著高于自身对照眼。3.生物信息学分析提示小鼠视网膜高表达的miRNA位点主要参与神经突触功能和经典信号通路调节；离焦性近视眼视网膜中表达升高的miR-29家族和表达降低的let-7家族均与细胞外基质功能调节和PI3K-Akt信号通路等有关,可能与近视的发生和发展相关,将成为下一步研究的重点。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R778.11

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本文编号：1859873