反义基因治疗及其在眼科研究中的应用

反义技术是根据碱基互补原理,以序列特异性方式抑制或阻断某一特定基因表达的有效方法,可用于功能基因组学的研究以及疾病的治疗。近20年,反义技术发展迅速,得到了人们越来越多的关注。反义药物有多种,可主要分为3大类：反义寡核苷酸、反义RNA与核酶。人们对多种反义药物进行了大量的体外实验及动物实验,证实其在巨细胞病毒性视网膜炎、艾滋病、肿瘤、节段性回肠炎、哮喘等多种疾病的治疗中效果肯定,部分药物已进入了临床试验阶段。随着对反义技术的作用机制、特异性及药理学作用等研究的深入,其应用范围正在不断扩大,在眼科领域的科学研究及临床治疗方面具有广阔的应用前景。本文对反义基因治疗的作用机制、反义药物以及反义技术在眼科研究中的应用进行了阐述。     

RNA干涉技术及眼科应用

RNA干涉（RNAi）是将细胞内引入与内源性mRNA编码区某段序列同源的双链RNA（dsRNA）,使该mRNA发生特异性降解,调控目标基因的表达.作为转录后基因沉默（PTGs）的一种,这种现象普遍存在于生物体内.眼科相关领域的研究表明,RNAi对多种眼科疾病均有预防和治疗作用,包括眼科新生血管性疾病、抗青光眼滤过术后滤过泡瘢痕化、眼内肿瘤、自身免疫性葡萄膜视网膜炎等.由于RNAi能够高效地、特异性地抑制体内特定基因的表达,近年来逐渐受到人们的关注.就RNAi干涉的基本概念、作用机制、作用特点以及在眼科领域的研究进展进行综述..     

斑马鱼动物模型在眼科及视觉科学研究中的应用:历史与现状

近年来,斑马鱼凭借其体型小、繁殖力强、生长发育快、胚胎透明等独特的生物学特性,成为人类疾病动物模型的理想选择,加之与人类眼部结构和基因的高度保守性,使斑马鱼受到眼科学和视觉科学领域工作者的关注.本文主要以斑马鱼模型在视觉研究中的文献为基础,对目前常用和新近发展的基因调控和编辑技术在这一领域的应用进行综述.     

基因打靶技术及其在眼科领域的应用

基因打靶是近十年来发展起来的分子生物学技术,此项技术的应用和发展为人们在整体水平研究基因的功能及其调控、建章人类疾病动物模型和发展基因疗法提供了可靠的手段。本文综述了基因打靶技术的概况以及其在眼科疾病研究中的应用。     

原发性开角型青光眼的分子遗传学进展

青光眼分子遗传学研究是当前眼科学领域的热点之一,一些原发性开角型青光眼(POAG)的致病基因相继定位于相应的染色体上,并进行基因的克隆、测序、表达、调控及突变分析。本文重点就与POAG有关的OPTN基因、OPA1基因的发现、定位、结构和突变研究进行综述。     

眼科基因治疗的体内实验研究进展

基因治疗系指利用DNA重组和基因转移技术 ,在基因水平对疾病进行治疗的一类方法。基因治疗在眼科有着广阔的应用前景 ,目前 ,基因治疗在眼科领域尚处于实验起始阶段。本文对眼内基因治疗的途径与方法、目前进行的眼组织基因治疗实验研究进行综述 ,并对眼科基因治疗存在的问题予以讨论。     

RNA干扰技术与眼科疾病

RNA干扰（ RNA interference, RNAi ）是近年来生物学研究领域的一项重大发现,是由双链RNA诱导的特异性序列的基因沉默现象。近年来,RNAi技术日益完善、成熟,已逐渐应用于功能基因组学、基因表达调控机制等研究领域。作为一种有效的工具,RNAi技术在眼科疾病的基因治疗方面也取得了很大的进展。本文就近年来国内外关于RNAi技术与角膜内皮细胞损伤、白内障、青光眼、新生血管性疾病、增生性玻璃体视网膜病变的研究现状进行简要概括。     

原发性开角型青光眼的分子遗传学进展

青光眼分子遗传学研究是当前眼科学领域的热点之一，一些原发性开角型青光眼(POAG)的致病基因相继定位于相应的染色体上，并进行基因的克隆、测序、表达、调控及突变分析。本重点就与POAG有关的OPTN基因、OPA1基因的发现、定位、结构和突变研究进行综述。     

反义寡核苷酸技术与眼科疾病

角膜损伤、白内障、青光眼、增殖性玻璃体视网膜病变都是可以致盲的眼科疾病, 对此类疾病目前主要是采取药物及手术治疗,而手术不能阻止它们的再发。近年来, 越来越多的研究者发现, 反义寡核苷酸技术在以上眼科疾病的发生发展中起重要作用, 并试图探索出一条新的防治途径。现就近年来国内外对于反义寡核苷酸技术与角膜损伤、白内障、青光眼、增殖性玻璃体视网膜病变的研究现状进行简要概述。     

RNA干扰在眼底疾病中的新进展

RNA干扰(RNAi)发现,改变了人们对细胞基因调控的传统理解。这种技术具有传统治疗方法无可比拟的优势和潜力,因此近些年来越来越受全世界眼科医师的重视。目前,虽然在临床应用中还存在不少问题,但是RNAi必将为眼科疾病的治疗带来新的前景。我们就RNAi在眼底方面的研究进行综述。     

Möglichkeiten einer Breitspektrumanalyse von Genexpressionsmustern mittels cDNA-Arrays

BACKGROUND: Our knowledge about the molecular and genomic background of diseases has expanded dramatically in the recent past and cDNA microarrays now provide the opportunity to simultaneously analyse the expression of thousands of genes. This could pave the way towards a systematic exploration of the pathogenetic principle of ophthalmological diseases which could lead to the identification of key disease-specific molecules that will be useful as diagnostic marker or serve as therapeutic targets. MATERIALS AND METHODS: Various strategies for cDNA microarray analysis are reviewed, including different commercially available arrays (microarrays on glass and arrays on nylon filters) as well as methods for analysing the unprecedented large amounts of data from a single experiment. Possible applications for research and clinical applications in ophthalmology are discussed. RESULTS: The cDNA microarray-based technology allows the rapid and cost-effective screening of gene expression without a priori knowledge about which gene might be of interest. Here, we discuss how the analysis of gene expression as whole profiles instead of the conventional focus on an individual gene may offer new insights into the fundamental nature of the pathogenesis of complex diseases using the example of early diabetic retinopathy. CONCLUSION: To date, the gene-array technology is still largely a laboratory procedure and has not yet been used in the clinical setting. However, in clinically oriented basic research, it will allow a more encompassing analysis of disease processes and thus lead to the identification of important diagnostic tools and potential drug targets in ophthalmological diseases.     

RNA干扰技术在视网膜疾病治疗中的研究进展

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是一种在动物中广泛存在的、通过双链RNA分子在mRNA水平上诱导特异性序列基因沉默的过程。作为一种阻断基因表达的新手段,RNAi技术日趋成熟完善,开辟了一条基因治疗的新途径。RNAi技术能够有效阻止视网膜新生血管的形成,抑制增生性玻璃体视网膜病变的发生和发展,诱导视网膜母细胞瘤细胞的凋亡。现将RNAi技术在上述视网膜病变中的研究进展作一综述。     

Interference RNA technology in the treatment of CNV

RNA interference is a new technology that allows the production of therapeutic double-stranded RNA molecules (siRNA) that can specifically prevent the production of a particular gene product in a potent and efficient manner. It accomplishes this task by activating a native cellular defense mechanism, which when triggered results in the prevention of gene product production before the protein is made. Because of this amplification, only small quantities of siRNA are required to produce a silencing of gene production. siRNA designed to reduce production of angiogenic molecules provides potent therapies for ocular neovascularization in patients with age-related macular degeneration or diabetic retinopathy.     

微小RNA与视网膜发育相关性研究进展

微小RNA(miRNA)是相对分子质量较小、性质稳定的RNA,通过与目的mRNA的部分互补序列碱基互补配对而在转录后水平调节动物、植物的基因表达及抑制蛋白质合成.目前发现在视网膜中表达的miRNA有200多种,miRNA对基因的表达调控影响了视网膜的正常发育,与神经视网膜的发生、视网膜光感受器的分型及正常数量维持、神经节细胞的存活及轴突生长、视网膜色素上皮层的发育均有密切联系.此外,miRNA的调控还与视网膜损伤后的再生有关.miRNA对视网膜发育的调控主要通过直接靶向调节与此有关的某些目的基因的表达,或通过调节某些信号通路组分来实现,在视网膜发育过程中,miRNA功能的正常发挥为视网膜正常形态结构的形成提供了保障,从而为其发挥正常的生理功能提供了物质基础.现就脊椎动物视网膜中miRNA的生物学功能与视网膜发育的相关性研究进展进行综述.     

反义Rb基因促进细胞生长

视网膜母细胞瘤易感基因（Rb基因）是一个搞癌基因，在多种肿瘤组织中存在缺失、突变或失活。我们成功构建了Rb基因的反义表达载体DLORBAS并用电穿孔技术将DOLRBAS导入人胚肺纤维细胞（HEL细胞），转染后72小时测定发现HEL细胞的Rb蛋白表达降低，同时生长速度加快，但不能在软琼脂上形成克隆。这表明正常的Rb基因可以抑制HEL细胞的分裂，但单纯的Rb基因失活还不足以导致HEL细胞的恶变。 （中华眼底病杂志，1993，9：198-201）     

长链非编码RNA在眼科疾病中的研究进展

通过全基因组的分析揭示了90％人类基因是被转录的。然而,大约只有1％RNA转录子可以编码蛋白质,其他的是非编码RNA。非编码RNA按照长度可以大致地被区分为小非编码RNA （＜200 nt ）,包括微小RNA、转运RNA、核仁小RNA等;长链RNA （＞200 nt ）包括核糖体RNA,自然反义转录子,和其他的长链非编码RNA等。尽管生物信息学及生物活性分析已经使很多小非编码RNA的功能得到开发,但是我们对于长链非编码RNA（ LncRNA）却知之甚少。 LncRNAs在调节基因转录、转录后翻译,表观遗传学水平扮演多个角色。 LncRNAs异常表达可能发生在各种病理过程中,许多LncRNAs特异表达都与眼科疾病的发生和治疗效果不佳明显相关。在本文中,我们将对眼科常见疾病相关 LncRNAs 的功能特点和调控作用进行综述。     

Investigating the mechanisms of retinal degenerations with antisense oligonucleotides

Utilizing antisense oligonucleotides coupled with an intact Xenopus eye rudiment model, we have effectively demonstrated that we are able to downregulate the expression of a photoreceptor-specific protein, rds/peripherin, and generate a loss-of-function model upon which to further study the function of the rds/peripherin gene. The ultrastructure and protein expression patterns very closely resemble those previously documented in both the rds mouse and in human autosomal dominant retinitis pigmentosa due to peripherin/RDS mutations. An identical strategy can be applied to any gene correlated with a degenerative retinal phenotype. As the entire array of genes is revealed through the various genome projects, including human and mouse, it is becoming increasingly critical to evaluate and determine the function of the corresponding gene products. Discovering which gene is responsible for a particular clinical phenotype is only the first of many steps in the development of a treatment or cure for that particular disease. Using our in vitro model, in which the retina is readily accessible to the antisense oligonucleotide yet the normal three-dimensional ultrastructure of the retina is maintained, we can evaluate the function of virtually any gene as the sequence becomes available. A thorough understanding of the function of individual genes will provide insights on the role of gene product in retinal health and pathophysiology. This experimental approach will also allow for specific therapeutic interventions to be evaluated so that targeted treatments can be designed for individuals with specific genetic mutations.     

MicroRNAs在糖尿病视网膜病变中的相关研究进展

MicroRNAs(miRNAs)是一种小分子非编码RNA,是转录后调节基因表达关键因子,参与调控细胞分化、增殖和新陈代谢等多种生物学过程。在糖尿病视网膜病变(DR)发生发展过程中miRNAs表达差异改变明显,国内外多项研究表明miRNAs调控基因的表达与DR生理病理机制关系密切。部分特异性表达的miRNAs可以通过调控视网膜中氧化应激与炎症反应水平等影响DR发生发展,因此通过增强或抑制这部分miRNAs可以延缓DR病情进展。单个或多个miRNAs的组合可以作为DR新型的转录组学生物标志物,也是未来治疗DR的潜在有效靶点。目前针对血液或体液中特定miRNAs的检测有助于DR的早期干预治疗和病情随访追踪。因此,本文主要对miRNAs及其参与调控DR的分子机制、治疗前景及生物标志物的相关研究进展作一综述。