双眼形觉剥夺后成年大鼠视皮层可塑性再激活模型建立

目的 建立成年大鼠双眼形觉剥夺(binocular form deprivation,BFD)后视皮层可塑性再激活模型.方法 记录出生后3周龄(postnatal 3 weeks old,PW3)至PW7的Long-Evans大鼠的双眼视觉诱发电位(visual evoked potential,VEP),然后将右眼进行单眼剥夺3d、5 d和7 d后再次检测双眼VEP.采用PW7大鼠进行BFD 7 d、10 d和14 d,在下次检测VEP前将左眼打开3 d、5 d和7 d.结果 3 d的单眼剥夺降低了PW3、PW4和PW5大鼠的C/I比值(被遮盖眼时侧眼的VEP振幅/同侧眼VEP振幅),分别为0.71±0.13(P＜0.01)、1.21±0.17(P＜0.05)和1.06±0.19(P＜0.01);但PW6和PW7大鼠的C/I比值没有变化(1.63±0.18,P＞0.05和1.55±0.13,P＞0.05),证实成年大鼠眼优势可塑性的消失.然而,对于BFD 14 d后的PW7大鼠,我们可以观察到3 d的单眼剥夺可以造成C/I比值的明显降低(0.77±0.17,P＜0.01),说明成年大鼠眼优势可塑性的再激活.结论 BFD可成功激活成年大鼠视皮层眼优势可塑性,此模型的建立为成年弱视治疗的进一步研究奠定了理论基础.     

丰富环境及反转缝合治疗后突触素对关键期内视皮质神经元可塑性的影响

目的　探讨关键期内单眼形觉剥夺性弱视大鼠模型经反转缝合及丰富环境治疗前后视皮质突触素（ｓｙｎａｐｔｏｐｈｙｓｉｎ,ＳＹＰ）的表达规律,及ＳＹＰ对视皮质神经元可塑性的影响。方法　３６只１４ｄ龄ＳＤ大鼠随机分为６组,每组６只,其中ＮＣＩ组、ＮＣＩＩ组为正常对照组;ＭＤＩ组、ＭＤＩＩ组、反转缝合（ｒｅｖｅｒｓｅｓｕｔｕｒｅ,ＲＳ）组和ＲＳ＋丰富环境（ｅｎｒｉｃｈｅｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ,ＥＥ）组分别行右眼眼睑缝合,ＲＳ组、ＲＳ＋ＥＥ组于２８ｄ龄打开剥夺眼,同时缝合对侧眼睑行遮盖治疗,ＲＳ组放于标准环境中饲养、ＲＳ＋ＥＥ组放于ＥＥ中饲养;ＮＣＩ组、ＭＤＩ组于２８ｄ龄,ＮＣＩＩ组、ＭＤＩＩ组、ＲＳ组、ＲＳ＋ＥＥ组于４２ｄ龄行图形视觉诱发电位检测,同时采用ＨＥ染色和免疫组织化学法检测分析各组大鼠视皮质ＳＹＰ蛋白表达水平的变化。结果　图形视觉诱发电位示形觉剥夺眼Ｐ１００波的波形稳定性差、潜伏期延长、振幅降低。ＨＥ染色示各组大鼠视皮质神经元均未见明显异常。免疫组织化学法检测可见ＲＳ组视皮质ＳＹＰ阳性神经元密度较ＭＤＩＩ组高,ＲＳ＋ＥＥ组视皮质ＳＹＰ阳性神经元密度较ＭＤＩＩ组、ＲＳ组高,ＭＤＩ组大鼠视皮质ＳＹＰ阳性神经元密度较ＮＣＩ组低,ＭＤＩＩ组、ＲＳ组大鼠视皮质ＳＹＰ阳性神经元密度均较ＮＣＩＩ组及ＲＳ＋ＥＥ组低,定量分析显示以上各组ＳＹＰ免疫标记的平均光密度值间差异均有统计学意义（均为Ｐ＜０．０５）,但ＮＣＩＩ组和ＲＳ＋ＥＥ组两组间平均光密度值差异无统计学意义（Ｐ＞０．０５）。结论　ＳＹＰ影响视皮质神经元可塑性,且参与了视觉发育视皮质可塑性的变化过程,是弱视发病的重要分子机制之一;关键期内ＲＳ＋ＥＥ治疗对弱视视皮质神经元功能状态的恢复有促进作用。     

NEP1-40对成年单眼剥夺弱视大鼠视皮层可塑性的再激活作用

目的:探讨NEP1-40对成年单眼剥夺弱视大鼠视皮层结构及功能可塑性的再激活作用及意义。方法:60只新生SD大鼠随机分为6组:正常对照组(Nor)、正常+PBS治疗组(Nor+PBS)、正常+NEP1-40治疗组(Nor+NEP)、模型对照组(MD)、模型+PBS治疗组(MD+PBS)及模型+NEP1-40治疗组(MD+NEP)。模型组大鼠于出生后21d缝合右侧眼睑建立单眼剥夺弱视模型,于45日龄时打开剥夺眼,对各组大鼠行闪光视觉诱发电位(F-VEP)检测,确定单眼剥夺模型建立成功后,对需给药的各组大鼠按组别给予NEP1-40或PBS侧脑室注药治疗7d。于52日龄时对各组大鼠再次行F-VEP检测后处死动物,取左侧视皮层进行透射电镜观察突触超微结构变化。结果:45日龄时F-VEP检测示,MD组、MD+PBS组及MD+NEP组与Nor组比较,P波潜伏期延长,波幅降低(P<0.05);52日龄时F-VEP检测示,MD+NEP组与MD组、MD+PBS组大鼠比较,右眼F-VEP的P波潜伏期及波幅差异有统计学意义(P<0.05),而与Nor组比较差异无统计学意义(P>0.05);MD+PBS组与MD组大鼠比较,右眼F-VEP的P波潜伏期及波幅差异无统计学意义(P>0.05),而与Nor组比较差异有统计学意义(P<0.05)。透射电镜观察视皮层神经元突触界面结构参数:与Nor组比较,MD组大鼠剥夺眼对侧视皮层神经元突触间隙增大,突触活性区长度缩短,突触界面曲率减小,突触后致密物厚度变薄(P<0.05)。MD+NEP组大鼠剥夺眼对侧视皮层神经元突触界面结构参数的各项指标均较MD组、MD+PBS组明显改善(P<0.05),与Nor组相比除突触间隙外(P<0.05),其余各项参数差异无统计学意义(P>0.05)。MD+PBS组与MD组大鼠比较剥夺眼对侧视皮层神经元突触界面结构参数的各项指标差异均无统计学意义(P>0.05),而与Nor组比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论:NEP1-40可使成年单眼剥夺弱视大鼠剥夺眼对侧视皮层神经元的突触界面结构参数得以恢复,F-VEP的P波潜伏期及波幅恢复至正常水平,重新"激活"被抑制的视皮层结构及功能可塑性,为成年弱视患者提供新的治疗途径奠定了理论基础。     

IGF-1介导的丰富环境对成年弱视小鼠视皮层可塑性的影响

目的:检测丰富环境干预对单眼剥夺成年弱视小鼠视皮质中IGF-1及其受体的表达变化,初步探讨其对成年弱视小鼠初级视皮质突触可塑性的影响及分子机制。方法:将正常新生昆明小鼠随机分为正常组(Nor),单眼剥夺+标准环境组(MD+SE),单眼剥夺+丰富环境组(MD+EE),单眼剥夺+氟西汀组(MD+FLX)。在小鼠21日龄时构建单眼剥夺模型,确定模型建立成功后,每组选取18只小鼠按照预先分组放置在标准环境或丰富环境中饲养4wk,单眼剥夺+氟西汀组小鼠饮水中加入氟西汀。通过前爪触地反射实验检测小鼠视敏度,闪光视觉诱发电位检测客观视功能;小鼠处死后取材,使用电镜检测视皮层神经元的突触间隙宽度、突触活性区长度及突触后致密物厚度,Western Blot法检测视皮层中IGF-1、IGF-1R及IGFBP5蛋白表达。结果:(1)视敏度检测结果:MD+SE组小鼠前爪触地成功率明显低于Nor组(P<0.001);MD+EE组及MD+FLX组小鼠前爪触地成功率明显高于MD+SE组(均P<0.001);与MD+FLX组比较,MD+EE组小鼠前爪触地成功率无差异(P=0.816)。(2)闪光视觉诱发电位检测结果:与Nor组比较,MD+SE组小鼠剥夺眼闪光视觉诱发电位P2波潜伏期延长、波幅降低(均P<0.01);丰富环境饲养后,MD+EE组较MD+SE组小鼠剥夺眼闪光视觉诱发电位P2波潜伏期缩短、波幅增加(均P<0.01);与MD+FLX组比较,MD+EE组小鼠剥夺眼闪光视觉诱发电位P2波的潜伏期和波幅变化无差异(P>0.05)。(3)电镜检测视皮层神经细胞突触超微结构:与N or组比较,M D+SE组小鼠剥夺眼对侧视皮层神经细胞突触间隙增宽(P <0.01),突触活性区长度缩短(P <0.01),突触后致密物厚度变薄(P <0.01);丰富环境饲养后,MD+EE组小鼠较MD+SE组突触间隙变窄(P=0.0035),突触活性区长度延长(P<0.01),突触后致密物厚度增加(P<0.01),MD+EE组突触超微结构各项指标较MD+FLX组比较无差异(P>0.05)。(4)Western blot检测视皮层中IGF-1、IGF-1R及IGFBP5蛋白表达:MD+SE组小鼠IGF-1及IGF-1R蛋白表达明显低于Nor组(均P<0.01);MD+EE组小鼠IGF-1及IGF蛋白的表达明显高于MD+SE组(均P<0.01),然而仍显著低于Nor组(均P<0.01)。各组间小鼠IGFBP5蛋白表达异常无差异(P>0.05)。结论:丰富环境能重新激活成年单眼剥夺弱视小鼠视皮质可塑性,改善弱视小鼠视觉功能,其机制可能与调控IGF-1及受体的表达有关。     

单眼形觉剥夺性弱视大鼠视皮层突触密度及功能的研究

目的：研究视觉发育关键期单眼形觉剥夺(MD)对弱视大鼠视皮层突触密度超微形态结构变化规律的影响,以及突触素(SYN)在视皮层的表达及意义,探讨弱视大鼠视皮层突触密度及功能的关系,为弱视的发病机制及临床治疗提供分子水平理论依据。

方法：选用正常新生Long Evans大鼠随机分为正常对照组与弱视模型组,每组16只,两组大鼠均在相同环境下饲养。正常对照组不做任何处理,弱视模型组在出生后第13d采用单眼缝合的方法建立单眼形觉剥夺性弱视经典模型。两组大鼠均于出生后51d进行闪光视觉诱发电位(F-VEP)的检测。检测结束后立即取材,用透射电镜及Image J图像分析软件观察并统计两组大鼠初级视皮层V1M区第Ⅳ～Ⅵ层大锥体细胞周围神经纤维网络的突触密度变化。利用漂染法对视皮层冰冻切片进行免疫荧光组织化学染色,在激光共聚焦显微镜及荧光显微镜下对SYN阳性神经元进行定位观察和定量统计分析。

结果：F-VEP检查结果显示与正常对照组相比,弱视模型组剥夺眼的P2潜伏期较正常眼明显延长,P2波振幅较正常眼明显降低(P<0.05); 透射电镜结果显示,与正常对照组相比,弱视模型组双侧视皮层的突触密度显著降低(P<0.05),其中弱视眼对侧视皮层下降更加明显(P<0.05); 免疫荧光染色结果显示两组大鼠视皮层脑切片形态完整,镜下组织结构清晰,与正常对照组相比,弱视模型组SYN阳性神经元表达强度值明显降低(P<0.01)。

结论：视觉发育关键期存在着突触结构可塑性,单眼形觉剥夺可以造成大鼠初级视皮层突触密度的降低,SYN表达水平下降,视皮层功能下降。     

有氧运动训练对剥夺性弱视小鼠视觉功能及皮层突触可塑性的影响

目的 探讨有氧运动训练对单眼剥夺性(MD)弱视小鼠视觉功能及对视皮层突触可塑性的影响。方法 选取40只7 d龄雄性SPF级C57BL/6J小鼠随机分为Sham+Control组、Sham+Exercise组、MD+Control组及MD+Exercise组,每组10只。视动反应检测小鼠的视功能;神经元特异核蛋白(NeuN)免疫荧光染色观察小鼠视皮层神经元的数目及结构;微管相关蛋白2(MAP2)免疫荧光染色观察小鼠视皮层神经元轴突和树突形态,并比较树突棘密度;膜片钳技术记录视皮层L5锥体神经元电生理活动。结果 与Sham+Control组相比,MD+Control组小鼠视功能、皮层神经元数目、树突棘密度及自发放电频率均显著下降(均为P<0.01),神经元结构完整性受损;而经过有氧运动训练后,与MD+Control组相比,MD+Exercise组小鼠的视功能、皮层神经元数目、树突棘密度及自发放电频率均显著增加(均为P<0.05),神经元结构完整性得到改善。结论 有氧运动对剥夺性视皮层神经异常具有改善作用。     

丰富环境可阻止单眼形觉剥夺成年弱视小鼠视觉诱发电位的损害

目的 研究丰富环境(EE)后单眼形觉剥夺成年弱视小鼠闪光视觉诱发电位(fVEP)的变化,探讨丰富环境对成年弱视小鼠视皮层可塑性的影响。方法 采用正常3周龄健康雄性C57小鼠,检测小鼠右眼及左眼fVEP后构建单眼形觉剥夺成年弱视小鼠模型,将单眼形觉剥夺成年弱视小鼠放入丰富环境中饲养6个月,观察成年弱视小鼠弱视眼及对侧眼每月fVEP变化。结果 单眼形觉剥夺成年小鼠剥夺眼fVEP N1-P2波振幅较对侧眼明显下降,剥夺眼即为弱视眼;单眼形觉剥夺成年弱视小鼠弱视眼N1-P2波振幅在EE饲养前明显低于对侧眼(P<0.05),在EE2月后开始高于对侧眼,在EE4月后达到最高峰,显著高于对侧眼(P<0.05),后出现下降趋势,在EE6月时与对侧眼持平。结论 丰富环境饲养可阻止单眼形觉剥夺成年弱视小鼠弱视眼视觉诱发电位的损害,可提高弱视眼fVEP N1-P2波振幅,可以逆转弱视眼视皮层可塑性。     

采用视觉电生理法研究氟西汀对成年大鼠视皮层眼优势可塑性的逆转作用及其机制

背景 氟西汀(Flx)为一种选择性血清素重吸收抑制剂,腹腔内注射可诱发成年大鼠海马区神经的再生和突触的发生,推测其对视皮层视觉可塑性产生促进作用,但口服Flx与成年大鼠视皮层可塑性的关系、其与双眼形觉剥夺(BFD)逆转成年大鼠视皮层可塑性作用的关系等研究鲜见报道. 目的 采用图形视觉诱发电位(PVEP)的方法研究Flx给药时间与成年大鼠视皮层可塑性逆转的关系,比较Flx与BFD逆转成年大鼠视皮层可塑性的效果.方法 采用完全随机分组区组设计多水平实验设计方法将70日龄(P70)的成年Wistar大鼠56只随机分为对照组、Flx2组、Flx4组、Flx6组、Flx8组、BFD组和Flx+BFD组,Flx各组大鼠均给予0.2 mg/ml Flx溶液喂养大鼠分别至PVEP检查前2、4、6、8周,然后改为正常水饮用,于PVEP检查前1周行左跟上下睑缘缝合制备单眼形觉剥夺(MFD)模型;BFD组大鼠在PVEP检查前3周行双眼缝合2周,同时给予正常饮水3周;Flx+ BFD组先用0.2 mg/ml Flx溶液喂养4周,在Flx溶液喂养1周后双眼缝合2周,再于PVEP记录前1周剪开右眼睑行MFD.各组大鼠均行双跟PVEP记录,测量N75-P100振幅,计算FD跟(左眼)/非FD眼(右眼)(C/I)值,并通过比较FD前后大鼠PVEP振幅值的变化评估眼优势的转移. 结果 FD 1周后,Flx4组、Flx6组、Flx8组、BFD组、Flx+BFD组大鼠PVEP C/I值较FD前均明显下降,差异均有统计学意义(t=2.733,P＜0.05;t=2.981,P＜0.05;t=3.619,P＜0.01;t=2.681,P＜0.05;t=4.550,P＜0.01) oFlx4组、Flx6组和Flx8组大鼠FD后左眼PVEP振幅值较FD前明显降低[(17.71±2.24)μV比(31.09±4.13) lμV;(18.93±2.85) μV比(29.59±4.07) μV;(17.94± 1.92) μV比(28.48±3.09) μV],差异均有统计学意义(t=3.348、3.278、4.447,均P＜0.01),而FD前后右眼PVEP振幅的改变差异均无统计学意义(均P＞0.05).FD后BFD组和Flx4+BFD组大鼠左眼PVEP振幅值明显低于FD前,差异均有统计学意义(t=2.497,P＜0.05;t=3.051,P＜0.01),BFD组和Flx+ BFD组大鼠FD后右眼PVEP振幅值明显高于FD前,差异均有统计学意义(t=-4.009,P＜0.01;t=-4.352,P＜0.01). 结论 采用0.2 mg/ml Flx水溶液喂养成年大鼠4周以上及BFD2周的方法均可有效激活成年大鼠视皮层可塑性,延长Flx喂养时间并不能显著提高视觉可塑性重塑的程度.Flx对视觉可塑性重塑的主要作用机制是抑制FD眼反应,而BFD的作用机制是抑制FD眼反应的同时促进非FD眼反应来实现的.Flx喂养与BFD法在逆转成年大鼠视皮层可塑性方面具有协同作用.     

左旋多巴对形觉剥夺性弱视猫视皮层17区神经生长因子的影响

目的观察左旋多巴对猫形觉剥夺性弱视的治疗作用及其对视皮层17区神经生长因子（NGF）表达的影响。方法18只4周龄幼猫分为正常组、单眼剥夺组、左旋多巴组,每组6只。通过单眼眼睑缝合制备形觉剥夺弱视模型,观察不同干预条件下各组视觉诱发电位（P-VEP）的P1隐含值及波幅,应用免疫组织化学法测定各组视皮层17区NGF的差异。结果单眼剥夺组剥夺眼P100波隐含值延长,波幅降低,与正常组及对侧眼比较,差异均有统计学意义（P〈0.01）,左旋多巴组双眼P-VEP各指标与正常组比较,差异均无统计学意义（P〉0.05）。剥夺组视皮层NGF免疫阳性细胞密度为80.23±9.54,正常组为111.83±7.49,2组比较差异有统计学意义（P〈0.01）;左旋多巴组为118.06±12.37,与正常组比较差异无统计学意义（P=0.94）。结论敏感期内剥夺性弱视幼猫视皮层17区NGF的表达减弱。左旋多巴干预治疗后,NGF表达明显增加,弱视眼P-VEP明显改善,左旋多巴能促进实验猫弱视眼的视功能改善。     

单眼剥夺大鼠反缝治疗前后背外侧膝状体nNOS的免疫组织化学研究

目的通过神经型一氧化氮合酶(nNOS)在单眼形觉剥夺大鼠背外侧膝状体(dLGN)反缝治疗前后的免疫组织化学表达变化,探讨关键期内剥夺性弱视治疗前后dLGN神经元功能状态的改变。方法14日龄健康雄性远交群大鼠(Sprague Dawley,SD)接受左眼眼睑缝合手术造成剥夺性弱视模型,术后2周打开左眼并行对侧眼(右眼)眼睑缝合进行遮盖治疗。应用SABC免疫组织化学方法检测各组大鼠脑组织dLGN切片nNOS阳性神经元在治疗前后的表达。结果同年龄段的剥夺组较正常对照组nNOS免疫阳性细胞密度明显降低(P<0.01)。治疗组较同龄剥夺组nNOS阳性神经元密度增加(P<0.01),与同龄正常组相比还有差异(P<0.05)。结论反缝治疗对nNOS在dLGN的表达产生影响,从细胞水平验证了敏感期内遮盖治疗对剥夺性弱视视中枢神经元功能状态的恢复作用,一氧化氮(Nitric Oxide,NO)可能在dLGN水平参与了这一过程。     

Neuritin基因在单眼剥夺成年大鼠视皮层中的表达

目的研究单眼剥夺（MD）视皮层neuritin mRNA的表达。方法35只Wistar大鼠分为正常对照组、MD组和反缝合（RS）组,缝合14日龄大鼠右眼睑建立MD模型,RS组大鼠缝合单眼至90日龄时进行反缝合,并持续暴露于灯光中6、12、24、48 h和1周,其余2组大鼠至90日龄时直接取左侧大脑视皮层,采用实时定量逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）法检测所有大鼠视皮层neuritin mRNA的表达情况。结果不同组大鼠视皮层中neuritin mRNA表达量的总体差异有统计学意义（F=19.235,P〈0.05）。MD组大鼠视皮层中neuritin mRNA的表达量低于正常对照组,差异有统计学意义（t=-0.097,P〈0.05）;RS 6 h组大鼠视皮层中neuritin mRNA的表达量明显高于MD组,差异有统计学意义（t=-0.028,P〈0.05）。RS12、24、48 h组大鼠视皮层中neuritin mRNA的表达量明显高于MD组,差异均有统计学意义（t=-0.046,t=-0.064,t=-0.065;P〈0.05）。Neuritin mRNA的表达在实验24 h达到高峰,然后逐渐下降,但RS1周组与MD组neuritin mRNA的表达比较,差异有统计学意义（t=-0.037,P〈0.05）。结论Neuritin mRNA在MD成年大鼠和RS不同时间大鼠视皮质表达呈动态变化,提示年龄超过视觉发育敏感期的MD成年大鼠的视皮层仍具有一定程度的可塑性。     

关键期内反缝合治疗前后单眼形觉剥夺性弱视大鼠模型外侧膝状体PSD-95的表达

目的探讨关键期内单眼形觉剥夺弱视大鼠模型反缝合治疗前后外侧膝状体突触后致密蛋白-95（PSD-95）的表达规律。方法14日龄大鼠随机为剥夺组、正常组及反缝合治疗组,经造模成功后取材,采用免疫组化和RT-PCR技术检测并分析各组大鼠外侧膝状体PSD-95蛋白和PSD-95mRNA表达水平的变化。结果同年龄段弱视组外侧膝状体PSD-95呈阳性神经元密度降低,PSD-95mRNA的表达减少（P<0.01）;同年龄段反缝合治疗组外侧膝状体较弱视组PSD-95呈阳性神经元密度增加,PSD-95mRNA的表达增多（P<0.05）,但仍低于正常组（P<0.05）。结论单眼剥夺及反缝合治疗影响大鼠外侧膝状体PSD-95的表达,提示PSD-95参与了视觉发育外侧膝状体可塑性的变化过程,是弱视发病的重要分子机制之一;验证了关键期内反缝合治疗对弱视外侧膝状体神经元功能状态的恢复作用,为临床弱视遮盖治疗提供了理论依据。     

Caspase-3在形觉剥夺性弱视大鼠大脑视皮层的表达

目的：检测凋亡相关因子半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶（Caspase-3）在形觉剥夺性弱视大鼠大脑视皮层中的表达及意义。方法：建立形觉剥夺弱视大鼠模型,对10只正常大鼠和10只单眼形觉剥夺弱视大鼠大脑视皮层17区进行HE染色观察形态学变化,采用免疫组化法以及图像分析系统对Caspase-3免疫阳性神经元进行定位观察并定量研究其变化。结果：正常大鼠和单眼形觉剥夺弱视大鼠视皮层17区各层次均可见Caspase-3免疫阳性神经元存在,而以Ⅱ!Ⅳ层较多。与正常大鼠相比,Caspase-3在单眼剥夺性弱视大鼠组视皮层17区Ⅱ!Ⅳ层的表达比正常组明显增多,差异具有统计学意义（P〈0.05）。结论：Caspase-3在单眼剥夺弱视大鼠大脑视皮层17区表达升高,可能参与弱视的发生、发展过程。