NADPH氧化酶在rd小鼠遗传性视网膜变性中的活化表达

背景研究表明,小胶质细胞中烟酰胺二磷酸腺苷（NADPH）氧化酶的活化在中枢神经系统神经元损伤及神经变性疾病中发挥重要作用。已有研究证实NADPH氧化酶在rd小鼠视锥细胞退行性改变中的作用,但关于其在rd小鼠视网膜变性早期视杆细胞病变过程中的作用研究较少。目的研究NADPH氧化酶在rd小鼠感光细胞凋亡过程中的活化表达,探讨其在遗传性视网膜变性中的致病作用。方法取出生后8、10、12、14、16、18d的rd小鼠各18只,过量麻醉法处死后提取视网膜总RNA和总蛋白,并制备视网膜切片,分别用实时荧光定量PCR及Western blot法测定在rd小鼠感光细胞凋亡过程中视网膜中NADPH氧化酶亚单位gp91phox mRNA及蛋白的定量表达变化;采用免疫组织化学及gp91phox和CD11b免疫荧光双染法确定gp91phox在不同鼠龄rd小鼠视网膜中的表达及定位,并与其近交系C57BL／6N小鼠进行比较。结果实时荧光定量PCR研究证实,C57BL／6N小鼠视网膜中未见gp91phox mRNA的表达,而生后8d的rd小鼠视网膜中即有少量gp91phox mRNA的表达,随着鼠龄的增加,gp91phox mRNA表达量（gp91phox mRNA／β-actin）逐渐增加,生后14d达到高峰。不同鼠龄rd小鼠视网膜中gp91phox mRNA表达量差异有统计学意义（F=17．81,P=0．00）;生后10、12、14、16、18d的Td小鼠视网膜中gp91phox mRNA表达量均明显高于出生后8d小鼠,差异均有统计学意义（均P〈0．05）,以出生后14d表达量最高,为1．136±0．370。随着小鼠鼠龄的增加,视网膜中gp91phox蛋白表达量（A值）与其基因表达变化趋势一致,不同鼠龄及C57BL／6N对照小鼠间视网膜中gp91phox蛋白表达的差异有统计学意义（F=354．00,P〈0．01）,不同鼠龄rd小鼠出生后视网膜中gp91phox蛋白表达量均明显高于C57BL／6N对照小鼠,差异均有统计学意义（均P〈0．05）。免疫组织化学法检测表明,rd小鼠出生后10d视网膜内层gp91phox阳性细胞开始增多,出生后14d达到高峰,外核层也可见到gp91phox阳性细胞。免疫荧光双染结果显示,gp91phox与小胶质细胞标志物CD11b共表达,呈现橙色荧光。结论NADPH氧化酶在rd小鼠视网膜中的表达随着鼠龄的增长而增多,其表达与小胶质细胞活化及感光细胞的凋亡相平行,提示NADPH氧化酶可能在小胶质细胞活化导致的感光细胞凋亡中发挥致病作用。     

rd12小鼠短波长敏感的视锥细胞变性过程研究

背景 视网膜色素变性是先天性盲的重要原因之一,由于视网膜色素变性患者视杆细胞为原发性变性,因此无法了解视细胞变性的机制和过程.研究发现Leber先天性黑矇(LCA)自发突变小鼠具有与视网膜色素变性类似的自然过程,有助于深入探讨视网膜色素变性的发病机制及确定疾病基因治疗靶点.目的研究视网膜色素变性模型LCA自发突变小鼠视网膜短波长敏感的视锥细胞自然变性过程. 方法 按出生后天数(P)取P14、P21、P35、P90的遗传性视网膜疾病LCA的自发突变动物模型Rpe65rd12(B6[A]-Rpe65 rd1 2/J,rd12)小鼠各5只,同时选择鼠龄匹配的野生型C57BL/6J(B6)小鼠作为对照.采用RolandQ450SC UV视觉电生理检测仪行小鼠视网膜电图(ERG)检查,采用单次白色发光二极管(LED)闪光刺激记录总视锥细胞反应,刺激强度分别为1.00 cds/m2和1.96 cds/m2;采用紫外光闪光刺激记录短波长紫外光(UV)敏感的视锥细胞反应,刺激波长为(363±6)nm,刺激强度分别为2.0 mWs/m2和3.0 mWs/m2.ERG记录后次日处死小鼠并制备视网膜铺片,分别采用FITC荧光标记的花生凝集素(FITC-PNA)和Cy3荧光染色法检测2个组不同鼠龄小鼠视网膜中总视锥细胞和UV敏感的视锥细胞的分布和数量变化. 结果 P14 rd12小鼠明适应ERG反应为负波型,各波潜伏期延长,UV敏感的视锥细胞ERG各波记录不到.P21 rd12小鼠视锥细胞ERG b波振幅较野生型B6小鼠下降了约75％,b波潜伏期为(102.80±11.39)ms,较B6小鼠的(43.40±5.60) ms明显延长,差异有统计学意义(t=-8.106,P=0.001);P21、P35和P90野生型B6小鼠UV敏感的视锥细胞ERG b波振幅分别为(59.60±36.00)、(82.40±12.22)和(68.43±17.63) μV,P21、P35和P90 rd12小鼠UV敏感的视锥细胞反应均记录不到.免疫荧光检测显示,P14野生型B6小鼠视网膜视锥细胞较多,呈绿色荧光,大量的视蛋白主要分布在视网膜腹部鼻侧象限UV敏感的视锥细胞中,呈红色荧光,P14、P21、P35 rd12小鼠视网膜中视锥细胞逐渐减少,绿色荧光逐渐减弱,UV敏感的视锥细胞呈散在表达.结论 rd12小鼠出生后早期即出现视锥细胞的数量减少和功能异常,短波长敏感的视锥细胞的丢失和功能异常更早于中长波长的视锥细胞.     

β趋化因子受体CCR1在遗传性视网膜变性小鼠视网膜中的表达

目的探讨B趋化因子主要的受体之一β趋化因子受体1（CCR1）在视网膜变性模型小鼠（rd小鼠）的视网膜变性过程中的表达及其在感光细胞凋亡中的病理作用。设计实验研究。研究对象出生后8、10、12、14、16及18天的rd小鼠各10只（共60只）及同龄C57BL／6N对照小鼠各10只（共60只）。方法小鼠断颈处死,取双眼眼球制作冰冻切片或分离新鲜视网膜组织。逆转录多聚酶链反应（RT．PCR）测定各鼠龄rd小鼠及对照鼠视网膜CCR1mRNA的表达水平。免疫组织化学法观察CCR1蛋白在各鼠龄rd小鼠视网膜的定位表达。CCR1在感光细胞及凋亡细胞中的表达由免疫荧光双标法确定。主要指标视网膜CCR1mRNA及蛋白的表达、CCR1的细胞定位及与凋亡细胞的关系。结果CCR1mRNA在对照组及各鼠龄rd小鼠视网膜中均有表达,但在出生后12、14天rd小鼠视网膜中表达明显升高（光密度值分别为0．986±0．17和1．152＋0．22,P=0．010和0．008）。CCR1阳性染色细胞开始出现于出生后8天的rd视网膜外核层,并于12及14天达到高峰。对照组视网膜外核层无CCRl阳性染色。CCR1与视紫红质、CD11b或TUNEL染色免疫荧光双标结果显示,CCR1表达于感光细胞而非小胶质细胞中,部分CCR1表达于凋亡的感光细胞中。结论在rd小鼠视网膜中CCR1表达于感光细胞并随其变性程度加重表达升高。CCR1的活化可能在rd小鼠感光细胞凋亡中发挥作用。     

视网膜变性小鼠视网膜组织中FasL蛋白表达的动态变化

背景 视网膜移植是治疗视网膜变性性疾病的新方法,但如何避免或减少视网膜移植后的免疫排斥反应是亟待解决的问题之一.目前的实验研究中常将正常C57 BL/6小鼠视网膜作为供体,视网膜变性(rd)小鼠作为受体.研究表明视网膜中Fas配体(FasL)蛋白通过FasL/Fas途径诱导Fas+炎症细胞凋亡,推测可能与视网膜移植后的免疫排斥反应密切相关. 目的 探讨FasL蛋白在不同鼠龄C57BL/6小鼠和rd小鼠视网膜中的表达特点,揭示小鼠视网膜的免疫特性,为视网膜移植免疫排斥反应的研究提供参考依据.方法 分别将出生后(PN)-0周(出生日)、PN-1周、PN-2周、PN-3周、PN-4周的正常C57BL/6小鼠和rd小鼠处死制备眼球冰冻切片,采用免疫荧光技术摄片,并经激光扫描共焦显微镜采集图片,用图像分析软件对各鼠龄不同品系小鼠间视网膜中FasL蛋白表达的荧光强度(FI)变化进行半定量分析. 结果 PN-1周C57BL/6小鼠视网膜发育尚不完善,FasL蛋白在视网膜各层均呈阳性表达.PN-2、3、4周C57BL/6小鼠已发育成10层的视网膜结构,FasL蛋白在视网膜色素上皮(RPE)、内节段(IS)、外界膜(OLM)、外丛状层(OPL)、内核层(INL)、内丛状层(IPL)及节细胞层(GCL)呈阳性表达.PN-1周rd小鼠视网膜结构与同龄C57BL/6小鼠接近,FasL蛋白在视网膜各层均呈阳性表达.PN-2周至PN-4周rd小鼠视网膜中外核层(ONL)细胞随着鼠龄增大逐渐减少,FasL蛋白在RPE、OPL、INL、IPL及GCL呈阳性表达;PN-2、3、4周rd小鼠RPE中FasL蛋白表达FI值分别为184.199±16.747、186.797±7.904和184.319±18.795,均明显高于同龄C57BL/6小鼠的160.402±22.851、160.995±22.799和105.787±17.676,差异均有统计学意义(t=-3.360,P=0.002;t’=-4.277,P=O.000;t=-12.175,P=0.000);各周龄rd小鼠与C57BL/6小鼠间视网膜IPL中FasL蛋白表达的FI值差异均无统计学意义(均P＞O.05).结论 rd小鼠随着鼠龄增加视网膜ONL细胞逐渐减少,其RPE内免疫赦免相关抗原FasL蛋白的表达强度明显高于同龄C57BL/6小鼠.     

快速退变性视网膜组织内CD45分子的动态表达特点

目的探讨不同时期正常和变性视网膜内CD45动态表达特点。方法分别取生后（postnatal，PN）0、1、2、3、4周龄C57BL／6和rd小鼠各8只，处死后，立即摘出眼球，制备冰冻切片，进行免疫荧光染色，荧光显微镜观察摄片，图像分析软件进行半定量分析。结果C57BL／6小鼠PN旬周龄时视网膜下腔（subretinal space，SRS）内CIM5不表达，以后逐渐增加，PN-3、4周龄时趋于稳定；rd小鼠SRS内CD45表达强度从PN-O周龄开始增加，PN-2周龄达到高峰，以后开始减少，PN-4周龄不表达；rd小鼠PN-2周龄时SRS内CD45表达强度高于正常组，PN-3、4周龄低于正常组。C57BL／6小鼠PN-0周龄时内丛状层（inner plexiform layer，IPL）内CD45表达强度开始减少至PN-1周龄，PN-3周龄表达强度开始增高至PN-4周龄；rd小鼠PN-1周龄时IPL内CD45表达强度开始增加直至PN-4周龄；各周龄彪小鼠IPL内CD45表达强度均低于正常组。结论正常小鼠视网膜CD45的表达与发育过程有关。视网膜变性不同时期，小胶质细胞等抗原呈递细胞活化，从内层视网膜移行到SRS。     

视网膜色素变性Rd1小鼠眼球中增殖细胞核抗原（PCNA）的表达

目的　探讨增殖细胞核抗原（proliferating cell nuclear antigen,PCNA）在Rd1小鼠视网膜上的表达情况。方法　取出生后14 d、21 d、28 d的Rd1小鼠和C57BL/6J小鼠各5只,摘出眼球进行HE染色,观察视网膜形态学结构变化;免疫组织化学染色与实时荧光定量PCR检测PCNA蛋白和基因在不同鼠龄小鼠中的表达。结果　HE染色结果显示:PCNA蛋白均在两种小鼠视网膜神经节细胞中表达;C57BL/6J小鼠视网膜结构完整;与C57BL/6J小鼠相比,Rd1小鼠视网膜发育随着鼠龄的增加,发生进行性退化。免疫组织化学染色结果显示:PCNA蛋白表达仅局限于视网膜神经节细胞,免疫阳性信号出现在第14天和第21天,而在第28天未检测到。PCR 实验结果显示:与C57BL/6J小鼠相比较,鼠龄21 d时Rd1小鼠PCNA基因表达水平增高,是C57BL/6J小鼠的2.23倍;鼠龄14 d和28 d时 Rd1小鼠PCNA基因表达均低于C57BL/6J小鼠（均为P<0.05）。结论　PCNA基因参与了Rd1小鼠视网膜发育退化过程。     

NADPH氧化酶抑制剂对遗传性视网膜色素变性感光细胞凋亡的抑制作用

背景 我们先前的研究表明,rd小鼠遗传性视网膜色素变性（RP）过程中小胶质细胞活化与感光细胞的凋亡密切相关.研究显示,小胶质细胞中烟酰胺二磷酸腺苷（NADPH）氧化酶的活化在小胶质细胞活化及神经元损伤中发挥重要作用,但NADPH氧化酶在RP过程中作用机制及其抑制剂的作用有待探讨.目的 探讨rd小鼠发生RP过程中NADPH氧化酶产生活性氧簇（ROS）的活化反应及其抑制剂对感光细胞的保护作用. 方法 按抛掷硬币法将60只SPF级rd小鼠随机分为香荚兰乙酮注射组和PBS对照组,香荚兰乙酮注射组小鼠于出生后9d（P9）腹腔内注射NADPH氧化酶抑制剂香荚兰乙酮10 mg/kg（0.01 ml/kg）,每日1次,连续5d（至P13）;PBS对照组rd小鼠以同样方式注射等容量的PBS;C57 BL/6N小鼠10只不注射任何药物作为rd小鼠的野生对照鼠.各组小鼠于出生后14 d（P14）处死并制备视网膜冰冻切片,采用二氢乙锭（DHE）荧光染色法检测3个组小鼠视网膜中ROS的表达;采用实时定量PCR（real-time PCR）法测定2个组rd小鼠视网膜感光细胞中视紫红质mRNA的定量表达;采用苏木精-伊红染色法检查2个组rd小鼠视网膜外核层厚度.结果 DHE荧光染色表明,小鼠视网膜中ROS表达呈红色荧光,注药组小鼠视网膜外核层中ROS的红色荧光明显强于C57BL/6N野生鼠,但明显弱于PBS对照组.Real-time PCR检测表明,香荚兰乙酮注射组小鼠感光细胞中视紫红质mRNA相对表达量为4.21 ±0.33,明显低于PBS对照组的0.93±0.24,差异有统计学意义（t=2.360,P=0.000）;香荚兰乙酮注射组小鼠视网膜外核层厚度为（35.95±1.63） μm,明显厚于PBS对照组的（23.17±1.38） μm,差异有统计学意义（t=3.850,P=0.016）.结论 在rd小鼠视网膜感光细胞变性过程中,NADPH氧化酶生成ROS的活化反应明显增强;香荚兰乙酮能够延缓rd小鼠感光细胞的凋亡过程.     

NOX2基因缺陷对rd1小鼠感光细胞凋亡的保护作用

目的 观察NADPH氧化酶2(NOX2)基因缺陷对遗传性视网膜变性小鼠1(rd1)感光细胞的保护作用。设计 实验研究。研究对象 出生后14天的NOX2基因缺陷rd1小鼠(实验组)6只及同龄NOX2基因缺陷的C57BL/6N小鼠(对照组1)、无NOX2基因缺陷的rd1小鼠(对照组2)、C57BL/6N野生正常小鼠(对照组3)各6只(共24只)。方法 对照组1与对照组2小鼠多次交配获得实验组小鼠并进行基因型鉴定。取该实验鼠及对照组小鼠眼球,对视网膜进行HE染色并测量视网膜外核层厚度,TUNEL染色并计算凋亡细胞占外核层细胞总数百分比、免疫荧光法CD1 1b抗体标记小胶质细胞并检测NOX2主要亚单位gp91^pbox蛋白的表达。主要指标 视网膜外核层厚度,感光凋亡细胞百分比,gp91^pbox蛋白的表达量,小胶质细胞活化情况。结果 与同龄对照组2相比,实验组小鼠视网膜内外核层排列整齐,其外核层厚度(36.18±2.59)μm明显大于对照组2小鼠(21.45±1.33)μm(t=8.77,P=0.001)。实验组小鼠视网膜凋亡细胞主要出现于外核层,但数量...     

Tenomodulin抑制氧诱导视网膜病变小鼠模型新生血管形成的研究

目的探讨Tenoinodulin（TeM）蛋白对C57BL／6J小鼠早产儿视网膜病变模型（ROP）视网膜新生血管形成的抑制作用。方法将60只7d龄C57BL／6J幼鼠随机分为高氧组（ROP组）、正常对照组各15只和TeM组30只。将ROP组小鼠置于体积分数（75％±2％）的高氧环境中5d,随后回到正常氧环境中饲养5d;对照组小鼠饲养在正常氧环境中;TeM组是将鼠1只眼玻璃体腔内注射1μg TeM,对侧眼注射PBS作为对照,然后置于体积分数（75％±2％）的高氧环境中饲养5d,之后返回正常氧环境中。17d时处死全部小鼠,收集各组眼球。视网膜荧光素灌注铺片观察视网膜血管的改变、计算视网膜无灌注区的面积;计数突破内界膜的内皮细胞数反映视网膜血管增生情况,观察TeM蛋白对视网膜新生血管形成的抑制作用及对视网膜可能的毒性反应;Western blot检测TeM蛋白在视网膜内的表达。结果与高氧组（2．94±0．55）mm^2。及TeM组中对侧眼注射PBS（2．83±0．46）mm^2的视网膜铺片中央非灌注区面积（mm^2）相比,注射TeM的视网膜铺片（0．44±0．26）mm^2,其中央非灌注区面积差异有统计学意义（P〈0．01）;每个视网膜切面突破内界膜的内皮细胞核数（10．57±2．95）与前二者（44．93±6．78、41．07±7．31）比较差异均有统计学意义（P〈0．01）。注射TeM的视网膜冰冻切片未见炎症反应和细胞毒性破坏。Western blot检测结果显示注射TeM的视网膜呈阳性表达,注射PBS的视网膜未出现条带反应,TeM的相对分子质量约为16000。结论TeM可有效抑制视网膜新生血管的形成,预示着TeM在预防和治疗眼部新生血管方面具有潜在的作用。     

外源性全反视黄酸对出生后豚鼠锥细胞视蛋白表达和方向性的影响

目的观察一定浓度的外源性全反视黄酸（all-trans retinoic acid,ATRA）对豚鼠锥细胞视蛋白表达和方向性的影响。方法出生1周豚鼠28只，随机分为ATRA组（n=14）和正常对照组（n=14）。ATRA组随机选取一眼于暗红光下球周注射0．4mg／ml浓度ATRA 0．05ml，对照组随机选择一眼球周注射稀释ATRA用的相应浓度二甲基亚砜（0．001ml/L）和注射用水共0．05ml/L。4周后取眼球，行免疫组织化学方法和RT-PCR技术观察M-视蛋白和S-视蛋白的分布和表达密度，并检测两种视蛋白的mRNA表达，方向性以Leica光学显微镜进行观察。结果ATRA处理眼S-视蛋白的表达密度：下方为（499．4±147．6）MM^-2，上方为（87．8±44．9）MM^-2，中央为（968．4±210．2）MM^-2；正常组S-视蛋白的表达密度：下方为（805．0±203．3）mm^-2，上方为（100．0±57．7）mm^-2；中央为（1637．2±314．1）mm^-2。ATRA处理眼M-视蛋白的表达密度：上方为（1326．1±267．0）mm^-2，中央为（2984．0±613．4）mm^-2，下方为（232．9±173．6）mm^-2；正常组M-视蛋白的表达密度：上方为（946．2±388．5）mm^-2，中央为（1666．7±137．8）mm^-2，下方为（175．0±100．9）mm^-2。0．4mg／ml浓度的ATRA0．05ml局部球周注射后使豚鼠视网膜的M-视蛋白的表达密度较正常对照组增加,S-视蛋白的表达密度减少：RT-PCR检测示M-视蛋白的相对光密度值分别为1．25±0．11（ATRA处理眼）和0．51±0．10（对照眼）,S-视蛋白的相对光密度值分别为0．61±0．09（ATRA处理眼）和1．25±0．06（对照眼）。ATRA处理眼与对照眼相比,M-视蛋白的mRNA表达增加，S-视蛋白的mRNA表达下降．两因素方差分析示两组差异均有统计学意义（P〈0．05）。铺片的免疫组化结果经光学显微镜观察提示，正常豚鼠视网膜M-视蛋白有一较小的偏斜角，朝向较垂直,ATRA作用后可见M-视蛋白偏斜角明显,朝向水平     

形觉剥夺对豚鼠锥视蛋白表达的影响研究

目的探讨形觉剥夺对豚鼠锥细胞视蛋白表达的影响。方法出生1周的豚鼠28只,分为正常对照组和形觉剥夺组,各14只,按自然亮暗周期饲养。形觉剥夺组随机选取一只眼以半透明橡胶遮盖,正常对照组随机选择一眼作为对照。4周后取眼球行RT-PCR检测神经视网膜M-视蛋白和S-视蛋白的mRNA表达,并进行豚鼠视网膜铺片后免疫组织化学方法观察两种视蛋白的分布和表达密度,一抗为兔抗鼠红／绿锥视蛋白抗体或蓝锥视蛋白抗体,二抗为羊抗兔IgG带488荧光抗体。以Leica光学显微镜和Leica共聚焦显微镜观察豚鼠视网膜腹侧（下方）和背侧（上方）及中央区的锥细胞视蛋白的表达。结果实验前屈光状态为：对照眼（5．63±0．87）D,形觉剥夺处理眼（5．47±1．02）D,4周后屈光状态分别为：对照眼（4．38±1．02）D,形觉剥夺处理眼（-3．03±0．78）D;屈光度的改变分别为：（-1．25±0．53）和（-8．38±1．44）D。正常豚鼠的视网膜短波敏感锥细胞分布为腹侧（下方）多于背侧（上方）;中央密度最高,密度变化为突变。豚鼠的中波敏感锥细胞分布在背部（上方）多于腹侧（下方）,中央密度最高,密度变化为渐变;正常组短波敏感蛋白的表达密度：下方为（805．0±203．3）mm^-2,上方为（100．0±57．7）mm^-2;中央为（1637．2±314．1）mm^-2。形觉剥夺组：下方为（640．9±196．8）mm^-2;中央为：（1016．7±144．6）mm^-2,上方为（70．9±30．8）mm^-2;正常组M-视蛋白的表达密度：上方为（946．2±388．5）mm^-2,中心为（1666．7±137．8）mm^-2,下方为（175．0±100．9）mm^-2;形觉剥夺组：上方为（1436．7±366．0）mm^-2,中心为：（2780．0±180．5）mm^-2,下方为（318．2±172．7）mm^-2。RT-PCR检测示形觉剥夺眼和对照眼的M-视蛋白的相对吸光度值分别为1．06±0．07和0．51±0．10,S-视蛋白的吸光度值分别为0．70±0．07和1．25±0．06。形觉剥夺性近视眼视网膜3个观察区域M-视蛋白的表达均较正常对照增加,S-视蛋白的表达减少,两因素方差分析示差别均有统计学意义（P〈0．05）。结论形觉剥夺性近视眼M-视蛋白的表达增加,S-视蛋白的表达减少,提示感光细胞锥细胞的视蛋白表达有可能在近视的发生发展中起了作用。     

Sensitivity of the Dorsal-Central Retinal Pigment Epithelium to Sodium Iodate-Induced Damage Is Associated With Overlying M-Cone Photoreceptors in Mice

PurposeRetinal pigment epithelium (RPE) degeneration is a leading cause of blindness in retinal degenerative diseases, but the mechanism of RPE regional degeneration remains largely unknown. This study aims to investigate the sensitivity of RPE to sodium iodate (SI) injury in the dorsal and ventral visual fields in mice and analyze whether overlaying cone photoreceptors regulate the sensitivity of RPE to SI-induced damage.MethodsSI was used to induce RPE degeneration in mice. Hematoxylin-eosin staining, immunostaining, and TUNEL assay were used to evaluate retinal degeneration along the dorsal-ventral axis. Flat-mounted and sectional retinal immunostaining were used to analyze the distribution of cones along the dorsoventral axis in C57BL/6, albino, and 129 mice. Electroretinography was used to examine the retinal function.ResultsDorsal-central RPE was more sensitive to SI-mediated injury along the dorsal-ventral axis in C57BL/6 mice. Compared with the ventral RPE, the dorsal-central RPE was dominantly covered by M cone photoreceptors in these mice. Interestingly, M cone photoreceptor degeneration was followed by dorsal RPE degeneration under a low dose of SI. Furthermore, the sensitivity of dorsal RPE to a low dose of SI was reduced in both albino and 129 mouse strains with dominant mixed cones instead of M cones in the dorsal visual field.ConclusionsThese findings suggest that dorsal-central RPE is more sensitive to SI injury and that SI-induced RPE degeneration could be controlled by modifying the dominant overlying cone population in the mouse dorsal retina, thereby highlighting a potential role of M cones in RPE regional degeneration.     

Docosahexaenoate metabolism and fatty-acid composition in developing retinas of normal and rd mutant mice

The fatty-acid composition of retinal lipids in developing control and rd mice (C57BL/6J) was determined. In addition, fatty-acid composition in brain and retina of normal and rd adult animals was compared. At 11 days of postnatal age, rd retinas contained proportionally less docosahexaenoate than controls, whereas the reverse relationship held for oleate at 20 days of age. In contrast, no differences in the fatty-acid composition of brain lipids were observed between rd and control animals. We also examined docosahexaenoate metabolism in rd and control retinas of different postnatal ages in vitro. These studies of [1-14C]docosahexaenoic-acid incorporation into retinal phospholipids and neutral lipids demonstrated significantly higher incorporation into triacylglycerols of the rd retina, beginning at 14-15 days of postnatal age. Incorporation into diacylglycerols and phospholipids was also higher in rd retinas than in controls at 14 days of age and older. Moreover, the concentration of ganglioside (a glycolipid class probably enriched within inner retinal layers) was higher in adult rd retinas. Degeneration of the rd retina can be detected histologically as early as 8-9 days. Therefore, the alterations of fatty-acid composition and docosahexaenoate metabolism described here are probably an effect, rather than a cause, of retinal degeneration in the rd mouse.     

Partial characterization of retina-derived cone neuroprotection in two culture models of photoreceptor degeneration

PURPOSE: To define the nature and estimate the molecular weight range of soluble endogenous retinal trophic activities on cone photoreceptor survival in two models of cone degeneration. METHODS: Diffusible factors from dissociated retinal cell cultures of 8-day normal-sighted (C57BL/6J) mice were tested for cone-survival-promoting activity by two approaches and by using two independent photoreceptor degeneration models. In the first approach, mouse retinal cells were cultured on semi-permeable membranes apposed to dissociated cultures of chick embryo retina. In the second approach, conditioned medium was collected from normal mouse retinal cultures and added to embryonic chicken retina cultures or to retinal explants obtained from 5-week retinal degeneration (rd1) mice. In some experiments, conditioned medium was heated or sequentially fractionated in dialysis tubing with molecular weight cutoffs of 8, 15, and 25 kDa. The number of chicken cones and viability were determined by using morphologic criteria, colorimetric assays, and labeling with antibodies raised against visinin. Mouse cones were counted by differential double immunolabeling with antibodies against rhodopsin (rods) and arrestin (rods and cones). RESULTS:. Coculturing with normal mouse retinal cells delayed cone loss in dispersed embryonic chicken retina, by a maximum of 50% relative to the control. Conditioned medium derived from normal mouse retinas also significantly delayed cone loss in chicken cone cultures by a maximum of 1300%, compared with the control, and 40% in rd1 mouse retinal explant cultures. The survival activity in conditioned medium was destroyed by heat denaturation, and was partially retained by dialysis with a molecular weight cutoff of 25 kDa in both models. CONCLUSIONS: These strategies have identified cone-survival-stimulating activities in normal mouse retina, capable of acting across species and enhancing both structural protection and viability. Such molecules may represent candidates for clinical treatment of inherited retinal degeneration.