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.     

小胶质细胞活化与rd小鼠遗传性视网膜变性

目的研究小胶质细胞活化与rd小鼠遗传性视网膜变性的关系。方法对出生后8、10、12、14、16及18d的rd小鼠及对照小鼠视网膜进行感光细胞凋亡TUNEL法检测及形态计量学分析。CD11b免疫组织化学染色标记视网膜小胶质细胞。结果rd小鼠出生后10d视网膜感光细胞层开始出现TUNEL染色阳性细胞,第16d达到高峰。视网膜小胶质细胞在rd小鼠出生后10d开始活化,第14d达到高峰。小胶质细胞向感光细胞层的迁移与感光细胞凋亡之间存在紧密的时间和空间关系。结论rd小鼠视网膜变性以感光细胞凋亡为主。小胶质细胞活化可能在视网膜变性过程中发挥重要作用。     

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。     

MCP-1在rd小鼠视网膜变性过程中的表达

目的 探讨单核细胞趋化因子(MCP-1)在rd小鼠视网膜变性过程中的表达.方法 RT-PCR反应测定rd小鼠出生后8、10、12、14、16、18 d视网膜MCP-1 mRNA的表达.原位杂交及免疫组织化学检测高峰期MCP-1 mRNA及蛋白在视网膜的定位表达.结果 与正常对照鼠相比,MCP-1 mRNA在rd小鼠视网膜的表达水平于出生后第8 d开始升高,12 d达高峰.MCP-1 mRNA及蛋白的表达出现于视网膜内层,尤其在内核层细胞及节细胞核周围.结论 趋化因子MCP-1在rd小鼠视网膜变性过程中表达升高,提示MCP-1可能在rd小鼠感光细胞凋亡中发挥作用.     

快速退变性视网膜变性感光细胞超微结构变化分析

目的 了解快速退变性遗传性视网膜变性的感光细胞在出生后早期发生的形态学变化,为临床治疗提供依据.方法 取出生后不同时间的rd小鼠及正常对照小鼠各6只的视网膜,经光镜、扫描电镜和透射电镜观察感光细胞的形态发生发育和结构变化过程,比较二者的动态变化和形态学差异.结果 rd鼠生后1周开始出现感光细胞节段变短,内节段内线粒体变性改变多见;偶见感光细胞核旁胞浆内出现肿胀变形的线粒体.2周时节段层变薄,内节段结构已不完整,外节膜盘少见,变形且排列不整齐;外核层细胞层数明显减少,可见核固缩及染色质凝聚,偶见外丛状层部分神经突起内出现变性的线粒体.3周时节段层近消失,外核层只剩一层细胞,胞浆内可见髓样结构;外丛状层变薄.4周时内节段高度变形,视网膜色素上皮层与外核层之间出现大量不成形结构.外核层仅残存少许胞体,胞浆内出现多量不成形结构.外丛状层极薄,部分区域已消失.结论 rd鼠在出生后早期就发生感光细胞的变性改变,细胞内线粒体改变明显.其感光细胞变性发生早,进展快,呈快速退变特点.     

rd小鼠遗传性视网膜变性中内质网应激蛋白的激活

目的 探讨rd小鼠遗传性视网膜变性光感受器细胞变性凋亡中内质网应激反应蛋白的表达变化.方法 实验研究.取出生后8、10、12、14、24 d的rd小鼠和同年龄段的正常对照C3B小鼠.免疫印迹法检验视网膜中GRP78/BiP、半胱天冬酶-12酶原(procaspase-12)和活性caspase-12、p-PERK、p-eIF2a蛋白表达变化.免疫荧光染色共聚焦显微镜观测GRP78/BiP、caspase-12、p-PERK和p-eIF2a的表达部位及表达量的变化.用SPSS单因素方差分析对数据进行统计学分析,以P＜0.01为差异有统计学意义.结果 伴随rd小鼠遗传性视网膜变性过程免疫印迹结果显示GRP78/Bip、半胱天冬酶-12酶原和活性caspase-12、p-PERK、p-eIF2a蛋白的表达上调,与正常对照组之间的差异具有统计学意义(F=65.82,55.76,152.29,50.54,20.91;P＜0.05);免疫荧光染色结果显示GRP78/Bip、easpase-12、p-PERK和p-eIF2a主要表达于视网膜光感受器细胞的内节和光感受器细胞核中.结论 在rd小鼠遗传性视网膜变性光感受器细胞变性凋亡中,内质网应激反应蛋白的激活对于光感受器细胞的凋亡具有重要作用.应用内质网应激反应调节剂可能对此类疾病起到有效治疗作甩.     

NADPH氧化酶参与人晶状体上皮细胞增殖及其表达

【摘要】目的观察烟酰胺二磷酸腺苷（NADPH）氧化酶的抑制剂能否抑制人晶状体上皮细胞增殖,探讨NADPH氧化酶亚单位NOX的同源异构体存人晶状体上皮细胞mRNA的表达情况：设计实验性研究。研究对象人晶状体上皮细胞永生系（SRA01／04）。方法实验分为4组,SRA0I／04中加入表皮生长因子（EGF）（EGF组）,加入NADPH氧化酶抑制剂二亚苯基碘（DPI）（DPI组）,先后加入DPI和EGF（DPI＋EGF组）,不加入上述物质为对照组。利用酶标仪和活细胞计数CCK一8试剂盒检测各组人晶状体上皮细胞OD450值。用RT—PCR方法检测NOX的同源异构体在SRA0I／04中的表达,将RT—PCR产物测序,利用NCBIBI。AST软件对测序结果与cDNA进行序列对比。主要指标人晶状体上皮细胞的OD450值,NOX的同源异构体表达情况及其与人其他组织的序列对比：结果加入CCK-83．5小时后,EGF组比对照组OD450值升高了12．0％（P=0．000）;DPI组比对照组OD450值下降了25．5％（P=0．000）;DPI＋EGF组OD450值比EGF组降低了26．1％（P=O．000）。RT—PCR结果表明,NOX蛋白的5种同源异构体[包括NOXl、NOX2（gp91phox）、NOX3、NOX4、NOX5]的mRNA在SRA01／04中均有表达。人晶状体上皮细胞中的NOXl—5的序列与人其他组织的相似性分别为100％、100％、99．7％、100％、100％。结论NADPH氧化酶可能促进人晶状体上皮细胞的增殖;NOX同源异构体NOXl、NOX2、NOX3、NOX4、NOX5的mRNA在人晶状体上皮细胞SRA0I／04中均有表达,其中NOXl明显弱于其他四种NOX。     

遗传性视网膜变性与视细胞凋亡

目的：研究遗传性视网膜变性的发生机制。方法：对生后不同鼠龄RCS（Royal Collego of Surgeons)和SD（Sprague-Dawley)大鼠的视网膜进行光镜观察、计算机自动图象分析和凋亡细胞的TUNEL（TdT-mediated biotin-dUTP nick-end labeling）检测。结果：与同龄SD大鼠相比，RCS大鼠出生后15d，视细胞（photoreceptor,PRC)外节膜盘堆积，以后相继出现内节排列紊乱、消失，细胞核固缩，从生后30d到60d，PRC迅速消失。从出生后40d，视网膜色素上皮（retinal pigment epithelium,RPE)细胞出现增殖和排列紊乱。100d时，RPE层出现新生血管。TUNEL检测，RCS大鼠视网膜PRC阳性数目从25d起开始逐渐增加，35d时达高峰。结论：RCS大鼠的视网膜变性以PRC凋亡为主，RPE紊乱和视网膜新生血管是视网膜变性的晚期病变。     

半胱氨酸天冬氨酸酶3在遗传性视网膜变性中的表达

目的 观察半胱氨酸天冬氨酸酶3（caspase 3)mRNA在RCS大鼠视网膜中的表达，分析caspase 3特异抑制剂Ac-DEVD-CHO对视细胞凋亡的影响。方法 应用逆转录－多聚酶链反应（RT－PCR）检测RCS大鼠出生后不同时间视网膜中caspase 3 mRNA的表达。应用TUNEL方法检测玻璃体内注射Ac-DEVD-CHO后视细胞凋亡的改变。结果 RCS大鼠出生后14天至60天视网膜caspase 3 mRNA均有表达，25天水平明显升高，达到高峰。SD大鼠视网膜15至60天的表达量无明显差异，与RCS大鼠14天水平接近。caspase 3特异抑制剂Ac-DEVD-CHO能显著抑制视细胞凋亡。结论 caspase 3可能在RCS大鼠视网膜变性视细胞凋亡中起关键作用。     

遗传性视网膜变性视细胞凋亡与p53基因表达

目的 研究遗传性视网膜变性视细胞凋亡的基因调控。方法 对出生后第１３－６０天的遗传性神经网膜变性动物模型（ＲＣＳ）大鼠视网膜,进行末端脱氧核糖核苷酸连接酶介导 ｄＵＴＰ末端标记（ＴＵＮＥＬ）凋恨细胞检测、ｐ５３蛋白免疫组织化学染色、ｐ５３ｍＲＮＡ原位杂交和ＲＴ－ＰＣＲ。结果 ＲＣＳ大鼠视网膜视细胞自生后第２５天出现凋亡,第３０－３５天达高峰;视细胞凋亡初期,妈隆后第２８－３０天,视细胞内Ｐ５３蛋白     

NADPH氧化酶4抑制剂对缺氧诱导的人RPE细胞中VEGF表达的抑制作用

目的观察还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸氧化酶4(NOX4)抑制剂对缺氧诱导的人视网膜色素上皮(RPE)细胞中血管内皮生长因子(VEGF)表达的影响。方法将APRE-19细胞分为Avastin干预组和VAS2870干预组,并按照药物剂量不同将Avastin干预组亚分为常氧对照组、缺氧对照组及0.25 mg/ml、0.50 mg/ml和0.75 mg/ml Avastin干预组,将VAS2870干预组亚分为1μmol/ml、3μmol/ml和5μmol/ml VAS2870干预组,缺氧对照组采用终浓度为300μmol/L CoCl2处理ARPE-19细胞以建立细胞化学缺氧模型。采用细胞免疫荧光染色技术对不同干预组细胞中NOX4和VEGF表达进行测定和定位,采用Western blot法对不同干预组细胞中NOX4和VEGF蛋白相对表达量进行测定和比较。结果Western blot法检测显示,常氧对照组、缺氧对照组及0.25 mg/ml、0.50 mg/ml和0.75 mg/ml Avastin干预组NOX4蛋白相对表达量分别为0.657±0.153、1.000±0.200、1.206±0.300、1.260±0.200和1.413±0.273,VEGF-A蛋白相对表达量分别为0.821±0.110、1.210±0.100、0.672±0.100、0.340±0.120和0.300±0.130,组间总体比较差异均有统计学意义(F=17.631,P<0.001;F=4.777,P=0.020),其中0.75 mg/ml Avastin干预组细胞中NOX4蛋白表达量明显高于常氧对照组,差异有统计学意义(P<0.001),0.25、0.50和0.75 mg/ml Avastin干预组VEGF-A表达量均明显低于缺氧对照组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。常氧对照组、缺氧对照组及1μmol/ml、3μmol/ml和5μmol/ml VAS2870干预组细胞中NOX4的蛋白相对表达量分别为0.970+0.120、1.060+0.130、0.880+0.130、0.567+0.135和0.450+0.120,VEGF-A蛋白相对表达量分别为0.387+0.135、0.627+0.125、0.370+0.140、0.363+0.140和0.160+0.100,组间总体比较差异均有统计学意义(F=12.933,P<0.001;F=4.948,P<0.05),其中3μmol/ml和5μmol/ml VAS2870干预组细胞中NOX4蛋白相对表达量明显低于缺氧对照组,差异均有统计学意义(均P<0.001);1μmol/ml、3μmol/ml和5μmol/ml VAS2870干预组细胞中VEGF-A蛋白相对表达量明显低于缺氧对照组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论NOX4抑制剂可抑制人RPE细胞中VEGF-A表达。     

rd11小鼠视锥细胞变性过程中视蛋白的变化特点

背景视网膜变性11（rd11）小鼠是近年来新发现的一种自发突变的视网膜变性小鼠。研究证实,rd11小鼠出生后随着鼠龄的增长出现快速的光感受器变性,且视杆细胞变性早于视锥细胞变性,但对于视网膜不同区域视锥细胞变性的特点还不十分清楚。目的应用视网膜铺片免疫荧光染色技术观察不同鼠龄rd11小鼠M-视蛋白和S-视蛋白在视网膜的表达分布及变化特点,为相关疾病的基因治疗研究提供实验依据。方法取出生后14、28、42d的rd11小鼠各5只,制备视网膜铺片,采用免疫荧光组织化学法分别标记小鼠视网膜后极部颞上、颞下、鼻上和鼻下象限M-视蛋白和S-视蛋白的表达,观察随rd11小鼠鼠龄的变化视网膜各区域M-视蛋白和S-视蛋白的荧光形态和密度,并与相应鼠龄的C57BL／6J小鼠进行比较。结果出生14d的rd11小鼠视网膜M-视蛋白和S-视蛋白的红色荧光形态和密度与C57BL／6J小鼠接近,但出生28d的rd11小鼠视网膜后极部颞上、颞下、鼻上、鼻下4个区域M-视蛋白和S-视蛋白表达密度均明显降低,荧光形态由纺锤形逐渐变为点状,出生42d的rd11小鼠视网膜部分区域M-视蛋白和S-视蛋白表达消失。出生28d的rd11小鼠视网膜后极部颞上、颞下、鼻上、鼻下区域M-视蛋白的表达密度分别为（414±32）、（300±8）、（324±22）和（250±20）个／0．037mm^2,明显低于同龄C57BL／6J小鼠的（484±21）、（442±19）、（459±34）和（436±12）个／0．037mm^2,差异均有统计学意义（t=4．114、15．225、7．505、17．990,均P〈0．05）;上述4个区域S-视蛋白的表达密度下降更明显,分别为（8±4）、（175±16）、（74±13）、（315±20）个／0．037mm^2,明显低于C57BL／6J小鼠的（73±16）、（436±30）、（393±30）和（480±19）个／0．037mm^2,差异均有统计学意义（t=8．555、17．076、21．637、13．498,均P〈0．05）。结论rd11小鼠视锥细胞中的M-视蛋白和S-视蛋白均随着鼠龄的增长而急剧减少,以S-视蛋白更为明显。随着鼠龄的增长,rd11小鼠M-视蛋白变性从视神经周围区向鼻下方,再向颞上方逐渐进展,而S-视蛋白变性由颞上方向鼻下方逐渐进展。     

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...     

Remodeling of second-order neurons in the retina of rd/rd mutant mice

This is a brief review of data obtained by analyzing the morphology and the physiology of the retinas in rd/rd and normal, wt mice, aged 10-90 days. Second-order neurons of the rd/rd show abnormalities that start with the anomalous development of rod bipolar cells around P10 and culminate with the atrophy of dendrites in cone bipolar cells, mostly evident at P90. Horizontal cells remodel considerably. Cone-mediated ERGs, (recorded between 13 and 16 days of age) have reduced a-wave and b-wave amplitudes and longer b-wave latency and duration. B-wave abnormalities indicate specific postreceptoral dysfunction. Morphological and ERG changes in rd/rd retinas are consistent with substantial inner retinal remodeling associated to photoreceptor degeneration.     

Activation of retinal ganglion cells in wild-type and rd1 mice through electrical stimulation of the retinal neural network

We compared the thresholds and response properties of extracellularly recorded retinal ganglion cells (RGCs) in wild-type and rd1 mouse retinas to electrical stimulation of the retinal neural network. Retinas were stimulated in vitro with biphasic current pulses (1 ms/phase) applied with a 400-microm diameter, subretinal electrode. Three types of responses were observed in both wild-type and rd1 RGCs. Type I cells elicited a single burst of spikes within 20 ms following application of the electrical stimulus, type II cells elicited a single burst of spikes with a latency greater than 37 ms, and type III cells elicited two and occasionally three bursts of spikes. For all ages examined, ranging from postnatal day (P) 25 to P186, the thresholds of RGCs were overall consistently higher in rd1 mice. Median threshold values were 14 and 50 muA in wild-type and rd1 mice, respectively. We propose that photoreceptors lower the thresholds for activation of RGCs whereas postreceptoral neurons determine the response properties of RGCs to electrical stimuli.     

正常和色素变性视网膜组织内神经营养素-3表达的变化

目的对视网膜变性动物模型(rd小鼠)和正常对照动物(C57BL小鼠)视网膜内的神经营养素-3(neurotrophin-3,NT-3)在出生后第0~4周龄5个时间点的表达情况进行观察对比,研究视网膜早期的生长发育规律,以及正常和基因型异常视网膜变性组织内NT-3的表达特点和变化规律,进而探讨NT-3在视网膜生长发育以及变性过程中的可能作用。方法出生后第0~4周龄的rd小鼠(病变组)和C57BL小鼠(正常对照组)在每个时间点上各取8~10只处死后,即刻摘出眼球,行冰冻切片法制备视网膜切片,厚度为4μm,采用免疫组织化学法、光学显微镜联合灰度值半定量分析法,分别对不同时期、不同种类视网膜组织内NT-3含量进行测定。结果出生后第2周龄时,2组小鼠视网膜的10层结构均基本形成,病变组较对照组差。出生后第3周龄时,病变组视网膜的内外核层(innerandouternuclearlayer,INLandONL)已迅速退变为1层,对照组视网膜的INL和ONL已明显分出并最终成形。NT-3在对照组视网膜的节细胞层(ganglioncelllayer,GCL)、内丛状层(innerplexiformlayer,IPL)、INL以及ONL逐渐着染;而在病变组,NT-3仅在视网膜的GCL和IPL出现着染。在出生后第0,1周龄时,病变组视网膜内的NT-3含量均低于同期对照组(P<0.05)。对照组的NT-3含量升高,而病变组的NT-3含量降低。结论就生长发育而言,在正常小鼠视网膜组织,出生后第2周龄时初步形成视网膜10层结构,出生后第3周龄时视网膜具备典型的10层结构;在视网膜变性小鼠视网膜组织,出生后第2周龄时也初步形成视网膜10层结构,而出生后第3周龄时视网膜的内外核层迅速退变。就分布而言,正常视网膜组织内的NT-3在ONL、INL、IPL和GCL着染,而变性视网膜组织内的NT-3仅在IPL和GCL着染。就NT-3的表达而言,正常视网膜组织在出生后第1,4周龄时,其相对高表达,而变性视网膜组织仅在出生后第4周龄时相对高表达。