斑马鱼视网膜感光细胞的发育及视蛋白的表达

目的研究斑马鱼视网膜感光细胞的发育和视蛋白的表达，明确利用斑马鱼研究视网膜和感光细胞的可行性。方法制备斑马鱼视网膜感光细胞视蛋白（视杆细胞视紫质、视锥细胞紫外线视蛋白和视锥细胞蓝色视蛋白）的RNA探针。收集受精后72，96，120h的斑马鱼眼球组织进行切片、电镜观察和整体原位杂交。结果斑马鱼的神经视网膜分层排列，包括3个细胞层和2个丛状层。随时间发展，视网膜的发育逐渐成熟，3个细胞层的细胞排列更加整齐，感光细胞的外节盘发育更加成熟，3种视蛋白的表达逐渐增强，范围扩大。结论利用斑马鱼进行视网膜和感光细胞的研究是可行的，视蛋白可作为感光细胞的标记。     

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     

视蛋白的研究进展

视蛋白是感光物质的主要组成部分,包括视觉系统中的视蛋白和非视觉系统中的视蛋白两大类,在视觉成像和生物钟昼夜节律同步调节方面起着至关重要的作用。本文对视蛋白分类、功能以及在视网膜色素变性、色觉异常形成中的作用等研究进展作一综述。     

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。     

视锥细胞营养不良一例

患者,男,18岁,因双眼视物模糊逐渐加重2年就诊,无其他不适。否认家族疾病史,父母及胞姐眼科检查均正常。患者全身检查未见异常。眼部检查：双眼视力0．1,矫正无助;双眼眼压15mmHg（1mmHg=0．133kPa）;双眼前节未见异常,检眼镜检查见双眼底黄斑区呈青灰色,可见金箔样反光,中心凹反光不可见（图1）;色觉检查显示红绿色弱;     

长时间光谱剥夺对豚鼠光感受器细胞超微结构的影响

目的研究长时间光谱剥夺后豚鼠光感受器超微结构的变化,探讨色觉发育的可塑性。方法将出生3d的30只豚鼠随机分为3组,分别置于与两种视锥细胞吸收光谱波峰值相适应的绿光（530nm）、紫光（400nm）及白色混合光下照射8周后,电镜观察各组背侧、腹侧视网膜光感受器的超微结构改变。结果绿光照射组视网膜背侧与腹侧相比,与对照组背侧相比,紫光照射组视网膜腹侧与背侧相比,及与对照组腹侧相比,光感受器细胞体长度无明显变化（P〉0.05）;外节长度明显减少（P〈0.01）,膜盘部分空泡化;内节长度增加（P〈0.01）,线粒体变丰富;光感受器细胞核变大（P〈0.01）。结论绿光照射组背侧视网膜和紫光照射组腹侧视网膜光感受器超微结构变化一致,可能是光感受器细胞对光谱剥夺的一种适应性反应,这为色觉发育的可塑性提供了解剖学证据。     

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。     

视神经损伤对大鼠视网膜兴奋性氨基酸转运蛋白-1表达的影响

目的 研究视神经损伤对兴奋性氨基酸转运蛋白-1(EAAT-1)的表达以及对视网膜谷氨酸(Glu)摄取的影响.方法 建立大鼠右眼视神经损伤模型48只.术后1、7、14d以高效液相色谱分析检测大鼠玻璃体谷氨酸浓度;通过免疫组织化学检测大鼠视网膜EAAT-1的表达.结果 视神经损伤后1、7、14d,实验眼玻璃体谷氨酸浓度升高,与对照眼比较,差异均有统计学意义(t1h=10.171,P=0.000;t7h=3.871,P=0.006;t14h=5.599,P=0.001);实验眼视网膜EAAT-1表达降低,与对照眼比较,差异均有统计学意义(t1h=3.460,P=0.011;t7h=4.182,P=0.004;t14h=4.077,P=0.005).结论 视神经损伤后视网膜内谷氨酸积聚,与视网膜EAAT-1的表达降低有关.     

高度近视合并视锥细胞营养不良的临床诊断

高度近视合并视锥细胞营养不良在临床上比较少见。由于两种疾病均有一定遗传倾向,疾病发展到一定程度时临床检查及临床症状有一定相似性,常合并发生,一种疾病的诊断易被另一种诊断所混淆或掩盖,尤其在遇到高度近视患者出现相关检查异常时,要仔细甄别是其本身视功能异常,还是合并视锥细胞营养不良的诊断。另外,在疾病的发展中可能会相互促进而加重疾病的症状,容易造成漏诊或误诊,从而延误正确治疗。因此正确、全面、及时做出诊断是临床的难点。     

移植视网膜组织视蛋白的测定

目的：建立玻璃体内视网膜移植的动物模型,检测玻璃体内视网膜移植片视蛋白的表达,来确定移植后视网膜的功能。材料和方法：取1－5d新生兔12只,取出神经视网膜组织,作为供体,取成年兔12只,经囊去除除晶状体,切除前段玻璃体后,将供体兔右眼视网膜移植到成年兔右眼的玻璃体腔,分别于手术后7,14,21d取出供体视网膜组织,进行视网膜总蛋白的抽取,分离兴视蛋白鉴定,结果：移植后的视网膜可以成活;在移植后7,14,21d的视网膜移植片中可检测到视蛋白存在。结论：移植到玻璃体腔内的视网膜组织可见到视蛋白的继续表达。     

Guinea pigs reared in a monochromatic environment exhibit changes in cone density and opsin expression

This study aimed to determine if a monochromatic environment will affect the development of cones in a guinea pig model. Thirty 3-day-old guinea pigs were randomized into three groups and exposed to green, violet, and white light (control) for 8 weeks. The animals were sacrificed and the density of middle-wavelength cones (M cones) and short-wavelength sensitive (S cones) and expression of M-opsin and S-opsin were determined. The density of M cones was increased in the green light group as compared to the control group, and decreased in the violet light group as compared to the control group (both, p < 0.05). There was no significant difference in the density of the S cones among the groups (all, p > 0.05). The density of coexpressing cones in the middle retina was significantly increased in the green light group in comparison to the violet light group (p < 0.01). In addition, there was a significant increase in the level of M-opsin as determined by Western blotting and M-opsin mRNA expression as determined by PCR analysis in the green light group as compared to the control group and a significant decrease in violet light group as compared to the control group (all, p < 0.05). No significant difference in S-opsin level or S-opsin mRNA expression was noted among the groups. We concluded that monochromatic lighting affected the density of cones and expression of opsins in a guinea pig model, and this indicates that the retinal color visual system of the guinea pig possess developmental plasticity.     

The relationship between lens transmission and opsin gene expression in cichlids from Lake Malawi

The lens plays an important role in regulating the wavelengths of light that reach the retina. However, the evolutionary relationship between lens transmission and retinal sensitivity remains cloudy at best. We examined the relationship between lens transmission and opsin gene expression in a group of rapidly radiating cichlids from East Africa. Lens transmission was bimodal, either cutting off around 360 or 400 nm, and appeared to be quite labile evolutionarily. We found a strong correlation between lens transmission and SWS1 (UV) opsin gene expression, suggesting that UV transmitting lenses are adaptive in cichlids. Species which expressed high levels of SWS2B (violet) opsin varied in their lens transmission while most species that expressed high levels of SWS2A (blue) opsin had UV blocking lenses. In no instance did lens transmission appear to limit retinal sensitivity. Finally, the strong correlation that we observe between SWS1 expression and lens transmission suggests that these two traits might be coupled genetically.     

The genetics of normal and defective color vision

The contributions of genetics research to the science of normal and defective color vision over the previous few decades are reviewed emphasizing the developments in the 25 years since the last anniversary issue of Vision Research. Understanding of the biology underlying color vision has been vaulted forward through the application of the tools of molecular genetics. For all their complexity, the biological processes responsible for color vision are more accessible than for many other neural systems. This is partly because of the wealth of genetic variations that affect color perception, both within and across species, and because components of the color vision system lend themselves to genetic manipulation. Mutations and rearrangements in the genes encoding the long, middle, and short wavelength sensitive cone pigments are responsible for color vision deficiencies and mutations have been identified that affect the number of cone types, the absorption spectra of the pigments, the functionality and viability of the cones, and the topography of the cone mosaic. The addition of an opsin gene, as occurred in the evolution of primate color vision, and has been done in experimental animals can produce expanded color vision capacities and this has provided insight into the underlying neural circuitry.     

视黄酸信号在不同波长色光照射后豚鼠视网膜中的研究

目的 视黄酸(RA)是目前所知的惟一可以通过外源性途径导致眼轴增长的物质,本研究旨在对不同波长色光照射后豚鼠视网膜中视黄酸转运信号转运系统进行研究.方法 出生2周英国短毛豚鼠90只,随机分为绿光组(波长530 nm) (n =30)、蓝光组(波长430 nm)(n=30)以及白 光(色温5000K)对照组(n=30).入组前、3个组内色光照射2周、4周及8周后,所有豚鼠用Cinescan A/B超仪测定眼轴长,完成生物学测量后随机选取9只处死并取视网膜,用高效液相色谱仪( HPLC)法测量视网膜中的RA水平,以免疫印迹法定量测定视网膜中视黄酸结合蛋白-Ⅰ(CRABPI)和视黄酸核受体β(RAR-β)的蛋白含量,并用Real-time PCR法测量视网膜中CRABP-Ⅰ和RAR-β的mRNA水平,不同组间指标差异采用ANOVA单因素方差分析,组间采用LSD两两分析.结果 3个组间眼轴长度自干预4周起出现明显差异(F=3.946;P＜0.05),其中绿光组眼轴生长最快,干预8周后分别为绿光组(8.36±0.11)mm、蓝光组(7.88 +0.49)mm、白光组(7.98±0.32) mm;3个组间RA水平自干预4周起出现统计学意义(F=4.382;P＜0.05),其中绿光组RA水平明显高于蓝光组,干预8周时差异更加明显,分别为绿光组(4.846±0.56) μg/g、蓝光组(3.583±0.26) μg/g、白光组(4.419±0.36) μg/g;3个组间CRABP-Ⅰ的mRNA及蛋白水平自干预8周后差异均出现统计学意义(F=4.984,P＜0.05;F=5.312,P＜0.05),而3个组间RAR-β的蛋白水平干预2周后mRNA水平即出现统计学意义(F=4.4.47;P＜0.05),干预4周后蛋白水平出现明显差异(F=4.568;P＜0.05),绿光组的CRABP-Ⅰ和RAR-β明显高于蓝光组.结论 不同波长色光照射后豚鼠眼轴长度及视网膜视黄酸信号转运系统呈现出不同水平,绿光组眼轴增长最快,且视网膜RA、CRABP-Ⅰ和RAR-β水平均明显高于蓝光组以及白光组,视网膜视黄酸信号在不同波长色光照射引起的豚鼠眼球生长发育中可能起到重要的调控作用.     

455nm和610nm单色光照对恒河猴明适应光谱敏感性的影响

目的观察单色光照对恒河猴眼光谱敏感性的影响。方法2月龄恒河猴6只,明适应下记录闪烁光视网膜电图。刺激光范围为415-650nm单色光,各单色光峰值间隔约20nm。光强从最大能量值以0．25log单位依次递减。记录时,光强由低到高,每一次测试间隔5～10S,建立各单色光的光强-振幅函数,以振幅为80uV时的光强值记为I,以单色光波长值为横坐标,Log （I/I）为纵坐标绘制猴眼的光谱敏感曲线。然后将6只恒河猴分别置于红光（610nml、蓝光（455nm）和白光（色温5000k）照射条件下饲养（光照周期8am～8pm）,每组2只。分析光照前以及光照6周后的光谱敏感曲线。结果光照前,恒河猴眼光谱的3个敏感峰值分别在455～475nm（短波长）、515～535nm（中波长）和595—610nm（长波长）3个波段。光照6周后,白光组猴眼光谱曲线与光照前相比,形态和光谱峰值无明显改变;红光组长波长段的敏感峰值降低或消失．而中波长段敏感峰值向长波长段位移,并有增高的趋势;蓝光组的敏感曲线峰值位置基本不变,但整个光谱曲线位置下移,敏感性降低。结论单色光照能引起幼年恒河猴眼光谱曲线振幅和峰值的改变,其机制可能与色觉通路间信号对比改变有关。