反转缝合与丰富环境联合干预对成年弱视大鼠视皮层可塑性的再激活作用

目的探讨反转缝合与丰富环境联合干预对单眼形觉剥夺成年弱视大鼠视皮层可塑性的再激活作用。方法将14日龄大鼠随机分为8组：1-3组为正常对照组,4-8组为单眼剥夺组。剥夺组在生后14天行右侧眼睑缝合制备单眼剥夺模型,放于实验室标准环境下饲养,1-3组、4-6组分别于生后45天、60天、90天处死;7-8组于60日龄时打开录0夺眼,缝合左侧眼睑行遮盖治疗,第7组放于标准环境中饲养30d,即反转缝合组,第8组放于丰富环境中饲养30天,即反转缝合联合丰富环境干预组,此两组至90日龄处死取材;免疫组化染色检测并分析各组大鼠视皮层PSD-95蛋白表达水平的变化。结果同年龄段弱视组视皮层PSD-95呈阳性神经元密度降低（P〈0．001）;同年龄段反转缝合干预组视皮层较弱视组PSD-95呈阳性神经元密度增加（P〈0．05）,但仍低于正常组（P〈0．05）;同年龄段反转缝合、结合丰富环境干预组视皮层与弱视组、反转缝合组相比,PSD-95呈阳性神经元密度增加（P〈0．05）,与正常组相比,其差异无统计学意义（P〉O．05）。结论单眼剥夺影响了关键期后成年大鼠视皮层PSD-95的表达,提示PSD-95可能参与调节成年视皮层可塑性;反转缝合单纯干预、反转缝合联合丰富环境干预能部分重新激活剥夺性成年弱视大鼠视皮层可塑性,反转缝合与丰富环境联合干预的再激活作用更为明显。     

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。     

视皮层可塑性分子机制的研究进展

视皮层可塑性被认为是一种研究皮层环路对外界环境经验可塑性的经典模式.尽管视皮层可塑性的研究已超过40年,但对其潜在分子机制的认识却是滞后的.近年来,随着科研技术的不断发展,众多的研究成果证实,谷氨酸受体、神经营养因子、γ-氨基丁酸能神经回路、细胞内信号传递系统、细胞外环境、神经调质、生长因子、免疫/炎症系统信号通路及转录水平的后天修饰作用在视皮层可塑性的调控中发挥了重要的作用,其作用机制也为临床上治疗弱视及其他基于视皮层损害的视觉障碍性疾病提供了理论依据.     

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。     

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.     

Synapsin在正常发育小鼠视皮层的表达

背景 视觉发育可塑性与弱视治疗时间和方法的选择密切相关,synapsin（突触素）作为一种突触前特异性蛋白家族,在视觉发育可塑性中的作用尚未明确. 目的 动态观察正常小鼠视皮层内synapsin蛋白表达水平（T-synapsin）及其磷酸化水平（p-synapsin）随生长和发育发生的量的变化.方法 选用清洁级健康新生C57BL/6小鼠42只,分别于出生后第7、14、21、28、35、42、60天取左右两侧视皮层,每个时间点选6只小鼠.采用Western bolt法检测不同鼠龄小鼠视皮层内不同亚型synapsin的表达量及其位点1的磷酸化水平. 结果 正常C57BL/6小鼠视皮层中synapsin的表达随生长和发育发生动态变化,出生后第7、14、21、28、35、42天,小鼠视皮层中T-synapsin Ⅰ a/b的表达量分别为成年小鼠（出生后第60天,P60）表达量的（21.32＆#177;3.27）％、（56.27＆#177;10.18）％、（77.05＆#177;10.05）％、（83.75＆#177; 10.52）％、（94.69＆#177;11.46）％和（98.75＆#177;5.86）％,不同鼠龄小鼠视皮层中T-synapsin Ⅰ a/b表达量的总体比较差异有统计学意义（F=69.538,P＜0.001）,其中P7、P14、P21、P28组表达量明显低于成年组,差异均有统计学意义（P＜0.05）,P35、P42组与成年组相比差异均无统计学意义（P=0.280、0 798）;不同亚型T-synapsin在视皮层中的表达趋势随小鼠的生长和发育略有不同,其中T-synapsinⅡa、Ⅲa增长相对缓慢,P60时仍呈增长趋势,不同鼠龄间T-synapsinⅡa、Ⅱb、Ⅲa表达的总体比较差异均有统计学意义（F=42.492、55.595、39.172,P＜0.001）;p-Synapsin Ⅰ a/b的表达在出生后随小鼠的发育而逐渐增高,P21左右达高峰,为成年小鼠磷酸化水平的（2.86＆#177;0.17）倍,此后迅速下降,成年后维持低磷酸化水平,不同鼠龄间小鼠视皮层中p-synapsin Ⅰ a/b表达量的总体比较差异有统计学意义（F=22.620,P＜0.001）.结论 小鼠视皮层中synapsin的表达量随生长和发育发生的动态变化与视觉发育关键期的起始和终止在时间上具有一定的同步性,synapsin可能参与视觉发育敏感期视皮层神经元可塑性的调节.     

幼年和成年大鼠视皮层蛋白脂质蛋白质的基因表达

目的观察蛋白脂质蛋白质(proteolipid protein,PLP)基因在幼年和成年大鼠视皮层中的表达水平,探讨其在视觉可塑性关键期中的作用。方法采用半定量RT-PCR方法,分析处于视觉可塑性关键期内的幼年大鼠和处于视觉可塑性关键期后的成年大鼠视皮层中PLP基因的表达水平。结果幼年大鼠和成年大鼠视皮层间PLP mRNA表达量有显著性差异,PLP mRNA在幼年大鼠视皮层中表达水平显著高于成年大鼠。结论PLP基因在视觉可塑性关键期内的幼年大鼠视皮层中呈高水平表达,证实了PLP基因是视觉可塑性相关基因,参与了视觉可塑性关键期的调控。     

VIP在剥夺性弱视猫视皮层17区的定位及作用

目的 检测ＶＩＰ在单眼剥夺性莲 层１７区的表达并探讨其在弱视发病中的意义。方法 采用免疫组化ＡＰＡ法对７例正常猫和８例单眼剥夺性弱视猫视皮层１７区免疫阳性神经元及神经纤维进行定位,并定量研究其变化。结果 在单眼剥夺猫剥夺侧１７区的４层ＶＩＰ表达显著下降（Ｐ〈０．０５）。结论 单眼剥夺可造成剥夺侧视皮层１７区剥夺眼相应支次的ＶＩＰ表达下降,从而促进弱视的发生发展．     

神经营养因子在视皮层发育和可塑性中的作用

在视皮层发育过程中，受神经元和视觉活动的共同影响，各种神经营养因子mRNA表达和蛋白合成有不同的阶段性变化。不同神经营养因子按一定顺序对视皮层发育和可塑性过程施加不同影响，其作用机制仍在深入研究中。     

Long Evans大鼠视觉可塑性关键期终止前后视皮层tPA表达及活性的研究

目的研究Long Evans大鼠出生后视皮层组织型纤溶酶原激活剂（tPA）分布、表达、活性的变化及与视皮层可塑性关键期终止的关系。方法Long Evans大鼠131只按出生后周龄分为1、3、5、7、14周共5组，免疫荧光组织化学法定位检测tPA的分布，免疫印迹定量法检测视皮层总蛋白中tPA的表达，发色底物酶活性分析法测定视皮层tPA的活性。结果除1周组外，各组视皮层Ⅱ-Ⅲ层、Ⅳ层tPA免疫荧光呈阳性，主要分布在Ⅱ-Ⅲ层（P〈0．01）。Ⅱ-Ⅲ层以5周组tPA阳性细胞密度最高（P〈0．01），14周组最低（P〈0．01）；Ⅳ层以3周组tPA阳性细胞密度最高，14周组最低（P〈0．01）。除1周组外，各组视皮层总蛋白中tPA均有表达，5周组最高（P〈0．05），14周组最低（P〈0．05）。视皮层tPA活性3周组最低（P〈0．01），5周组最高（P〈0．01）。结论tPA参与视皮层可塑性关键期的“终止”，可能是Ⅱ-Ⅲ层、Ⅳ层之间突触可塑性存在异质性的结构基础之一。     

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。     

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。     

氟西汀联合对侧眼遮盖对成年大鼠弱视的治疗作用

Objective To investigate the therapeutic effect of fluoxetine on the treatment of amblyopia in the amblyopic adult rat. Design Experimental study. Participants Amblyopic adult rats. Methods The rats were grouped to control, Flx2, Flx4, BFD up on different intervention. The rats of control group were drinked conventional water for 4 weeks. The rats of Flx2 and Flx4 group were drinked 20% fluoxetine drinking water for 2 and 4 weeks. Binocular form deprivation was performed on the rats of BFD group for 2 weeks.  Pattern visual evoked potential (PVEPs) were measured in each group after 1 week of covering of the nonamblyopic eye. Main Outcome Measures The amplitude of PVEP, the C/I VEP ratio and the HSD-Q. Results There was a increased response of the amblyopic eye（Flx4 group: from19.86±3.07 to 32.31±4.29 μv, Paired t test, t= -4.938, P＝0.001. BFD group: from 17.51±4.12 to 29.31±2.29 μv, Paired t test, t=-4.301,P＝0.001） and the C/I VEP ratio was changed in the rats of Flx4 （from 1.11±0.29 to 2.34±0.45, Paired t test, t= -2.743, P＝0.016）and BFD （from 1.04±0.28 to 2.45±0.29, Paired t test, t=-3.629, P＝0.007）group. There was statistically significant differience among the C/I VEP ratio of different interventions（F= 18.86, P＝0.018; Control vs Flx2: HSD-Q = 0.13, P＝0.175; Flx2 vs Flx4: HSD-Q=9.76, P＝0.013; Flx4 vs BFD: HSD-Q = 0.09, P＝0.350）. A reduction of the response to stimulation of the nonamblyopic eye (Paired t test,t=2.672, P＝0.047）was also performed in the BFD group. In contrast, one week of covering in the control group and Flx2 group did not change binocularity in the visual cortex of the amblyopic adult rat.  Conclusion Four weeks of 20% fluoxetine drinking and 2 weeks  of BFD may restore visual cortex plasticity in the amblyopic adult rat. Chronic administration of fluoxetine can promote the recovery of visual functions in adult amblyopic rats as tested electrophysiologically and may become a new therapy of adult amblyopia. (Ophthalmol CHN, 2017, 26: 61-65)     

大鼠视觉可塑性相关cDNA文库的构建及筛选

目的筛选视觉可塑性相关基因,探讨视觉可塑性关键期形成及终止的分子机制。方法应用抑制性消减杂交技术构建幼年和成年大鼠视皮层差异表达的cDNA文库,并通过PCR筛选、反向Northern杂交验证、测序及同源性检索对差异表达基因进行分析。结果成功建立了高消减效率的幼年和成年大鼠视皮层差异表达的cDNA文库,筛选得到42个在大鼠视觉可塑性关键期终止后视皮层上调表达的基因片段、51个在大鼠视觉可塑性关键期视皮层上调表达的基因片段。经测序及同源性分析,共得到16个有效序列,其中15个为已知基因,另一个可能为新基因片段。结论通过对幼年和成年大鼠视皮层差异表达的cDNA文库的建立,筛选出一批与视觉可塑性关键期形成或终止相关的候选基因,为进一步阐明视觉可塑性的分子机制提供了重要基础。