幼年和成年单眼形觉剥夺性弱视大鼠视皮质PSD-95表达的研究

摘要

研究背景：
　　 弱视是儿童时期常见的严重影响视功能发育的眼病，患病率约为1％-5%。弱视的发病机制与视觉神经元突触的发育和可塑性变化密切相关，突触可塑性的变化是形成弱视的中心环节。突触后致密蛋白-95(PSD-95)在调节突触发育和可塑性中起关键作用，在蛋白水平已证实PSD-95参与视觉早期的发育，而在基因水平的相关研究则相对较少。
　　 目的：
　　 观察幼年和成年单眼形觉剥夺性弱视大鼠和正常发育大鼠视皮质中PSD-95的表达情况，从分子水平来探索弱视的发病机制，为临床预防与治疗弱视提供新的思路。
　　 方法：
　　 1、选取14日龄SD大鼠48只，雌雄不限，随机分为单眼剥夺组(MD)24只和正常对照组(NC)24只。NC组随机分为正常组Ⅰ组(NCⅠ)、正常组Ⅱ组(NCⅡ)，每组各12只；MD组随机分为剥夺组Ⅰ组(MDⅠ)、剥夺组Ⅱ组(MDⅡ)，每组各12只。MD组所有大鼠在生后14天行单侧眼睑缝合术建立单眼剥夺模型。
　　 2、NCⅠ组和MDⅠ组大鼠共同饲养至生后45天(P45，幼年期)取材，所得标本为NCP45、MDP45；NCⅡ组和MDⅡ组大鼠均饲养至生后90天(P90，成年期)取材，所得标本为NCP90、MDP90，MD组取材前均经图形视觉诱发电位(P-VEP)检测证实造模成功。
　　 3、应用Nissl染色法观察各组大鼠视皮质神经元的形态改变并定位分层，采用免疫组织化学方法和逆转录聚合酶链反应技术(RT-PCR)检测各组大鼠视皮质中PSD-95蛋白表达和PSD-95mRNA转录水平的变化。
　　 4、通过摄像显微镜照相，图像分析系统进行图像分析得出PSD-95阳性反应产物的平均光密度(AOD)值和PSD-95mRNA的相对表达量，数据用SPSS12.0统计软件进行处理，以均数±标准差(x±s)表示，相同发育阶段的组间比较采用成组设计的t检验，不同发育阶段的组间比较采用方差分析。
　　 结果：
　　 1、P-VEP检测结果：经P-VEP检测后可见，正常对照组大鼠P-VEP均有稳定的波形、潜伏期和振幅。在幼年期(P45)和成年期(P90)，MD组剥夺眼与NC组大鼠眼、MD组未剥夺眼比较，其P-VEP的P波潜伏期延长、波形不稳定、波幅下降，差异均有显著性意义(P<0.05)；在幼年期和成年期，MD组未剥夺眼与NC组大鼠眼比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。
　　 2、Nissl染色结果：NC组大鼠视皮质神经元呈空泡状，胞浆着色，核不着色。视皮质的神经元分布呈层状，从皮质浅层至深层依次为：分子层(Ⅰ)、外颗粒层(Ⅱ)、外锥体层(Ⅲ)、内颗粒层(Ⅳ)、内锥体层(Ⅴ)、多形细胞层(Ⅵ)。与NC组大鼠比较，MD组大鼠剥夺眼对侧视皮质Nissl染色结果未见明显异常。
　　 3、免疫组织化学染色结果：光镜下可见，PSD-95阳性反应产物主要表达在神经元的胞体中，呈棕色颗粒状广泛分布于视皮质各层。PSD-95阳性反应产物在NC组大鼠视皮质中表达密集，其AOD值在NCP45组为0.397±0.008，在NCP90组为0.318±0.007，两组间的差异有统计学意义(P<0.05)；MD组大鼠视皮质中PSD-95阳性表达产物的数量均减少，密度均减低，其AOD值在MDP45组为0.352±0.005(P45<0.01)，在MDP90组为0.259±0.011(P90<0.01)；MD组各发育阶段间PSD-95阳性反应产物的表达差异有显著性(P<0.05)。
　　 4、RT-PCR法检测结果：PSD-95mRNA在各组大鼠的视皮质中均有表达。PSD-95mRNA的相对表达量在NCP45组为0.667±0.009，在NCP90组为0.399±0.019，两组间的差异有显著性(P<0.05)；不同发育阶段MD组与NC组比较，PSD-95mRNA的表达均有明显减少，其相对表达量在MDP45组为0.470±0.005(P45<0.01)，在MDP90组为0.350±0.005(P90<0.01)；MD组各发育阶段间PSD-95mRNA的相对表达量差异有显著性(P<0.05)。
　　 结论：
　　 1、在视觉发育的关键期内，视觉经验通过调节视觉神经元间的突触联系来调控PSD-95的表达，PSD-95是弱视发病机制的重要分子生物学基础之一；
　　 2、异常视觉经验能够影响成年大鼠视皮质内PSD-95的表达，推测成年大鼠的视皮质神经元仍具有突触可塑性；
　　 3、与幼年期正常发育大鼠比较，成年期正常发育大鼠视皮质中PSD-95的表达减少，推测年龄因素是PSD-95表达的影响因素之一。