iNOS和MMP-2在豚鼠形觉剥夺性近视中的表达变化

摘要

背景和目的：近200年来,对近视机制的研究一直是眼科学研究的重要课题。自1977年Wiesel首次用缝合恒河猴眼睑的方法成功诱导出形觉剥夺性近视(formdeprivation myopia,FDM)以来,随着建立近视动物模型方法的日趋完善,对近视的发生发展及转归有了深入研究。目前的研究表明:形觉剥夺主要通过局部视网膜机制来调控邻近巩膜的生长,形觉剥夺可导致视网膜上的多种神经递质与生长因子水平发生改变,它们作为一级信使作用于视网膜色素上皮细胞和脉络膜,使之产生二级信使,再作用于巩膜,进而通过影响巩膜细胞外基质(extracellularmaterial,ECM)的合成或降解,使巩膜重新塑形,眼轴过度延长,形成近视。形觉剥夺性近视以后极部巩膜的变薄为一个重要的特征,其主要原因是因为巩膜细胞外基质的重塑。基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMPs)是广泛存在于动植物体内的能够降解细胞外基质(ECM)的一组锌离子依赖性蛋白酶系。已有实验表明,小鸡和豚鼠的形觉剥夺眼后极部巩膜活性MMP-2明显增加,恢复期活性MMP-2减少,提示MMP-2与形觉剥夺性近视有关。一氧化氮(NO)是近20年来新发现的视网膜神经递质,与视网膜的发育、视觉兴奋和视觉信息的传导有关。NO由一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)催化左旋精氨酸(L-Arginine,L-Ag)而合成。Fujiis等研究发现,在新生鸡单眼形觉剥夺过程中,视网膜-色素上皮-脉络膜的三种NOS亚型中,只有诱导型一氧化氮合酶(i-NOS)表达水平明显下降,这提示i-NOS可能参与形觉剥夺性近视的形成。尽管iNOS和MMP-2在形觉剥夺性近视动物模型的变化已分别被证实,但是两者在形觉剥夺性近视的形成过程是否有内在联系尚未被研究。本研究拟建立豚鼠形觉剥夺性近视模型,应用免疫组织化学染色法,研究iNOS和MMP-2在形觉剥夺性近视豚鼠眼后极部的表达变化以及两者的相关性,以进一步揭示形觉剥夺性近视产生的机制,从而为近视的防治提供有价值的参考。
　　材料与方法：2周龄健康花色豚鼠60只,随机分为4组:Ⅰ组:未遮盖组;Ⅱ组:右眼遮盖3周组;Ⅲ组:右眼遮盖6周组;Ⅳ组:右眼遮盖9周组。Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组均以右眼为实验眼,将直径为15mm的半透明眼罩粘于豚鼠右眼周围皮肤上,并在眼罩下方留有狭长缝隙供透气用;左眼不作任何处理为自身对照组。于不同时间点检测各组豚鼠的双眼屈光度、眼轴长度,HE染色光学显微镜下观察视网膜巩膜病理变化,免疫组织化学染色法检测视网膜iNOS和巩膜MMP-2的蛋白表达。所有数据均用(?)±s表示,统计学处理采用SPSS13.0统计软件,双眼比较采用配对t检验,组间比较采用单因素方差分析,多个样本均数之间进行LSD两两比较,相关性采用Person积差相关分析,以a=0.05为检验水准。
　　结果：1.遮盖眼与对照眼屈光度、眼轴比较:遮盖眼由实验前远视眼渐变为近视眼,并随遮盖时间延长,近视度数加深,眼轴延长。遮盖眼与对照眼(正常眼和自身对照眼)相比在统计学上差异具有显著性(P<0.05),成功建立了实验性近视动物模型。2.视网膜、巩膜形态学变化:遮盖3、6、9周后,遮盖眼视网膜较自身对照眼和正常对照眼变薄,以内外核层最明显;后极部巩膜变薄、稀疏。3.免疫组化染色:iNOS在正常和自身对照眼豚鼠的视网膜内呈低水平表达,而在形觉剥夺近视中主要表达于视网膜节细胞层、内核层、感光细胞层和脉络膜间质组织,在神经纤维层和巩膜也有阳性着色。MMP-2主要表达于巩膜,在节细胞层、内核层、感光细胞层也有阳性着色。随着遮盖时间的延长,视网膜iNOS和巩膜MMP-2吸光度值均成增加趋势(P<0.01)。4.iNOS和MMP-2的相关性分析:经相关性分析发现,在形觉剥夺的不同阶段,视网膜iNOS和巩膜MMP-2蛋白表达量相关系数为r=0.769,P<0.05,提示两者蛋白表达具有明显正相关。
　　结论：1.单眼遮盖可造成豚鼠遮盖眼视网膜中i-NOS和巩膜中MMP-2表达量增加,并随遮盖时间的延长逐渐加强,与近视屈光度增加和眼轴延长趋势相一致,提示iNOS和MMP-2可能参与了形觉剥夺性近视的形成。2.遮盖眼视网膜iNOS和巩膜MMP-2的表达量在形觉剥夺过程中呈强的正相关。可以推测在形觉剥夺性近视的发展过程中,模糊的物像通过刺激视网膜产生包括NO在内的多种神经递质,直接或间接作用于巩膜,影响MMP-2的表达和活性,最终导致巩膜重塑和近视的形成。

目录

摘要

Abstract

论文部分 iNOS和MMP-2在豚鼠形觉剥夺性近视中的表达变化

引言

材料与方法

结果

讨论

结论

附图

参考文献

综述部分 形觉剥夺性近视分子机制的研究现状

正文

参考文献

英文缩略词索引

致谢