丰富环境对弱视大鼠视皮层17区突触可塑性的影响

摘要

目的: 研究丰富环境对视觉发育关键期后单眼形觉剥夺性弱视大鼠视皮层17区突触超微形态结构的变化、突触前与突触小泡释放有关的SynapsinⅠ以及突触后兴奋性谷氨酸AMPA受体的GluR2亚基表达水平的影响，探讨丰富环境对弱视突触可塑性的影响。 方法: 选取Wistar大鼠，随机分为正常组和实验组。实验组在整个关键期内缝合右侧眼睑，制作单眼形觉剥夺性弱视动物模型。于45d龄时随机将弱视大鼠分为弱视组、标准环境组、丰富环境组，其中标准环境组和丰富环境组于46d龄时打开缝合的眼睑。各组大鼠分别于60d、75d、105d龄时取左侧视皮层17区。 1、观察关键期后不同时期各组大鼠突触超微形态结构变化。应用透射型电子显微镜由视皮层Ⅰ层至Ⅵ层连续随机摄取3，000倍照片，局部定位放大后进行突触的计数；随机摄取30，000倍照片，使用Image Proplus6．0分析软件测量对突触间隙的宽度、突触后致密物厚度、突触后膜的弦长和弧长。所有实验数据采用SPSS13．0 for windows统计软件包进行统计学处理。 2、RT-PCR方法检测关键期后不同时期各组大鼠SynapsinⅠ和GluR2的mRNA表达水平。 3、免疫组织化学检测关键期后不同时期各组大鼠突触后GluR2/3亚基表达水平。 结果: 1、突触超微形态结构的变化：各年龄弱视组和标准环境组大鼠视皮层17区突触数量较正常组明显减少、突触间隙明显增宽、突触界面曲率变小、突触后PSD增厚（P<0．05）。60d龄丰富环境组与正常组相比突触数量和突触后PSD厚度变化尚有统计学意义（P<0．05）、突触间隙（P=0．057）和突触界面曲率（P=0．995）已恢复正常，75d、105d龄丰富环境组与正常组相比较各参数均未见显著性差异。 2、RT-PCR方法检测：各组间GluR2基因表达水平没有明显的变化趋势。各年龄弱视组和标准环境组SynapsinⅠ基因表达水平较正常组有明显下降趋势。60d龄丰富环境组较弱视组没有明显的增加趋势，75d、105d龄丰富环境组SynapsinⅠ基因表达水平较弱视组明显增加，甚至有超过正常组的趋势。 3、免疫组织化学方法检测：AMPA受体GluR2/3亚基在各年龄正常组17区视皮层Ⅱ～Ⅵ层均有较弱表达。各年龄弱视组和标准环境组17区视皮层Ⅱ～Ⅵ层GluR2/3亚基表达增强。60d龄丰富环境组GluR2/3亚基表达依然增强，75d龄丰富环境组视皮层Ⅵ层表达依然增强，至105d龄丰富环境组各层GluR2/3亚基表达水平与正常组基本相同。 结论: 视觉系统的可塑性不仅存在于视觉发育的关键期，而且在关键期之后视觉系统的可塑性仍然存在。弱视大鼠的视皮层突触可塑性的降低表现为突触数量减少、突触间隙变宽、突触界面曲率减小、突触后PSD增厚；突触前SynapsinⅠ表达降低、突触后AMPA受体的GluR2/3表达增加。丰富环境可以使弱视大鼠的视皮层突触可塑性的变化恢复正常，但存在时间效应。丰富环境作为一种非侵入性干预方法能够增强关键期后视觉系统突触的可塑性，有利于弱视动物的视觉功能恢复。

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综述 视觉突触发育可塑性研究进展

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