航天飞行对小鼠眼睛的影响及分子反应：航天飞机STS-133任务后的初步观察

摘要

航天飞行探测中会出现多种环境应激，包括微重力引起的体液头向转移和辐射暴露。导致航天员视觉损伤的眼睛变化与职业健康有关，但人们对这种复杂环境如何影响眼睛形态与功能则了解甚少。将10～12周龄的BALB／cJ雌性小鼠分为航天飞机STS．133任务飞行（FLT）组，动物封闭箱（Animal Enclosure Module，AEM）地面对照组，以及透明玻璃箱饲养（Vivarium—housed，VIV）地面对照组。在着陆后第1、5和7天收集眼睛样本，然后对样本进行固定，用于组织学切片。对侧的眼睛用于实时荧光定量（RT-qPCPO，进行基因表达扩增。切片经苏木精染色后，分别再用8-羟基-2-脱鸟苷酸（8．OHdG）、半胱氨酸蛋白酶、胶质细胞原纤维酸性蛋白（GFAP）和β-淀粉样蛋白复染。与地面对照组相比，FLT组小鼠飞行返回后第1天（R＋1）的视网膜样本对8-OHdG和半胱氨酸蛋白酶的免疫反应性增加，返回后第7天（R＋7）下降。飞行组第R＋7天的样本，在视神经后层流区的神经纤维上可见β-淀粉样蛋白。着陆当日，FLT样本视网膜上的氧化及细胞应激反应基因表达上调，到着陆后第7天时水平下降。这些结果提示，暴露在航天飞行中的小鼠，视网膜发生了可逆性分子损伤，为了应对这些变化，在视网膜和视神经上产生了保护性细胞路径。