CD133是五次跨膜的胆固醇结合糖蛋白,常作为造血干细胞和祖细胞、神经干细胞以及肿瘤干细胞的特异性标志物。在视网膜中,CD133定位于视锥和视杆细胞的内外节、胎鼠的视网膜色素上皮和成年小鼠视网膜的内核层。CD133基因突变或等位基因缺失,将导致光感受细胞膜盘和外节畸变,进而造成不同程度的视力恶化、近视、色觉异常和夜视困难,引发黄斑变性、Stargardt样黄斑营养不良、视锥-视杆营养不良和视网膜色素变性等疾病。因此,阐述CD133在小鼠视网膜发育过程中的功能,对研究视网膜相关疾病具有重要意义。本研究以CD133-CreERT2转基因小鼠和C57BL/6小鼠为实验材料,采用荧光染色和HE染色技术研究出生后不同发育时期(1天、8天、14天、20天和30天)的CD133纯合突变小鼠(CD133-/-)、CD133杂合突变小鼠(CD133+/-)和野生型小鼠(WT)视网膜的形态差异;利用转录组测序技术获取出生后不同发育时期(15天和30天)三种类型小鼠视网膜的测序数据,并应用差异表达基因分析(differentially expressed genes,DEGs)和加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)等生物信息学技术从转录组水平全面比较三种类型小鼠视网膜的生物学特征。通过形态学研究,我们发现CD133基因纯合缺失时,小鼠视网膜在早期(出生后20天)即出现形态异常,主要表现为视网膜外核层变薄,光感受细胞的内外节变短;CD133基因杂合缺失时,小鼠视网膜在晚期(出生后30天)出现形态异常,主要表现光感受细胞的内外节变短,视网膜外核层没有明显异常。转录组研究发现,CD133基因纯合缺失时,小鼠视网膜在早期(出生后15天)出现视网膜相关功能基因表达下调,出生后30天时炎症相关基因表达上调,视网膜相关功能基因表达下调;CD133基因杂合缺失时,小鼠视网膜在不同时期(出生后15和30天)表现为视网膜相关功能基因表达下调。总之,我们的研究发现了CD133基因与视网膜光感受细胞的形态和功能有关;首次从转录组水平证实CD133基因的缺失可以导致视网膜光感受细胞形态和功能异常,进而继发视网膜的炎症反应;初步探讨了与CD133相互作用的分子机制。这为研究视网膜疾病的发生机制提供了科学依据,为视网膜疾病治疗提供新的思路。