视神经钳夹对视网膜神经节细胞及无长突细胞树突的影响

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本文从以下几个方面进行论述:  第一部分 ONC后RGC亚型BD细胞的树突变化  目的:观察ONC后视网膜神经节细胞层细胞的死亡情况、残存BD细胞的树突变化情况,为了解ONC后神经节细胞死亡及功能变化的过程提供依据。  方法:将10只BD转基因小鼠(FSTL4-CreER:Thy1-Stop-GFP)随机分成ONC后4天组和ONC后7天组,均饲养于相同环境中。为使BD细胞特异性的表达GFP,在BD小鼠14天日龄(P14)时,腹腔注射它莫昔芬150mg/kg。ONC模型的建立:BD小鼠(8-12周)异氟烷气体吸入麻醉及眼表面麻醉后,在手术显微镜下,剪开眼外侧皮肤暴露出外侧眼球。钝性分离并暴露视神经,在球后1.5-2mm处用反向镊夹持视神经10秒,注意避免损伤ON下眼部血管。眼底镜检查确认视网膜血管的血流状态。不需缝合结膜切口,术毕涂氧氟沙星眼膏。均选择左眼为模型眼,右眼为正常对照。分别取ONC后4天和7天小鼠视网膜做全铺片免疫荧光染色,对视网膜GCL层DAPI染色细胞进行计数,选取单个存在的不受其他细胞树突干扰的表达GFP的BD细胞,用Neurolucida软件进行树突重构分析其树突形态。  结果:在ONC后7天视网膜GCL层细胞数量明显减少(P<0.01),并且随时间延长差异越明显。非极性BD细胞和极性BD细胞两者细胞树突面积及树突长度没有明显差异,在ONC损伤后4天和7天非极性BD细胞树突棘数量分别下降了53%(P<0.001)和86%(P<0.0001),而树突面积、树突总长度、树突分枝和树突末梢数量则没有明显变化。对于极性BD细胞来说,ONC损伤后4天时,树突形态虽有改变,但是差异不具有统计学意义,在ONC损伤后7天,树突面积、树突总长度、树突分枝数量和末梢数量与正常对照组相比,分别下降31%(P<0.01)、34%(P<0.01)、45%(P<0.05)和45%(P<0.05),树突棘数量在ONC损伤后4天和7天分别下降44%(P<0.01)和88%(P<0.001)。  结论:ONC后会导致视网膜神经节细胞层的细胞数明显减少,极性BD细胞较非极性BD细胞对ONC损伤的反应会更敏感。在ONC后会出现明显的神经元之间的突触联系减少,感受野减小,表明其细胞功能逐渐下降。以上损伤随时间延长而逐渐加重。  第二部分 ONC损伤后无长突细胞亚型ChAT细胞的变化  目的:探讨ONC模型导致的小鼠RGC死亡是否会对ChAT细胞(SACs/DSACs)的树突结构产生影响。  方法:将10只ChAT转基因小鼠(ChAT-CreER:Thy1-Stop-GFP)随机分成ONC后7天组和ONC后10天组,均饲养于相同环境中。为使ChAT细胞特异性的表达GFP,在ChAT小鼠14天日龄(P14)时,腹腔注射它莫昔芬150mg/kg。ONC模型的建立:ChAT小鼠(8-12周)异氟烷气体吸入麻醉及眼表面麻醉后,在手术显微镜下,剪开眼外侧皮肤暴露出外侧眼球。钝性分离并暴露视神经,在球后1.5-2mm处用反向镊夹持视神经10秒,注意避免损伤ON下眼部血管。眼底镜检查确认视网膜血管的血流状态。不需缝合结膜切口,术毕涂氧氟沙星眼膏。均选择左眼为模型眼,右眼为正常对照。  结果:两种ChAT细胞(SACs/DSACs)分别分布于视网膜GCL和INL层,在ONC损伤后,SACs/DSACs细胞密度没有明显变化。SACs的树突面积比DSACs大,树突也更长。在ONC损伤后,SACs的树突面积在ONC后虽然有所变化,但是差异不具有统计学意义,其树突长度在ONC后7天和10天分别下降了21%和24%,差异具有统计学意义(P<0.0001)。对于DSACs来说,在ONC后树突面积虽然有所变化,但是差异不具有统计学意义,而树突长度在ONC后7天和10天分别下降了17%和20%,差异具有统计学意义(P<0.01)。  结论:1.ONC所造成的视神经损伤,不会使SACs/DSACs发生死亡导致数量下降。2.在ONC后SACs/DSACs树突密度出现下降,可能是RGCs死亡后的突触逆向变性的结果。  第三部分 CD3基因敲除对BD细胞树突发育的影响及对ONC后BD细胞树突变化的影响  目的:探讨CD3基因敲除是否对BD细胞的发育存在影响,以及CD3基因敲除是否会影响BD细胞对ONC损伤的反应敏感性。  方法:将BD转基因小鼠(FSTL4-CreER:Thy1-Stop-GFP)与CD3-/-转基因小鼠进行交配,得到CD3-/-BD转基因小鼠(FSTL4-CreER:Thy1-Stop-GFP:CD3-/-)。将CD3-/-BD小鼠随机分为ONC后4天组和ONC后7天组。每组各5只小鼠,均饲养于相同环境中。均将右眼作为正常对照。为使BD细胞特异性的表达GFP,在BD小鼠14天日龄(P14)时,腹腔注射它莫昔芬150mg/kg。ONC模型的建立:CD3-/-BD小鼠(8-12周)异氟烷气体吸入麻醉及眼表面麻醉后,在手术显微镜下,剪开眼外侧皮肤暴露出外侧眼球。钝性分离并暴露视神经,在球后1.5-2mm处用反向镊夹持视神经10秒,注意避免损伤ON下眼部血管。眼底镜检查确认视网膜血管的血流状态。不需缝合结膜切口,术毕涂氧氟沙星眼膏。均选择左眼为模型眼,右眼为正常对照。  结果:在CD3基因敲除后,小鼠视网膜GCL层细胞密度没有明显的变化,在ONC损伤后7天,CD3-/-BD小鼠视网膜GCL层细胞数量下降了20%(p<0.001),差异具有统计学意义。非极性BD细胞在CD3基因敲除后树突面积下降了23%,树突总长度下降了8%,树突棘数量增加了38%,但是差异并没有统计学意义,而树突分枝和树突末梢均增加了25%(P<0.05),差异具有统计学意义。极性BD细胞在CD3基因敲除后树突面积、树突总长度、树突棘、树突分枝和树突末梢虽然有所变化,但是差异均不具有统计学意义。在ONC损伤后,CD3-/-非极性BD细胞的树突面积在ONC7天后下降了11%,但是不具有统计学意义;树突总长度、树突棘数量、树突分枝和树突末梢数量均出现不同程度的下降,并且随着损伤时间延长越明显,差异均具有统计学意义。CD3-/-极性BD细胞树突面积在ONC损伤后4天和7天分别下降了10%和18%,但是差异不具有统计学意义,树突总长度在损伤后明显下降,在ONC损伤后7天下降了30%(P<0.05),树突棘、树突分枝和树突末梢在ONC损伤后均明显下降,并且随着损伤时间延长越明显,差异均具有统计学意义。  结论:1.CD3分子对RGCs的树突发育和细胞分化起着调节作用,CD3基因敲除后,非极性BD细胞树突分枝和末梢数量增加;2.CD3基因敲除不会影响ONC造成的RGCs的损伤和树突结构的重构。  第四部分 CD3基因敲除对ChAT细胞发育的影响及对ONC后ChAT细胞树突变化的影响  目的:探讨CD3基因敲除是否对ChAT细胞的发育存在影响,以及CD3基因敲除是否会影响ChAT细胞对ONC损伤的反应敏感性。  方法:将ChAT转基因小鼠(ChAT-CreER:Thy1-Stop-GFP)与CD3-/-转基因小鼠进行交配,得到CD3-/-ChAT转基因小鼠(ChAT-CreER:Thy1-Stop-GFP:CD3-/-)。将CD3-/-ChAT小鼠随机分成ONC后7天组和ONC后10天组,均饲养于相同环境中。为使ChAT细胞特异性的表达GFP,在ChAT小鼠14天日龄(P14)时,腹腔注射它莫昔芬150mg/kg。ONC模型的建立:CD3-/-ChAT小鼠(8-12周)异氟烷气体吸入麻醉及眼表面麻醉后,在手术显微镜下,剪开眼外侧皮肤暴露出外侧眼球。钝性分离并暴露视神经,在球后1.5-2mm处用反向镊夹持视神经10秒,注意避免损伤ON下眼部血管。眼底镜检查确认视网膜血管的血流状态。不需缝合结膜切口,术毕涂氧氟沙星眼膏。均选择左眼为模型眼,右眼为正常对照。CD3-/-ChAT小鼠ONC后7天和10天视网膜做全铺片免疫荧光染色和冰冻切片免疫荧光染色,对视网膜ChAT细胞进行计数,选取单个存在的不受其他细胞树突干扰的表达GFP的ChAT细胞,用Neurolucida软件进行树突重构分析其树突形态。  结果:在CD3基因敲除后,SACs细胞平均密度增加了16%(P<0.01),而DSACs细胞的数量则没有明显变化。SACs/DSACs在CD3基因敲除后与正常小鼠一样,受到ONC损伤后细胞密度没有明显变化。SACs在CD3基因敲除后树突面积没有发生明显变化,但是树突长度减少了9%(P<0.01),DSACs树突面积在CD3基因敲除后增加了37%(P<0.05),树突长度增加了6%,但是差异不具有统计学意义。CD3-/-ChAT小鼠的SACs树突面积在ONC后7天及10天与正常对照组相比差异不具有统计学意义,而树突长度来说在ONC后7天和10天分别下降了7%和14%(P<0.01)。CD3-/-ChAT小鼠的DSACs的树突面积在ONC后7天和10天分别下降了2%和19%,但是差异不具有统计学意义。  结论:1.CD3分子对SACs/DSACs的树突发育和细胞分化起着调节作用,CD3基因敲除后,SACs细胞密度增加但树突长度下降。2.CD3基因敲除不会影响ONC造成的ChAT细胞的损伤和树突结构的重构。
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