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目的:近视是一种全世界发病率最高的屈光不正,相对于正常眼球,近视眼球的巩膜后极部主动过度延伸,导致来自远处的平行光线,无法在视网膜上清晰成像。此过程中,视网膜上的信号输入参与了巩膜生长和眼球屈光发育的调控,而形觉剥夺性近视形成过程中,眼球中的多巴胺含量与近视呈现高度相关性。本课题组前期实验研究及其他实验室均有发现多巴胺D1受体(DRD1)激动剂可以抑制形觉剥夺性近视的进展,但药物具体作用部位及结果仍不明确。本实验将利用腺相关病毒(adeno-associated virus,AAV)及短发夹RNA(short hairpin RNA,shRNA)结构沉默视网膜的多巴胺D1受体的信使RNA(mRNA),以研究敲减视网膜多巴胺D1受体对小鼠屈光发育的作用。 方法:(1)在所有不同的血清型的AAV中筛选出符合实验要求的血清型AAV:分别采用视网膜下注射(1μL,1×1012颗粒/ml)和玻璃体腔注射(1-10μL,1×1012颗粒/ml)两种注射方式,将所有不同血清型的AAV注射到3周龄小鼠的视网膜下腔或玻璃体腔。在注射后1周、2周、4周观察小鼠视网膜病毒感染情况。选出能在较短时间感染大范围视网膜的病毒血清型。(2)在改造后过表达多巴胺D1受体的293T细胞系上筛选出敲减多巴胺D1受体效率最高的,针对DRD1的小干扰RNA序列(siDRD1),再合成相同序列的shDRD1并与筛选出的AAV合成,以能够将高效率特异性敲减多巴胺D1受体的shDRD1导入视网膜中。(3)视网膜多巴胺D1受体敲减小鼠屈光发育的变化:采用出生后21天野生型(wildtype,WT)雄性近交C57BL/6小鼠为实验动物,将动物分成正常组,通过腺相关病毒导入随机序列的对照组和导入shDRD1的实验组。在小鼠出生后3周采用玻璃体腔注射或视网膜下注射将载有shDRD1的AAV(AAV-shDRD1)注入到小鼠玻璃体腔(1μL),分别在小鼠4周龄、6周龄、7周龄、8周龄时检测视网膜病毒感染状况、小鼠眼球屈光度及眼轴长度、小鼠眼球视网膜电生理(ERG)、小鼠视网膜多巴胺D1受体敲减效率等参数。 结果:(1)AAV8可以在较短时间内感染视网膜,并且其对视网膜的感染面积大于同时间下其他不同血清型AAV.(2)筛选出的敲减效率较高的两条siRNA序列分别为ugaucagcguggacagguauutt和aaugcucucaaucagaaaguutt。(3)采用玻璃体腔注射方法,对照组相对于正常组,小鼠视网膜多巴胺D1受体敲减效率按α=0.05水准,差异无统计学意义,小鼠也没有明显的眼球眼球发育及眼球参数上的异常。实验组相对于对照组,小鼠视网膜多巴胺D1受体敲减效率按α=0.05水准,差异无统计学意义,小鼠3周到6周时,眼球屈光度变化按α=0.05水准,差异无统计学意义,小鼠7周时视网膜电生理(ERG)按α=0.05水准,差异无统计学意义。采用视网膜下注射方法,对照组相对于正常组,小鼠视网膜多巴胺D1受体敲减效率按α=0.05水准,差异无统计学意义,3周到6周时,小鼠眼球出现近视,玻璃体腔延长,眼轴长度增加,电生理反应下降(p<0.05)。实验组相对于对照组,小鼠视网膜多巴胺D1受体表达降低,敲减效率约为60%(p<0.05)。小鼠3周到6周时,眼球屈光变化按α=0.05水准,差异无统计学意义,小鼠3周到6周时眼轴长度及玻璃体腔深度变化,按α=0.05水准,差异无统计学意义,小鼠7周时视网膜电生理(ERG)按α=0.05水准,差异无统计学意义。 结论:(1)AAV8以其对视网膜感染速度较快,感染范围较大而适合向视网膜导入目的基因。(2)序列ugaucagcguggacagguauutt和ugagcaggacauacgccauutt的两条siDRD1片段在过表达多巴胺D1受体的细胞系上共同作用有较好的敲减效率。(3)采用玻璃体腔注射的方法注射AAV-shDRD1,在现有条件下并不能较好的敲减视网膜多巴胺D1受体。采用视网膜下注射的方法注射AAV-shDRD1,可以特异性的敲减视网膜多巴胺D1受体,且巩膜不受影响,可以作为一种特异性敲减视网膜多巴胺D1受体的动物模型,但注射方法及病毒可能会对小鼠屈光发育状态及眼球发育产生一定影响,仍需进一步的研究和改进。