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青光眼是世界第二大致盲性疾病,临床表现为进行性视野丢失及视乳头凹陷。高眼压是青光眼视神经病变最主要的病因,机械损伤可最终造成RGC凋亡、视神经萎缩,即青光眼视神经病变。视乳头是眼球结构的一个“薄弱点”,由眼内压产生的机械力作用于视乳头周围的眼球底部,并在致密的巩膜和相对薄弱的视乳头的移行处被放大,故视乳头处的视神经对眼内压的变化更为敏感,是青光眼视神经病变首先累及的位点。视神经筛板及球后环视乳头组织内的弹性纤维赋予了组织良好的顺应性和可塑性,可一定程度地缓冲眼内压波动对视神经产生的影响。弹性蛋白是构成弹性纤维的主要成分,LOXL1是催化弹性蛋白聚合再生的关键酶,对维持弹性纤维稳态至关重要。假性色素剥脱青光眼(PEXG)患者的眼压难控制并且对青光眼视神经病变较敏感,在患者的筛板组织内发现了广泛的弹性纤维降解现象。近几年的研究发现：LOXL1的基因表达缺陷与高眼压同为PEXG的重要危险因素。那么,这两个因素对青光眼视神经病变的进展是否具有协同作用呢?弹性蛋白是否是这二者共同的作用点呢?作用的机制又是怎样的呢?为了探讨以上问题,我们采用了Loxl1基因敲除小鼠(简称Loxl1-/-)作为研究载体,WT小鼠作为对照,利用前房注射微粒珠技术给予慢性高眼压损伤,比较小鼠对损伤的易感性,观察弹性蛋白在病变中的表现。本研究是中美联合培养博士的合作项目,得到了国家留学基金委和美国国立卫生院的大力支持。研究的贡献是：巩固了微粒珠手术建立小鼠慢性高眼压这一新技术的应用；丰富了对Loxl1-/-小鼠眼部表型的研究；为PEXG的病因机制提供了一个新的研究思路。本论文由四部分组成。第一章前言首先提到弹性纤维对维系组织顺应性和可塑性的至关重要,概述了弹性纤维的合成降解过程以及相关的病理制,强调弹性纤维稳态的维持需要LOXL1的参与。而后提出弹性纤维参与了青光眼视神经病变的生物力学机制,LOXL1缺陷使弹性纤维从稳态转为紊态,与高眼压一同成为PEXG的主要病因。最后对Loxl1-/-小鼠以及小鼠高眼压模型的发展概况进行了简要介绍。而后,提出本文的研究方向和研究特色。第二章所述工作为选择前房注射微粒珠的手术技术建立小鼠慢性高眼压模型。本实验各选用25只C57/BL6(野生型和)Loxl1-/-小鼠,前房注射2μl微粒珠(6μm)+3μl粘弹剂,以tonolab小鼠专用眼压测量机监测小鼠术后眼压,并且观察眼部体征,观察时间为术后56天。微粒珠手术成功建立了小鼠慢性高眼压模型,两组实验动物术后眼压变化的总体特征是相近的,WT眼压的波动相对较大。第三章中,我们在56天观察期满后取材,测量术眼眼轴变化,评估术眼视乳头凹陷程度,并且对RGC轴突进行计数,观察了视神经内的病理形态,明确微粒珠手术所造成的慢性高眼压在小鼠眼内导致了类青光眼视神经病变。并且我们发现：Lox11-/-小鼠的眼球的扩张程度更明显,眼轴的增长呈现高度眼压依赖性,视乳头凹陷、RGC轴突的病变程度都比WT严重,可见Lox11-/-小鼠对慢性高眼压损伤更敏感。第四章工作利用免疫荧光染色和蛋白印迹学技术对弹性蛋白在慢性高眼压下的表现进行了研究。我们发现：Lox11-/-小鼠眼球后极部及球后环视乳头组织内的弹性纤维结构排列疏松,在慢性高眼压损伤下存在明显的弹性蛋白再生障碍及广泛降解现象,同时眼内单体弹性蛋白及弹性蛋白降解产物堆积,印证了形态学的改变。研究认为：Lox11-/-小鼠眼内LOXL1表达缺陷使其在慢性高眼压损伤下合并出现弹性蛋白的再生障碍以及异常降解,眼球壁以及环视乳头组织的顺应性和可塑性下降,使得Lox11-/-小鼠的视神经更易受到机械性损伤,弹性蛋白降解产物累积并发挥生物活性,可能进一步加剧视神经病变程度。