视网膜色素变性(Retinitis pigmentosa, RP)是一组以进行性光感受器或色素上皮功能丧失为共同表现的不可逆神经性致盲眼病,是遗传性视觉损害和盲目的最常见原因之一。近年来对于RP在临床及基础研究方面取得一定进展,但对于在视网膜变性过程中各级神经元的病理改变尚不清楚。视网膜水平细胞与视杆双极细胞是视网膜中重要的二级神经元,二者与光感受器在外网状层形成三联体突触和常态突触,在视觉信息的处理与传递中具有关键作用。当视网膜变性发生时,随着光感受器的逐渐凋亡,作为下游神经元的水平细胞与视杆双极细胞首先失去了上游信息的输入,其形态结构会如何变化,其形态的改变是否对下游的第二级突触有无影响。既往有学者对P23H大鼠、视网膜脱离小鼠、rd、rd1、rd10、FVB/N、crx-/-小鼠模型上的研究中发现在变性中期水平细胞树突、视杆双极细胞顶端树突出现萎缩,变性晚期视杆双极细胞与水平细胞产生新的突起并形成了异位突触,异位突触周围有突触标记物环绕。由于既往研究所用动物模型的发病机理各异,得到的结果相差较大,对临床治疗指导作用有限。RCS大鼠是研究视网膜色素变性的经典的动物模型,由于其与人类RP在病因及病程进展等方面有许多相似之处,因此以RCS大鼠为模型来研究视网膜水平细胞与视杆双极细胞在视网膜变性过程中形态学的变化将对RP的临床治疗提供理论基础。近年来视网膜移植、视觉假体和视网膜修复性植入策略是拯救视网膜的两种主要策略,我们认为以上策略能否成功的关键第一是受体视网膜中的二、三级神经元在移植时首先须保持稳定的形态结构,第二是供体组织或细胞能与受体视网膜中的二级神经元产生功能性突触连接,第三选择合适的治疗时间窗。所以本实验结果将对RP的基因和分子治疗时间窗的选择、对植入细胞和假体的稳定性、对治疗性前体细胞的整合等都会提供实验依据、理论基础和新的思路。本研究采用DiI示踪标记结合视网膜冰冻切片和荧光免疫组织化学染色的方法,来研究RCS大鼠视网膜水平细胞及相关神经元在变性过程中形态学的变化。本研究包括两个部分:第一部分:RCS大鼠视网膜水平细胞在变性过程中的形态学变化RCS大鼠在视网膜变性的过程中,光感受器和带状突触的数量都在不断减少,这个过程可以持续到出生后90天,光感受器和带状突触的丢失速率比较均匀。P2MRCS大鼠视网膜外核层厚度仅约为对照组的15%,P3M RCS大鼠视网膜外核层仅残余一层细胞核。P1M、P2M RCS大鼠视网膜水平细胞的轴突终末在外网状层的分层未见明显改变,P3M时出现分层改变,不再呈水平线状,出现新生突起并向外核层延伸。DiI示踪标记水平细胞结果分析表明:P1M、P45d RCS大鼠视网膜水平细胞的树突与轴突终末的形态无明显的改变。P2M RCS大鼠视网膜水平细胞的树突与轴突终末的形态出现明显的改变:树突、轴突野明显变小(P<0.05),树突、轴突终末细小分支丢失,树突、轴突终末分支长度比值(RCS大鼠与正常组大鼠水平细胞的树突、轴突终末分支长度比值)明显变小(P<0.05)。第二部分:RCS大鼠视网膜视杆双极细胞与无长突细胞在视网膜变性过程中形态学的变化。P1M、P45d RCS大鼠视杆双极细胞形态正常,P2M RCS大鼠视杆双极细胞顶端树突萎缩;P3MRCS大鼠视杆双极细胞顶端萌生新的神经突起。无长突细胞的树突在内网状层的分层至变性晚期亦未见改变。本研究结论:1、RCS大鼠视网膜水平细胞与视杆双极细胞在变性过程中形态的改变是由于光感受器的凋亡引起的继发性反应,其形态的稳定依赖于光感受器。2、RCS大鼠视网膜水平细胞与视杆双极细胞形态的改变未影响无长突细胞的树突在内网状层的分层。