避光饲养对小鼠视网膜细胞发育的影响

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视网膜是视觉通路中重要的组成部分,起着初步处理信息的功能。目前,人们已经熟知视网膜的分层结构及其各自承担的功能,但对于不利因素引起的视网膜病变的机理尚不十分清楚。在小鼠视网膜的正常发育过程中,出生时,其视网膜已经分化出4层结构,随着日龄的增加,至睁眼时,视网膜的10层结构基本分化完全,并初步具有视觉功能。随后,视网膜的各层细胞功能逐渐发育完善,趋于成熟。在这个过程中,尤其是从出生到睁眼期间,是视网膜细胞发育的高峰期。如小鼠睁眼时未接受光刺激,那么可能会影响一些细胞的功能,尤其视杆光感受器细胞。本文中利用避光饲养小鼠模型,观察避光状态下小鼠视杆细胞、水平细胞和双极细胞数量的变化,以揭示光照剥夺对视网膜细胞发育的影响,为临床视网膜病变的治疗和预防提供理论依据。  目的:探讨避光饲养对小鼠视杆细胞、水平细胞和双极细胞的影响。  方法:选取健康C57BL/6小鼠,按2∶1的比例进行合笼饲养,仔鼠出生后,随机分成2组。对照组小鼠自然光照下饲养,避光组采取完全暗室饲养,直至各观察点结束。分别收集生后28天(P28)、42天(P42)、56天(P56)子鼠视网膜进行免疫荧光染色,利用抗视紫红质抗体特异性标记视杆细胞,PSD95抗体特异性标记光感受器突触,PKCα抗体特异性标记双极细胞,抗钙结合蛋白抗体特异性标记水平细胞,比较两组小鼠各时间点视杆细胞、水平细胞和双极细胞数量的差异。同时本研究中收集胚胎至出生后小鼠的视网膜进行HE染色,以观察小鼠视网膜发育的规律。  结果:  1.正常小鼠视网膜的发生及发育:胚胎期E10.5时,视杯向内凹陷,并逐渐发育成胚眼;E14.5时,视网膜分化出色素上皮层以及一部分神经母细胞层,直至出生后,神经母细胞层增厚,而神经节细胞层变薄。P21时,视网膜10层结构清晰可见,外核层较宽且着色较深;P30时,视网膜形态结构的变化不明显,但其分层趋向成熟。  2.避光饲养28天后,与对照组相比,2组小鼠外网层突触带至视杆细胞层的厚度无明显差异,而P56时,避光组外网层突触带至视杆细胞层的厚度明显少于对照组。  3.无论是对照组还是避光组小鼠,水平细胞和双极细胞的数量随年龄的增加而增多,符合视网膜细胞发育的规律,而P28、P42、P56时间点的避光组小鼠水平细胞和双极细胞的数量均明显少于对照组。  结论:  1.小鼠视网膜的分层的完成主要发生于出生后至睁眼时,其10层结构主要由视网膜母细胞逐渐发育而成,视觉功能的成熟与视网膜分层的成熟密切相关。  2.避光饲养可引起视杆细胞的丢失,影响其突触连接的发育。  3.避光饲养可引起水平细胞和双极细胞的丢失,且影响双极细胞树突的发育。这可能是由于视杆细胞的丢失,使其与二级神经元的突触连接的数量减少,导致水平细胞和双极细胞的凋亡。
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