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目的:线粒体融合蛋白2(mitofusin 2)定位于线粒体外膜和线粒体相关的内质网膜中,参与调节线粒体形态和功能。Mfn2也被称为肿瘤抑制基因(HSG),该基因无论在体内还是体外在控制细胞增殖和细胞凋亡方面都具有主要作用。研究表明参与线粒体融合和分裂的蛋白也广泛参与细胞过程,如线粒体代谢,氧化还原信号转导,维持mtDNA完整性和细胞死亡。眼科中的许多疾病,如白内障、青光眼、视网膜病变、角膜病变等都与细胞的增殖凋亡、线粒体功能改变相关。本研究旨在探讨在表面外胚层条件性敲除Mfn2基因引起小鼠角膜发育不良的形成原因。研究方法:1.使用Le-Cre转基因小鼠构建了基于loxp系统的Mfn2条件基因敲除小鼠(Mfn2 CKO),在晶状体、角膜和眼睑等表皮外胚层选择性地敲除Mfn2基因。PCR进行基因型分析及确定。对选择携带Le-Cre+/-;Mfn2fl/fl基因的雄鼠与Mfn2fl/fl的雌鼠交配,将子代中Le-Cre+/-;Mfn2fl/fl(Mfn2 CKO)和Mfn2fl/fl(Mfn2 WT)的鼠分别作为实验组与对照组。2.用大体解剖、免疫组织化学和HE染色观察Mfn2 CKO鼠与Mfn2 WT鼠角膜形态发育差异。3.用BrdU标记法及TUNEL法检测鼠角膜在胚胎期及生后的增殖凋亡情况。4.实时定量PCR用于检测的角膜标记物(K12、Col1α1,Pax6,keratocan和NSE)的mRNA水平表达量。结果:1.Mfn2 CKO鼠表现为从E15.5到生后2月明显的小眼球畸形,并伴有角膜增厚,晶体减小。其中角膜增厚主要以角膜基质层的胶原纤维增多为主。2.在胚胎期,基因敲除鼠的角膜细胞增殖数量较对照组减少。生后实验组对照组角膜均未见明显细胞增殖。角膜凋亡细胞数在实验组较对照组增多。3.实验组鼠角膜中K12和Pax6的表达量减少,而Col1α1表达量增多,在免疫荧光中也得到相应证实。结论:1.利用Cre-Loxp系统进行条件性基因剔除,可以使Mfn2基因于小鼠胚胎早期在表面外胚层条件性敲除,而其他组织中Mfn2表达不受影响。2.Mfn2基因条件性敲除后,眼前节可有角膜增厚,角膜虹膜黏连的表现。3.Mfn2基因缺失在一定程度上影响角膜的发育,尤其导致角膜基质中胶原纤维的增生。