酪氨酸酶途径的多巴胺能系统在豚鼠屈光发育中的研究

来源 :温州医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhongjcrazytbag
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本文主要从以下几个部分进行论述:  第一部分 酪氨酸酶途径多巴胺代谢异常促进了豚鼠屈光发育的近视偏移  目的:多巴胺是参与眼球生长发育调控的神经递质之一。眼内多巴胺主要来源于视网膜神经层的酪氨酸羟化酶源性的多巴胺和视网膜RPE及脉络膜复合体中的酪氨酸酶源性的多巴胺。既往对酪氨酸羟化酶源性的多巴胺研究较多,但对酪氨酸酶源性的多巴胺是否在眼发育以及正视化中存在作用,尚未明确。本研究将探讨酪氨酸酶源性的多巴胺能系统在眼屈光发育中的作用。  方法:选择两周龄的白化近视和有色远视的豚鼠,测量其屈光度后分两部分,其中15只(白化:n=7,-8.25±1.40D;有色:n=8,+6.50±0.93D)动物用于测量玻璃体、视网膜和脉络膜组织中多巴胺及其代谢产物的水平,36只豚鼠(白化:n=18,-7.54±3.26D;有色:n=18,+1.20±5.94D)用于测量脉络膜中酪氨酸酶的活性。第三部分实验选用两周龄的有色远视的豚鼠,测量其屈光度及眼轴长度之后每天半球后注射酪氨酸酶抑制剂-曲酸(0ng组:n=8;62.5ng组:n=30;625ng组:n=19;6250ng组:n=9),连续注射两周后再次测量其屈光状态及眼轴长,记录视网膜闪光ERG后取其脉络膜组织测量酪氨酸酶活性,分析酪氨酸酶活性的抑制程度与屈光发育的相关性;在62.5ng组注射两周后,有16只豚鼠继续接受半球后注射62.5ng的曲酸(n=16),9只豚鼠则增加注射曲酸的浓度,继续注射625ng的曲酸(n=9),再持续两周;红外偏心摄影验光仪测量眼屈光;11Hz的A型超声检测仪测量玻璃体腔深度及眼轴长度等参数;高效液相电化学检测器检测多巴胺及其代谢产物;改良的MBTH停止反应法检测酪氨酸酶活性。  结果:白化豚鼠视网膜的多巴胺水平及其代谢产物与有色豚鼠比较没有统计学差异;白化豚鼠玻璃体中的多巴胺代谢产物多巴克的量显著高于有色豚鼠(白化:68.24±17.04ug/g玻璃体组织;有色:52.17±7.10ug/g玻璃体组织;p<0.05),但是另一种代谢产物高香草酸的含量没有统计学差异,提示白化豚鼠视网膜的多巴胺能系统与有色豚鼠比较无显著性差异;脉络膜中多巴胺的水平有色豚鼠显著高于白化豚鼠(有色:66.96±51.01ug/g脉络膜组织;白化:10.56±7.15ug/g脉络膜组织;p<0.01),但是其代谢产物的量却显著低于白化豚鼠(有色vs白化,多巴克:117.8±31.98 vs150±31.3ug/g脉络膜组织,p<0.05;高香草酸:18.6±4.44 vs27.2±6.42ug/g脉络膜组织,p<0.01);对脉络膜组织中酪氨酸酶的活性进行检测,发现白化豚鼠脉络膜组织中酪氨酸酶的活性并不是零,但是如预期显著低于有色豚鼠(有色vs白化,2.31±1.10 vs0.21±0.20吸光度值/mg蛋白,p<0.001),提示白化豚鼠脉络膜组织中的多巴胺能系统存在异常。  提取脉络膜组织中的酪氨酸酶,与曲酸混合一小时时其活性呈现剂量依赖性的被曲酸所抑制;与曲酸混合24小时后,62.5ng组酶活性有一个反弹趋势,较空白对照组的酶活性还高,但是没有统计学差异。在体实验显示药物处理两周后酪氨酸酶抑制剂曲酸能诱导有色豚鼠的屈光发育向近视方向偏移(溶剂组vs62.5ng vs625ng vs6250ng:实验眼与对侧眼的屈光度差值,-0.38±0.17D vs-1.61±0.23D vs-2.17±0.28D vs-1.92±0.44D,p<0.01;玻璃体腔的差值,0.009±0.007mm vs0.022±0.01mm vs0.033±0.012mm vs0.043±0.011mm,p<0.05,单因素方差分析);相应的,注药后的脉络膜组织中酶活实验结果显示当酪氨酸酶活性被抑制时可以诱导出有效的近视偏移,当酪氨酸酶活性不能有效抑制时,则诱导近视偏移失败(相应线性方差为:近视偏移量=2.88*酶活抑制率-0.58,R2=0.62)。当对62.5ng组的豚鼠以不同剂量延长注射时间的结果显示,继续注射62.5ng组近视偏移量没有相应增加,而增加药物剂量至625ng组近视偏移量继续增加。  结论:近视白化豚鼠的视网膜色素上皮层(retinal pigmented epithelium,RPE)及脉络膜复合体中的多巴胺水平和酪氨酸酶活性显著低于远视有色豚鼠;干预有色豚鼠RPE及脉络膜复合体中的酪氨酸酶活性可以诱导近视偏移。由此推测是酪氨酸酶活性降低影响了脉络膜多巴胺的合成代谢,并且酪氨酸酶源性的多巴胺能系统也参与了眼屈光的发育与近视的偏移。  第二部分 酪氨酸酶途径多巴胺功能降低致视网膜fERG反应增高促进了豚鼠屈光发育的近视偏移  目的:因为不同的多巴胺能受体家族对腺苷酸环化酶的作用相反,如D1样受体激活腺苷酸环化酶的活性,而D2样受体则抑制该酶的活性,进而相反地影响着视网膜神经元间的缝隙连接,表现为对光反应的不同。本研究通过比较近视白化与远视有色豚鼠对相同闪烁光刺激的视网膜电生理反应,结合药物干预实验初步探索酪氨酸酶源性的多巴胺能系统对视网膜电生理的影响。  方法:对三周龄的近视白化和远视有色豚鼠,测量其视网膜电生理反应,其中一组进行暗适应(白化:n=26,-6.93±1.44D;有色:n=10,+4.63±1.43D)后记录视网膜电生理反应,另外一组进行明适应(白化:n=29,-6.71±1.49D;有色:n=14,+4.11±1.79D)后记录视网膜电生理反应。对药物干预实验组连续注射两周酪氨酸酶抑制剂后的有色豚鼠,记录其视网膜闪光ERG;另外用三周龄的远视有色豚鼠(n=3)给予多巴胺D2受体激动剂quinpirole,三周龄的近视白化豚鼠(n=6)给予多巴胺D1受体激动剂SKF38393,观察给药一小时后的视网膜闪光ERG的变化;闪光ERG用罗兰电生理仪检测。  结果:在暗适应情况下的视网膜电生理反应,白化豚鼠的a波在较强刺激强度时幅值高于有色豚鼠,但是b波反应幅值在a波的未出现差异时已高于有色豚鼠,但是b波与a波的比值在白化和有色豚鼠之间没有统计学差异;在明适应情况下,白化豚鼠的a波和b波的幅值在所有刺激强度均高于有色豚鼠,且a波和b波的比值也始终高于有色豚鼠(p<0.01,单因素方差分析)。提示白化豚鼠的光感受器细胞层的电反应处于高敏感性,尤其是司明视觉的锥-双极细胞通路。两周的酪氨酸酶抑制剂的处理使视网膜闪光ERG呈高反应性(在0db的刺激下,溶剂组vs药物注射组:暗适应时,1.49±0.08μV vs1.29±0.08μV;明适应时,3.79±0.74μV vs10.23±3.52μV);多巴胺D2受体激动剂quinpirole可以提高有色豚鼠视网膜外层的闪光ERG反应(打药组vs溶剂组:22.8±22.6μV vs1.1±2.4μV),而多巴胺D1受体激动剂SKF38393似乎可以抑制白化豚鼠视网膜外层的闪光ERG反应(打药组vs溶剂组:0.1±1.5μV vs0.6±2.4μV)。  结论:近视白化豚鼠脉络膜酪氨酸酶活性和多巴胺水平降低,外段视网膜闪光ERG在明适应情况下较远视有色豚鼠的反应高;当有色豚鼠的RPE及脉络膜复合体中的酪氨酸酶活性被抑制后,其视网膜闪光ERG的反应在明适应时也是呈增高趋势;多巴胺D1类受体激动剂的干预可以降低呈高反应的近视白化豚鼠的视网膜电生理反应,而多巴胺D2类受体激动剂的干预增加了远视有色豚鼠的视网膜电生理反应。综合以上结果可以推测酪氨酸酶活性降低,通过影响多巴胺不同受体家族活性影响着视网膜电生理反应。
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