背景：　　视网膜色素变性（retinitis pigmentaosa，RP）是一组以感光细胞凋亡继发视网膜组织重塑为特征的严重致盲性遗传眼病。视网膜神经节细胞（retinal ganglioncell，RGC）作为视网膜中唯一的传出神经元，其结构和功能的存留是晚期 RP患者多种救治策略的重要基础。正常视网膜中RGC根据形态分为15-20种，不同种类RGC的树突位于内丛状层不同层次，接受双极细胞（bipolar cell，BC）来的兴奋性传入和无长突细胞（amacrine cell，AC）来的抑制性传入，并编码为动作电位（action potential，AP）向大脑传输；不同种类RGC的固有电特性存在差异。　　RGC这种第三级神经元与凋亡的感光细胞并未形成直接的突触联系，文献报道其树突形态在视网膜变性过程中维持相对稳定。而较多研究显示RGC产生AP的能力有所下降，但这些研究多采用细胞外电极刺激的方法，受到视网膜结构重塑、电极与RGC之间距离等多种因素影响，而且这些研究多未考虑不同细胞类型之间的差异性。　　RGC所接受的自发性突触后电流（postsynaptic current，PSC）在感光细胞凋亡后反而呈现活跃的振荡状态，这降低了视觉信息的信噪比，阐明其机制有重要意义。文献报道内核层的AII无长突细胞（AII amacrine cell，简称AII）在其中很可能起到固有起搏点的作用。该振荡波从AII向OFF型RGC（OFF-RGC）传输分为途经OFF型BC（OFF-BC）和非途经 OFF-BC两种方式，而何种传输方式占优尚未完全阐明；有文献报道在正常视网膜中 OFF-RGC的暗反应阈值并非由 OFF-BC设定，这就提示振荡波的传输中非途经OFF-BC的方式可能占优。　　研究假设：视网膜变性过程中，RGC的树突形态维持相对稳定，部分类型RGC产生AP的能力下降更明显；RGC接受活跃的PSC振荡，此种振荡波的起搏点是AII，振荡波在AII与OFF-RGC之间非途经OFF-BC的传输方式占主导地位。　　方法：　　1、在皇家外科学院（Royal college of surgenons，RCS）大鼠（视网膜变性）和control大鼠（无视网膜变性）的视网膜铺片上行 RGC全细胞膜片钳记录，同时采用荧光黄标记RGC树突并通过表面荧光显微镜采集图像；鉴定RGC形态分型，测量RGC的树突野直径、树突分层、动作电位（action potential，AP）幅值、AP半宽、静息膜电位（resting membrane potential，RMP）、动作电位阈值（action potential threshold，APT）、去极化电流刺激反应等指标。　　2、在 RCS大鼠和 control大鼠的视网膜铺片上，全细胞膜片钳的电压钳下记录RGC的兴奋性突触后电流（excitatory postsynaptic current，EPSC）和抑制性突触后电流（inhibitory postsynaptic current，IPSC），并行功谱分析来判定振荡样改变；观察各种药物处理前后PSC振荡的变化，以此来研究振荡产生的可能机制。　　3、在RCS大鼠和control大鼠的视网膜切片上导入钙染料，双光子显微镜记录内核层细胞胞体和神经突起的钙发放。　　结果：　　1、发现3例既往大鼠中未见报道的C6型RGC。　　2、在RCS大鼠视网膜变性晚期（P90），主要类型RGC（A2o、C2o、C2i、D2）的树突野直径和树突分层与control大鼠相比无显著差异。　　3、在RCS大鼠视网膜变性晚期（P90），膜片钳记录的所有RGC都可产生AP，且静息膜电位维持稳定；和control大鼠相比，RCS大鼠部分RGC（低自发放电型和OFF型）的APT与RMP之间差值显著增大，即这些细胞需要更高的去极化电压刺激才能产生AP，提示这些细胞产生AP的能力减弱。　　4、关于RCS大鼠RGC的自发PSC振荡：　　1）RCS大鼠从约 P45开始出现 RGC的自发 PSC振荡波，随变性进展振荡比例逐渐增高，至P90时达64.9%，平均振荡频率3Hz，而control大鼠RGC中均未见此类振荡样PSC波，这表明RGC的PSC振荡是因视网膜变性引起的。　　2）RCS大鼠 RGC的 EPSC振荡和 IPSC振荡无显著差异；ON型神经节细胞（ON-RGC）和 OFF型神经节细胞（OFF-RGC）的 PSC振荡频率无显著差异，结果表明：内核层的BC和AC呈现广泛的同频率膜电位振荡，提示：RCS大鼠内核层中可能存在某一种起搏神经元。　　3）RCS大鼠OFF-RGC以IPSC输入为主，表明OFF-RGC主要接受AC来的抑制性传入，而OFF-BC来兴奋性传入相对较弱。　　5、RCS大鼠视网膜切片钙图像中，内核层细胞胞体记录到的自发钙波以偶发长时程钙波为主，未记录到约3Hz的振荡性钙波；RCS大鼠和 control大鼠的单个 ON型双极细胞（ON bipolar cell，ON-BC）的胞体和轴突末梢可呈现同步长时程钙波，且在RCS大鼠中较多见，提示：这种钙波可能与变性视网膜中BC的重塑反应有关。RCS大鼠视网膜单个Müller细胞不同突起的钙波之间可存有差异性，即较小钙波局限在某处细胞突起上，而较大钙波则播散到更远的细胞突起，后者提示Müller细胞局部突起的激活可通过钙波传递而作用于更广泛的神经元上。　　6、关于RCS大鼠RGC的PSC振荡机制研究：　　1） RCS大鼠大部分 OFF-RGC的 PSC振荡在离子型谷氨酸受体（ionotropic glutamate receptor，iGluR）阻滞剂作用下仍存在，但均被甘氨酸受体（glycine receptor，GlyR）阻滞剂消除，提示：RGC的PSC振荡很可能不是来源于BC，而是来源于甘氨酸型AC。　　2）RCS大鼠中，阻断电压门控Na+通道致使RGC的PSC振荡均消失，因AII上表达该通道蛋白，结合iGluR阻滞剂实验提示：RCS大鼠RGC的PSC振荡很可能来源于AII，电压门控Na+电导是PSC振荡的重要驱动力。　　3）RCS大鼠中，阻断缝隙连接使得RGC的PSC振荡波变得不明显或频率降低，因AII之间以及AII与ON型视锥双极细胞（ON cone bipolar cell，ON-CBC）之间存在缝隙连接网络，进一步提示：RCS大鼠 RGC的 PSC振荡很可能来源于 AII，并提示：AII构建的缝隙连接网络使得振荡波同频率广泛传播。　　4）RCS大鼠中RGC的PSC振荡（~3Hz）被混合抑制性受体阻滞剂消除，并出现另一种低频（0.05~0.2Hz）大幅值的EPSC波，而control大鼠视网膜也出现类似药效，提示：RCS大鼠RGC的PSC振荡依赖抑制性受体输入，变性视网膜中仍存在被抑制性输入所掩盖的BC来源的低频振荡。　　5） control大鼠视网膜中，通过药物激活代谢性谷氨酸受体6（metabotropic glutamate receptor6，mGluR6）来阻断感光细胞向ON-BC的传入，则在OFF-RGC和ON-OFF型RGC（ON-OFF-RGC）中均可诱发出与RCS大鼠类似的PSC振荡，而且这种PSC振荡也被电压门控Na+通道阻滞剂消除掉，提示：这种control大鼠中药物诱发的PSC振荡与RCS大鼠固有的PSC振荡的产生机制相同；而该药物可导致ON-CBC膜电位超极化，进而提示：RCS大鼠RGC的PSC振荡的根本原因很可能是感光细胞丢失后ON-CBC的超极化改变。　　结论：　　1、本研究发现RCS大鼠变性晚期的视网膜中，RGC的树突结构和静息膜电位维持相对稳定，仍有大量 RGC可以产生动作电位；首次通过细胞分型对比发现低频自发放电RGC和OFF-RGC产生动作电位能力下降，表现为需要更高的去极化电压才能产生动作电位。这些发现为通过调整视觉假体电刺激强度或光基因蛋白表达量等方式，优化RP患者治疗策略提供了理论依据。　　2、本研究首次发现随着视网膜变性进展，RCS大鼠RGC呈现活跃的PSC振荡样改变且振荡比例逐渐增高；这种 PSC振荡很可能起源于 AII无长突细胞，电压门控Na+电导是 PSC振荡的重要驱动力；振荡依赖 AII相关联的缝隙连接网络进行传导；振荡波从起搏点 AII向OFF-RGC传递的过程中非途经OFF-BC的路径可能起到更重要的作用；产生 PSC振荡的根本原因很可能是感光细胞丢失后 ON-CBC的超极化改变，进而导致 RGC出现功能重塑反应。这些系统研究加深了对变性视网膜神经环路重塑反应的认识，提示自发振荡电活动对 RGC的存活、内层视网膜结构的维持可能有重要意义，并有助于在视觉假体和光基因等晚期 RP患者的治疗策略中，通过改变ON-CBC静息膜电位的方法来消除内层神经元振荡波以提高患者的视觉敏感度。　　3、本研究率先记录到RCS大鼠视网膜单个ON-BC的胞体和轴突末梢可呈现同步长时程钙波，且较control大鼠更多见，这可能与视网膜变性所致内核层神经元的重塑反应有关。　　4、本研究观察到RCS大鼠视网膜单个Müller细胞不同突起之间钙波可存有差异性，即较小钙波局限在某处细胞突起上，而较大钙波则播散到更远的细胞突起，后者提示Müller细胞局部突起的激活可通过钙波传递而作用于更广泛的神经元上，这为进一步揭示神经胶质细胞与神经元之间相互作用提供了初步认识。