Vps35在視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞變性中的作用研究.pdf

1、研究背景
　　視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(Retinal Ganglion Cells, RGCs)是視網(wǎng)膜神經(jīng)細(xì)胞中唯一的輸出神經(jīng)元,其軸突匯集成神經(jīng)纖維組成視神經(jīng),負(fù)責(zé)將視覺信息從眼內(nèi)傳遞至大腦視覺中樞。視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞變性(Retinal Ganglion Cell Degeneration)是包括青光眼(Glaucoma)、糖尿病視網(wǎng)膜病變(Diabetic Retinopathy, DR)在內(nèi)的很多致盲眼病的重要病理改變。造成 R

2、GCs變性的原因極其復(fù)雜,目前研究認(rèn)為高眼壓等機(jī)械性因素使RGCs軸突受到壓迫,或者由于各種原因引起的缺血、缺氧使 RGCs軸突運(yùn)輸所需能量供應(yīng)缺乏,導(dǎo)致RGCs軸突運(yùn)輸受阻,造成了RGCs軸突損傷變性;另外由于軸突轉(zhuǎn)運(yùn)功能被破壞,導(dǎo)致沿RGCs軸突由大腦逆向轉(zhuǎn)運(yùn)至其胞體的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子供給缺乏,繼而使RGCs胞體發(fā)生變性;與此同時(shí)受損的RGCs會(huì)產(chǎn)生神經(jīng)毒性物質(zhì),釋放入細(xì)胞周圍環(huán)境中,導(dǎo)致相鄰的RGCs繼發(fā)性損傷變性,如此惡性循環(huán)最終造

3、成RGCs凋亡。RGCs作為中樞神經(jīng)細(xì)胞的一部分,一旦發(fā)生變性,常常難以逆轉(zhuǎn),最終造成細(xì)胞死亡。因此,如何預(yù)防RGCs變性或者對(duì)已發(fā)生變性尚未死亡的RGCs進(jìn)行有效的逆轉(zhuǎn)治療,阻止其死亡,從根本上達(dá)到保護(hù)視功能的目的一直是眼科界面臨的難題之一。
　　空泡分選蛋白35(vacuolar protein sorting35,Vps35)是膜轉(zhuǎn)運(yùn)復(fù)合體Retromer的核心成分,負(fù)責(zé)分選識(shí)別需要轉(zhuǎn)運(yùn)的膜蛋白受體,將其從內(nèi)體向反面高爾基體

4、管網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(Trans-Golgi Network, TGN)逆向轉(zhuǎn)運(yùn),這種逆向運(yùn)輸作用使這些蛋白受體在細(xì)胞中可以重復(fù)再利用,防止其被運(yùn)送到溶酶體降解,保證了細(xì)胞內(nèi)的代謝平衡。Vps35從簡(jiǎn)單的單細(xì)胞真核生物到人類均具有高度保守性,其功能對(duì)于基本的細(xì)胞生理活動(dòng)不可或缺。近年研究表明Vps35缺陷與中樞神經(jīng)變性疾病如阿爾茨海默癥(Alzheimer’s Disease, AD)和帕金森癥(Parkinson’s Disease, PD)密

5、切相關(guān)。以RGCs變性為特征的青光眼等眼部疾病與AD等同屬于中樞神經(jīng)變性疾病,而且其發(fā)病都與年齡增長(zhǎng)有關(guān)。那么Vps35是否在視網(wǎng)膜中表達(dá),其缺陷是否與青光眼等視網(wǎng)膜變性疾病的發(fā)病有關(guān)呢?
　　研究目標(biāo)
　　明確Vps35在視網(wǎng)膜中的表達(dá),闡明Vps35在視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞變性中的作用,并探索其分子機(jī)制。
　　研究方法
　　利用 Vps35基因敲除雜合子小鼠(Vps35+/m)及同窩野生型小鼠(Vps35+/+),

6、在胚胎至成年不同時(shí)間點(diǎn)取視網(wǎng)膜組織制作標(biāo)本切片或者取新鮮組織標(biāo)本,采用X-gal染色、免疫熒光染色、蛋白質(zhì)印跡及RT-PCR等方法對(duì)小鼠成長(zhǎng)過程中Vps35在視網(wǎng)膜的表達(dá)情況進(jìn)行研究。
　　利用 Vps35基因敲除雜合子小鼠(Vps35+/m)及同窩野生型小鼠(Vps35+/+),在出生后不同時(shí)間點(diǎn)取視網(wǎng)膜組織制作標(biāo)本切片或者鋪片,或者取新鮮組織標(biāo)本,采用 HE染色、免疫熒光染色、蛋白質(zhì)印跡及TUNEL凋亡檢測(cè)等方法對(duì)Vps35缺

7、陷造成視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞變性的表型及其機(jī)制進(jìn)行研究。
　　研究結(jié)果
　　Vps35主要在包括視網(wǎng)膜特化感光神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(ipRGCs)在內(nèi)的的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(RGCs)中表達(dá),且在視網(wǎng)膜發(fā)育以及整個(gè)生命周期中其表達(dá)穩(wěn)定。
　　Vps35的缺陷造成了RGCs軸突及樹突突起減少,視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層變薄,RGCs凋亡增加,視網(wǎng)膜膠質(zhì)細(xì)胞突起減少以及視網(wǎng)膜出現(xiàn)Tau蛋白過度磷酸化。
　　研究結(jié)論
　　本研究首次報(bào)道了V