Bak和Bcl-xL及细胞凋亡与豚鼠形觉剥夺性近视发展的关系
背景和目的
高度近视又称病理性近视，是一种进行性发展的眼病，随着病程发展，眼轴延长，近视度数加深，并伴脉络膜萎缩、视网膜变性及其它各种并发症的发生，在世界各地占致盲眼病的第4～7位，因其对人类视力的严重危害性也使得近视的防治成为全球关注的热点。对近视发病机制的研究己有200多年的历史，人们也曾提出过许多假说，其中形觉剥夺学说认为：影响视网膜上正常成像的因素可导致眼球异常生长，表现为眼轴过度增长，形成近视。1977年形觉剥夺性近视(form-deprivation myopia，FDM)动物模型被成功建立，从此高度近视的基础研究取得了突破性的进展。高度近视形成过程中，眼球后段发生病理性扩张，同时伴随视网膜神经细胞的减少，而在许多神经系统及视网膜变性疾病中神经细胞的死亡是通过凋亡途径实现的；此外，徐格致等也研究发现，人类高度近视眼视网膜中存在感光细胞凋亡的现象。
细胞凋亡(apoptosis)是机体在生理和病理过程中，由于内、外环境变化或死亡信号触发，在基因调控下所引起的细胞主动死亡过程。在众多凋亡调控基因中Bcl-2基因蛋白家族成员如：Bcl-2、Bax、Bak、Bcl-xL等起着重要的作用，家族成员之间通过形成同/异源二聚体来发挥其生物学功能，调节细胞的死亡过程。本研究采用豚鼠FDM模型，模拟人类高度近视眼底改变，用TUNEL技术检测视网膜细胞的凋亡，免疫组织化学法检测Bak、Bcl-xL的表达水平，从而探讨FDM的发病机制，Bak、Bcl-xL及细胞凋亡与FDM形成的关系。
材料和方法
选用出生3天的健康花色豚鼠60只，实验前对豚鼠进行散瞳检影验光，排除先天性近视，用形觉剥夺的方法建立近视眼动物模型。用半透明塑料眼罩遮盖豚鼠右眼，分为A、B、C共3组，分别持续遮盖4周、8周、12周，每组各20只；左眼开放作为正常对照组。两组均采用视网膜检影验光检测屈光度；眼科A超测定活体眼轴长度；摘出眼球，剪除眼球周围软组织，固定、脱水、二甲苯透明、石蜡包埋，4μm连续切片。常规HE染色，于光学显微镜下观察视网膜及巩膜形态学变化；采用TUNEL技术，检测视网膜细胞凋亡情况。采用SP免疫组织化学技术，检测视网膜Bak、Bcl-xL的表达水平。
结果
1．随遮盖时间的延长，豚鼠遮盖眼的眼轴较对照眼明显增长，负性屈光度显著增加(P<0．05)。眼轴的增长与负性屈光度的增加之间存在着明显的直线相关关系(r=0．855)。
2．B组、C组遮盖眼后极部视网膜内核层、外核层均可见散在的TUNEL染色阳性细胞，细胞核呈颗粒状黄色或棕黄色着色。B组、C组遮盖眼视网膜细胞凋亡率分别为(0．27±0．14)％和(2．33±0．37)％，二者差异具有显著性(P<0．05)。A组遮盖眼及各组对照眼视网膜各层均未见凋亡细胞。
3．免疫组化结果显示，Bak主要表达于感光细胞内节、外核层及神经节细胞层，Bcl-xL主要表达于视网膜感光细胞层、内核层及神经节细胞层，两者的阳性细胞均表现为细胞浆呈棕黄色或黄色颗粒状着色，但是Bcl-xL染色较Bak浅。C组遮盖眼视网膜Bak平均灰度值(113．48±7．77)与其对照眼(94．52±7．10)及B组遮盖眼(97．26±7．23)相比差异均有统计学意义(P<0．05)。Bcl-xL蛋白表达在两组的遮盖眼及对照眼之间均无明显差异(P>0．05)。
4．B组、C组遮盖眼视网膜细胞凋亡率与Bak蛋白表达强度的相关系数r值分别为0．79、0．88；与Bcl-xL蛋白表达强度的相关系数r值分别为．0．37、-0．31。
结论
1．本研究通过半透明眼罩遮盖的方法，成功复制了豚鼠FDM模型；随遮盖时间的延长眼轴增长，近视度数逐渐加深，遮盖12周时可形成高度近视。
2．在豚鼠FDM形成过程中，眼底发生退行性改变，视网膜内、外核层均可见散在的凋亡细胞出现，凋亡是FDM视网膜细胞死亡的机制之一。
3．FDM形成过程中视网膜可见Bak、Bcl-xL的表达。
4．视网膜细胞凋亡率与Bak的表达成明显的正相关关系，与Bcl-xL表达无明显相关性。Bak的高表达可能是促进豚鼠FDM视网膜细胞凋亡的原因之一。
Bak基因;Bcl-2基因;形觉剥夺性近视;细胞凋亡
郑州大学
硕士
眼科学
张金嵩;张效房
2007
中文
R778.11
38
2007-08-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）