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近视眼是屈光不正的一种常见类型,因其在生长发育的青少年中较高的发病率为大家所熟知,现在已成为一个全球性的社会问题。实验性近视的产生为近视发病机制的探索提供了新途径。发病机制主要是:视网膜接受外界光环境变化的信号后,经特定载体/媒介将信号传递到眼球外组织后对此信息做出适应性反应,产生相应屈光度或者眼轴的变化。Wallman指出人类长时间近距离工作下黄斑区能得到足够刺激,但视网膜其他区域的刺激相对不足,使除黄斑区外的视网膜的细胞活性下降产生近视,表明人类近视的发生与形觉剥夺存在一定的联系。但视网膜对形觉剥夺程度做出精确反应的部位仍不明确。用损伤视锥细胞的甲酞缩肌胺处理过的鸡对形觉剥夺反应明显减轻,表明视锥细胞在屈光控制中有重要作用。视锥细胞视蛋白的不同决定了视锥细胞的特异性。形觉剥夺性近视豚鼠视网膜M-opsin的表达增加,S-opsin的表达减少。推测视锥细胞可能是眼部感受视觉信息变化的第一站。面对不断变化的视觉环境,视网膜视锥细胞视蛋白的表达可能存在一定可塑性,主要表现在其发育分化及对视蛋白表达调控上。视锥细胞的发育分化和视蛋白的表达调控主要与以下转录因子相关:1、甲状腺素受体β2(TRb2):TRb2缺乏时可以使M-opsin缺失,仅表达S-opsin。2、三碘甲腺原氨酸(T3):作为TRb2的配体也参与对M-opsin以及S-opsin的表达调控,在M-opsin开始表达时有一定的梯度表达。3.Ⅱ型脱碘酶(deiodinase2, DI02)通过对T4脱碘产生T3,D102间接反应T3的表达变化,4、RXRγ受体(维甲类X受体):调节所有不成熟视锥细胞及成熟视锥细胞背侧S-opsin的表达,并非调控M-opsin所必须的。5、9cisRA(9cis retinoic acid,9顺式视黄酸)和at-RA(all trans retinoic acid全反式视黄酸)作为RXRγ和RARα的配体调节视锥细胞的比率而表达不同比例的视蛋白。有实验证实外源性甲状腺素抑制剂应用于性成熟期的大鼠和小鼠时M-opsin表达减少,S-opsin表达增多。说明性成熟后视锥细胞的视蛋白的表达,仍具有一定的可塑性。但是鼠的视网膜以视杆细胞为主,且其视觉系统与人类相差甚大。因此,我们选择视锥细胞为主的树鼩作为实验对象,观察建立青春期形觉剥夺性近视的可行性并对该近视视蛋白的表达调控作进一步研究。第一部分形觉剥夺性近视模型的建立目的:建立树鼩性成熟期(相当于人类青少年)形觉剥夺性近视眼模型。方法:排除先天性近视及其他眼部疾患的出生4月龄(相当于人类青春期的青少年)雄性树鼩20只,右眼作为实验眼,左眼作为对照眼。实验眼采用自制半透明膜,1-0丝线在内外眦处缝合固定眼罩。遮盖40天后测量屈光度及眼轴,并进行比较及统计学分析。结果:形觉剥夺20天时双眼的屈光度、眼轴长度无明显变化;形觉剥夺40天后双眼的屈光度、眼轴长度均有明显改变,差异有统计学意义。结论:出生4月青春期树鼩形觉剥夺40天后实验眼,形成了轴性近视,其屈光度可达4.01±0.55(D),眼轴长8.38±0.14mm,与对照眼的屈光度和眼轴长度有明显差异,形成明显“青春期发病”的近视模型。第二部分形觉剥夺性近视树鼩视网膜视蛋白及其发育分化调控因子表达变化的研究第一节形觉剥夺性近视树鼩视网膜视蛋白及其发育分化调控因子mRNA水平表达变化目的:研究形觉剥夺性近视树鼩视网膜视蛋白表达及发育分化调控因子的变化。方法:经上述形觉剥夺性近视的出生4月树鼩,腹腔注射过量戊巴比妥钠处死后,取视网膜组织置于-80℃冰箱保存。根据中国科学院昆明动物所提供树鼩基因序列,于Primer5软件中设计引物,实时荧光定量PCR(Real-time PCR)观察视蛋白及视锥细胞发育分化调控因子TRβ2, RXR和DiomRNA水平表达及高效液相色谱法检测atRA和9cisRA在视网膜中含量的改变。,进行对比及统计分析。结果:青春期树鼩形觉剥夺性近视眼视锥细胞L-opsin mRNA表达增加,S-opsinmRNA表达减少:视蛋白发育分化相关因子THRβ、RXRγ和Dio2的mRNA表达较实验前明显增加;atRA和9cisRA在视网膜中含量增加。结论:1、实验眼长波长红光敏感视锥细胞表达增加及短波长绿光敏感视锥细胞视蛋白mRNA的表达减少。形觉剥夺时视锥细胞视蛋白表达参与了出生4月的青春期树鼩形觉剥夺40天后轴性近视眼的形成。2、视锥细胞发育分化相关因子THRβ、RXRγ和Dio2的mRNA表达较实验前明显增加;atRA和9cisRA在视网膜中含量增加。THRβ、RXRγ和Dio2参与了树鼩青春期形觉剥夺性近视视蛋白的表达调控。第二节高效液相色谱法测定形觉剥夺性近视树鼩视网膜RA及9cis-RA的含量目的:观察青春期树鼩形觉剥夺近视眼视网膜RA及9cis-RA的含量变化。方法:半暗室环境腹腔内过量注射戊巴比妥钠处死,5只出生4月形觉剥夺近视的树鼩,立即摘除眼球。冰台上无菌操,分离视网膜,放入液氮快速冷冻后于-80。C冰箱中储存。高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography HPLC)测定实验前后树鼩双眼视网膜的含量改变,并进行比较及统计分析。结果:树鼩青春期形觉剥夺性近视时9cisRA与at-RA在视网膜的表达增加。结论:树鼩青春期形觉剥夺性近视时atRA和9cisRA参与了树鼩青春期形觉剥夺性近视视蛋白的表达调控。