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RCS大鼠视网膜感光细胞的凋亡 |
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刘 斌 唐军民** 朱秀安 唐 岩** (北京医科大学第三临床医学院眼科,**组织学与胚胎学系,北京 100083)
摘 要 为研究遗传性视网膜变性中感光细胞组织结构的时程变化及凋亡,对RCS(Royal College of Surgeons)大鼠及SD大鼠视网膜进行光镜观察和凋亡细胞 TUNEL (TdT-mediated biotin-dUTP nick-end labeling)检测。结果表明,与同龄SD大鼠相比,RCS大鼠视网膜感光细胞从出生后15d开始,出现外节膜盘堆积;20d时,内节排列紊乱、消失;30d时,细胞核固缩,细胞消失;到出生后60 d,仅少许感光细胞保留;100 d时,几乎所有感光细胞消失。TUNEL检测,从出生后25 d开始,RCS大鼠视网膜有TUNEL呈阳性的感光细胞出现,35 d时达高峰。结果提示:RCS大鼠视网膜变性过程中,感光细胞逐渐出现结构异常,并以凋亡的形式死亡,出生后30~40 d是病变的高峰期。 关键词 感光细胞 细胞凋亡 遗传性视网膜变性 RCS大鼠
感光细胞(photoreceptor cell, PRC)变性是视网膜变性的主要病理改变,它是患者视力丧失的主要原因。目前,视网膜变性的发生机制尚不清楚,亦无有效防治方法。因此,研究视网膜PRC变性的发生发展,对人们了解视网膜变性的发生机制,寻找防治视网膜变性的途径具有十分重要的意义。RCS大鼠基因型为 rdy[1],是研究常染色体隐性遗传性视网膜变性的经典动物模型。我们通过对不同鼠龄的RCS大鼠视网膜形态结构的光镜观察和凋亡细胞的检测,探讨了视网膜PRC变性的机制,为深入研究遗传性视网膜变性的发病机制提供一定的实验依据。
材料和方法
1.动物 RCS大鼠(美国Illinios大学提供)出生后9、15、20、25、30、35、40、60、80、100d各4只,雌雄不拘。12h光照(65~76 lux)/12h黑暗循环条件下饲养。同龄SD大鼠作正常对照。 2.视网膜形态结构的观察及凋亡细胞的检测 35%水合氯醛麻醉动物,摘眼球,去眼前节及玻璃体;4%中性甲醛固定24h,常规石蜡包埋;通过眼杯后极部的5μm厚矢状切片,间隔选3张切片行HE染色,光镜观察。相邻切片进行TUNEL检测[2]:切片常规脱蜡及下行至水;20mg/L的蛋白酶K(Sigma)消化组蛋白15min,以暴露DNA;3%过氧化氢30min以消除内源性过氧化酶。TdT酶(Sigma 公司产品)0.3mg/L,Bio-11-dUTP(B. M. 公司产品)0.01mmol/L反应体系,37℃,2h。TB缓冲液(30mmol/L枸橼酸钠,300mmol/L氯化钠)终止反应;正常血清封闭组织10min;加亲和素-辣根过氧化酶复合物,反应1h;DAB显色,常规封片。阴性对照片不加BIO-11-dUTP,阳性对照片在加酶反应体系前先用DNA酶1(Sigma 公司产品)1mg/L水解DNA。
结 果
1.RCS和SD大鼠PRC的生后发育 正常SD大鼠出生后9d,视网膜各层初具形态,但PRC内、外节很短;15d时,视网膜形态近正常,但PRC外节仍较短,一些细胞核含多个染色质块;20 d、25 d时,视网膜继续发育;到35 d时,视网膜已呈正常形态(图1)。至100d视网膜形态再无明显形态结构变化。与同龄SD大鼠相比,RCS大鼠出生后9 d,视网膜无明显不同;15 d时,外节开始增厚;20 d时,内节开始变窄,部分细胞内节消失,25 d时,少许PRC胞核形态及染色开始出现异常;30 d时,PRC胞核大小不一、开始减少、核固缩、染色加深,外节出现大量膜盘堆积、形态不规则,内节明显变短、排列紊乱、出现空泡;35 d时,浓缩的细胞核增加,有的细胞核染色质位于核边缘,视网膜外层可见少许类巨噬细胞;40 d时,PRC数量明显减少,外核层可见大量细胞核碎块,有较多的类巨噬细胞侵入至视网膜外层,视网膜色素上皮细胞开始出现排列紊乱,体积增大,外形不规则(图2);60 d时,仅有少许PRC; 100 d时,几乎无PRC保留,剩余的残留物带已很窄,RPE层细胞增殖,排裂紊乱,并有毛细血管穿过,内核层、神经节细胞层基本正常(图3)。
图1 SD大鼠35 d视网膜,视网膜色素上皮层(A)、PRC外节(B)、PRC内节(C)、外核层(D)、内核层(E)及神经节细胞层(F)组织结构均正常。HE [1] [2] 下一页 上一个医学论文: 大鼠表皮角化细胞分裂活性的拓扑学特征 下一个医学论文: 卵丘细胞及胞外基质诱发中国仓鼠精子顶体反应
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