斑馬魚crb2b基因突變對視網膜光感受器細胞發育的影響

《斑馬魚crb2b基因突變對視網膜光感受器細胞發育的影響》是依託吉林大學，由付金玲擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：斑馬魚crb2b基因突變對視網膜光感受器細胞發育的影響
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：付金玲
• 依託單位：吉林大學

項目摘要

視網膜色素變性（RP）是一種遺傳性致盲眼病，光感受器細胞進行性死亡是導致其視力喪失的主要原因，因而對光感受器細胞退變機制的研究非常重要。CRB1基因突變與人類RP相關。斑馬魚視網膜光感受器細胞以視錐細胞為主，在一些視網膜疾病的研究上具有獨特優勢。研究發現斑馬魚Crb2b功能與人類CRB1功能相同。我們在前期工作中已成功構建了crb2b轉基因斑馬魚系。本課題主要通過觀察和檢測不同年齡crb2b轉基因斑馬魚視網膜發育中不同區域光感受器細胞的數目、結構以及頂端、粘附等相關蛋白的表達；並與同年齡野生型斑馬魚比較研究斑馬魚crb2b基因突變對視網膜光感受器細胞發育的影響，為RP提供動物模型，有助於進一步揭示RP發生的分子機制。通過觀察Crb2b功能喪失對祖細胞及光感受器細胞增生及凋亡的影響研究Crb2b在斑馬魚視網膜再生中的作用，有望恢復人類光感受器細胞的自我修復能力，從而為RP提供有效的治療方法。

結題摘要

光感受器細胞進行性死亡是導致視網膜色素變性(RP)患者視力喪失的主要原因。人類Crumbs(Crb)同系物-1(CRB1)基因突變可以導致RP和Leber先天性黑矇。目前大多數CRB1致病突變發生在細胞外區域，表明CRB1能夠感知光感受器細胞維持的細胞外信號。脊椎動物中存在Crb1、Crb2、Crb33種內源性視網膜Crb蛋白。作為一種脊椎動物的模式生物，斑馬魚視網膜光感受器細胞由一種視桿細胞和對紫外光(UV)及紅綠藍光(RGB)敏感的4種視錐細胞構成，在部分視網膜疾病的研究上具有獨特優勢。我們利用通過抑制內源性Crb2b功能從而破壞光感受器之間黏附的Tg(RH2-2:Crb2b-sfEX/RH2-2:GFP)pt108b轉基因斑馬魚(pt108b斑馬魚)，觀察內源性視網膜crb蛋白對不同種類光感受器細胞的影響，從而為RP發病機制研究提供可能的動物模型。本研究結果顯示，27個月齡的老年pt108b斑馬魚視網膜中位於外核層頂端區域細長的細胞核顯著減少，取代細長細胞核的是一些稀疏分布、圓形淡染的細胞核，這些細胞核有別於位於外核層基底部小而圓形、深染的視桿細胞核。導致其形態變化的原因可能是由於在老年pt108b斑馬魚中RGB視錐細胞被選擇性地逐漸殺死，UV視錐細胞核遷移並占據RGB視錐細胞的位置；Crb2b-sfEX的過度表達有選擇性地殺死RGB視錐細胞，UV視錐細胞核向頂部遷移並駐留在外限制膜的頂端。本研究同時比較了Crb功能受到抑制的老年pt108b斑馬魚與同月齡老年野生型斑馬魚視網膜中央區不同類型光感受器細胞的密度。選擇視網膜中央區作為代表區域是因為斑馬魚視網膜中央區細胞出現最早，是評估年齡對細胞密度影響的最佳區域。結果發現，pt108b斑馬魚RGB視錐細胞密度大幅度減少，UV視錐細胞密度幾乎不變；視桿細胞密度大幅度增多。結論：Crb蛋白能夠影響斑馬魚視網膜不同種類光感受器細胞的密度。意義：研究Crb功能受到抑制對斑馬魚視網膜不同種類光感受器細胞的影響為RP提供動物模型，有助於進一步揭示RP的發病機制；研究Crb2b在斑馬魚視網膜再生中的作用有望恢復人類光感受器細胞的自我修復能力，從而為RP提供有效的治療方法。