电刺激促进大鼠视网膜前体细胞增殖、分化及其机制的初步探讨

视网膜神经元进行性凋亡将导致不可逆性盲，促进神经元自体再生或细胞替代治疗是重要的研究方向。我们前期研究发现经角膜电刺激（TES）能上调大鼠视网膜多种营养因子和Gadd45b的表达，并在睫状体边缘带（CMZ）观察到了细胞增殖现象。Gadd45家族由Gadd45a、b、g三个功能相似的小分子核糖体蛋白组成，近期研究发现其可以参与DNA的去甲基化的调控。我们推测TES能上调视网膜Gadd45家族一种或多种因子的表达，进而引起视网膜内BDNF、FGF、IGF-1基因去甲基化使其蛋白表达上调，从而促进CMZ视网膜前体细胞的增殖、分化。因此本课题拟观察比较成年大鼠接受TES前后视网膜上述营养因子的表达变化及CMZ视网膜前体细胞增殖、分化的情况，并探讨两者的相关性；从表观遗传学调控的角度入手，探讨Gadd45家族各因子对上述三种营养因子的甲基化调控作用，为经角膜电刺激治疗视网膜疾病的应用提供科学依据。

视网膜神经元退行性疾病如青光眼等，最终造成神经元持续凋亡而导致视功能不可逆性缺失，目前临床对此尚无良策，各种保护视网膜神经元及促进视神经再生的基础研究正在热点展开中，其中，原位诱导自体内源性视网膜前体细胞增殖、分化，以期将来指导临床治疗新方案的研究备受关注。在此领域，本课题组通过设计对成年大鼠以一定模式的低电流刺激后，观察视网膜前体细胞的增殖和分化情况，并检测了视网膜Muller细胞BDNF、FGF、IGF-1等的表达情况，探讨了电刺激促进视网膜前体细胞增殖、分化的初步机制。.研究表明：1.经过摸索得到对成年大鼠适宜的经角膜低电流刺激模式为：双相方波电流:波宽3ms，频率20Hz，强度300uA，刺激持续时间1h；经形态学检查未观察到眼部不良反应；在该模式下进行干预后，在成年大鼠睫状体边缘带视网膜前体细胞出现增殖，并伴有视网膜内即早基因Gadd45β一过性表达增加； 2. 经过摸索得到对新生SD大鼠体外培养的Müller细胞适宜的体外低电流电刺激参数是：双相方波电流:波宽3ms，频率20Hz，电流强度100 uA，刺激时间持续 1h；在该模式电刺激下，观察到电刺激后1-12h内神经营养因子BDNF、FGF的表达水平持续明显增加，电刺激干预后1-3h内视网膜Müller细胞内Gadd45β的表达一过性增加，符合即早基因表达的时间特点；表明电刺激能促进体外培养的大鼠视网膜Müller细胞内Gadd45β一过性的表达增加，与调控BDNF/FGF基因的DNA去甲基化相关，进而促进BDNF/FGF的分泌；且多频次电刺激有望增加神经营养因子的持续分泌，使得神经保护效应增强。.本项目研究期间培养硕士研究生4人，协助培养博士研究生1人；已发表标注受本项目资助的SCI论文3篇；获得国家授权发明专利1项；获得中华医学会科技进步二等奖（第7完成人）1项；参加国内会议交流4人次，国际会议2人次。