大鼠Muller细胞去分化期间的视网膜重塑

越来越多的证据表明Müller细胞具有干细胞潜能，是修复受损视网膜的新途径。我们前期研究工作显示，MNU诱导大鼠视细胞凋亡后，Müller细胞去分化重新进入细胞分裂周期，其中部分子代细胞可迁移至受损的外核层，并定向分化为视细胞。然而，目前对Müller细胞去分化及再生所引起的视网膜结构重塑，仍缺乏了解，这将影响到视网膜结构乃至功能有效重建的深入研究。为此，我们将通过MNU诱导的大鼠视细胞凋亡动物模型、转基因标记技术、免疫荧光双标和多标技术、免疫电镜、双光子激光共聚焦显微技术及三维重建等技术，重点研究：急性视细胞死亡引起的Müller细胞形态转变；去分化进入增殖周期细胞的动态学变化；再生视细胞的突触关系；分裂后Müller细胞的最终结局及与周围神经元和血管结构关系的重建等，探索Müller细胞再生视细胞过程中视网膜重塑的规律，以期为内源性潜在干细胞治疗视网膜变性疾病提供实验与理论依据。

本项目以多种视网膜损伤模型为基础，应用动物实验、细胞培养、细胞和分子生物学技术，对视网膜外核层及内核层受损后，Muller细胞分裂、增殖、迁移及转分化等生物学特性，及其对视网膜重塑作用及机制进行了系统研究。首次证实视网膜外核层和内核层受损后，Muller细胞能快速分裂、增殖，并迁移至受损部位，具有部分转分化为感光细胞等受损细胞的能力。主要发现有：感光细胞的损伤诱导Müller细胞干细胞潜能的激活，重新进入细胞周期发生增殖。Müller细胞在MNU注射后第2天增殖达到高峰，增殖主要通过上调细胞周期蛋白cyclin D1和cyclinD3而进行。MNU注射15天时，增殖的Müller细胞逐渐减少，部分增殖的Müller细胞开始表达成熟视杆细胞的标记物rhodopsin，28天和40天时，表达rhodopsin的细胞逐渐增多，同时突触蛋白synaptophysin表达在这些新生视杆细胞的周围；SHH-N促进体外Müller细胞的增殖， 以20nM浓度时作用最明显。SHH-N通过上调周期蛋白cyclin D1和cyclin D3促进Müller细胞的增殖。SHH-N能诱导Müller细胞表达干细胞标志物Pax6，nestin，Sox2， ABCG2和Musashi1。SHH-N诱导Müller细胞表达视杆细胞发育转录因子Nrl和Crx，及成熟视杆细胞标记物rhodopsin；SHH-N通过上调周期蛋白cyclin D1和cyclin D3促使在体Müller细胞发生增殖，在15，28，40天时增殖Müller细胞的数量比对照组明显增加。SHH-N诱导更多Müller细胞向视杆细胞分化。