张舵[1]2002年在《水通道蛋白基因敲除对小鼠眼内压和房水生成影响的研究》文中研究指明水通道蛋白(aquaporin，AQP)是一种小分子跨膜蛋白质，其在渗透压和静水压的驱动下能促进水分子跨细胞膜转运。1992年Agre等人首先发现了水通道蛋白家族中的一个成员CHIP28，将其命名为AQP1。至今，在哺乳动物中已发现了水通道蛋白家族中的10个成员(AQP0-AQP9)。有关研究表明，水通道蛋白的单体是以四聚体的形式嵌入细胞膜中，在每一个单体中包含一个独立的水通道。水通道蛋白在许多与液体通透性有关的内皮和上皮细胞中表达。 水通道蛋白在与房水生成和排出密切相关的组织中高度表达。在此之前，从水通道蛋白的分布和细胞培养研究中，已取得了间接证据，水通道蛋白在眼科生理学中扮演重要角色。由于缺少适当的抑制剂和动物模型，以往水通道蛋白在哺乳动物功能生理学方面的研究成果极少。而要开展水通道蛋白在房水生成和排出中的作用的研究，还将面对一个更为艰难的工作——那就是测量分析小鼠眼房水静态和动态生理学特性，该项研究工作极具挑战性，以往很少有人涉足。 本论文以验证水通道蛋白在房水循环和眼内压生理调节过程中扮演重要角色这一假说为目的。创造性地设计和建立了小鼠眼房水动力学测量的系统方法，对野生型小鼠和水通道蛋白敲除小鼠的眼内压、房水容积、房水生成和排出等生理特征，分别进行了系统检测和对比分析。 实验方法包括：将荧光物质用电离子渗透的方法穿透角膜导入活体小鼠的前房中，然后应用共聚焦显微镜根据荧光强度变化测量房水生成率；通过显微注射针吸取房水检测房水容积和氯离子浓度；显微玻璃管刺入前房测量眼内压，并将生理盐水分别以连续和脉冲两种方式注入前房，测量房水间隙的顺应性和房水排出与眼内压的相关性。 实验结果显示，野生型小鼠（CD遗传背景，4—6周龄），眼内压16．beo，4一g，房水容积7．HO．3…，房水生成率为3．6t0．2卜e，房水排出流畅系数为0．36t0．06pffe／tlllling，房水间隙顺应性为 0＊36t0＊06pVlll．－－－．ng。远交系 CDI ＊鼠水通道蛋白（AQPI和／或AQP4）基因敲除后，在鼠龄和体重与野生鼠相同情况下，眼内压降低了1．SInlnHg（P＜0．002），房水生成减少了0．gpl／hl （P＜0．05）。但房水排出流畅系数、房水间隙顺应性、房水容积和氯离子浓度无明显变化。以上结果证明，水通道蛋白能促进睫状上皮房水生成，并参与眼内压的调节。由此提示水通道蛋白抑制剂的使用有可能为青光眼治疗提供新的途径和方法。
钱朝旭[2]2012年在《AQP4基因敲除小鼠PERG的变化及激光诱导其高眼压模型的建立》文中指出目的：使用图形视网膜电流图（pattern electroretinogram, PERG）评估野生型（wide type, WT）小鼠和水通道蛋白4（aquaporin4,AQP4）基因敲除（knock out,KO）小鼠（CD1背景鼠）视网膜神经节细胞（retinal ganglion cell, RGC）的功能，逆向研究AQP4基因在维持小鼠视网膜正常生理功能中所扮演的角色。通过激光光凝角膜缘和巩膜上静脉的方法，观察AQP4在高眼压模型下对眼压（intraocular pressure, IOP）变化的影响，建立水通道蛋白4基因敲除小鼠的高眼压模型。方法：1. AQP4基因敲除小鼠和野生型小鼠各18只，2%水合氯醛0.2ml/10g腹腔注射麻醉，采用自制电极测量各小鼠的图形视网膜电流图，对结果进行统计分析。2.使用532nm二极管激光光凝角膜缘和巩膜上静脉的方法制作AQP4基因敲除小鼠和野生型小鼠的高眼压模型，使用IcareLAB回弹式眼压计（rebound tonometer, RBT）测量小鼠术前及术后的眼压值，观察AQP4基因敲除小鼠和野生型小鼠各自眼压的变化情况。结果：1. AQP4基因敲除小鼠（n=18）图性视网膜电流图的P50振幅（5.53±1.31）uV，N95振幅（7.71±1.89）uV。野生型小鼠（n=18）的P50振幅（8.14±1.24）uV，N95振幅（11.30±2.61）uV。AQP4基因敲除小鼠的P50和N95的振幅较野生型小鼠的低（P＜0.01），潜伏期也较野生型小鼠的提前。2.AQP4基因敲除小鼠（18只鼠36眼）光凝手术前平均眼压（6.61±0.90）mmHg，野生型小鼠（18只鼠36眼）光凝手术前平均眼压（7.31±0.98）mmHg，基因敲除小鼠和野生型小鼠之间的基础平均眼压值存在微小但有统计学意义的差异（P＜0.05）。光凝手术后AQP4基因敲除小鼠（n=18）和野生型小鼠（n=18）的眼压值均在术后第1d上升到最高点，达基础眼压的两倍多，KO（14.78±1.80）mmHg，WT（16.44±1.46）mmHg。之后两种小鼠的眼压值均逐渐降低，在第8d时基本降至术前基础眼压水平。在激光光凝角膜缘和巩膜上静脉的方法下，AQP4基因敲除小鼠和野生型小鼠均表现出眼压升高，两种小鼠眼压值变化的幅度基本一致，两种小鼠之间的眼压差异始终存在并贯穿整个实验过程。结论：1.图形视网膜电流图能很好地反应小鼠视网膜神经节细胞的功能，AQP4基因缺失可能直接破坏了小鼠的RGCs功能，对小鼠的视网膜电生理功能产生了不良影响。2.采用532nm二极管激光光凝角膜缘和巩膜上静脉的方法可以使AQP4基因敲除小鼠和野生型小鼠的眼内压短时间升高，成功制作了新的青光眼动物模型。未来的研究可能通过抑制AQP4在睫状体非色素上皮细胞的表达而寻求到新的降低眼内压的方法。
参考文献：
[1]. 水通道蛋白基因敲除对小鼠眼内压和房水生成影响的研究[D]. 张舵. 东北师范大学. 2002
[2]. AQP4基因敲除小鼠PERG的变化及激光诱导其高眼压模型的建立[D]. 钱朝旭. 南京医科大学. 2012