视网膜色素变性的斑马鱼模型研究

【作者】 刘飞； 于珊珊； 胡雪斌； 陆兆静； 韩珊珊； 刘希良； 黄毓雯； 屈振； 秦亚运； 谢尚论； 李井振； 蒋涛； 唐朝晖； 刘木根；

【机构】 华中科技大学生命科学与技术学院；

【摘要】 视网膜色素变性(Retinitis pigmentosa)是一类感光细胞退行性病变的眼科疾病,是人类遗传性失明的主要原因。其主要临床特征包括眼底骨刺样色素沉积、脉络膜血管变细、视网膜功能受损,患者可呈现夜盲、管状视野等临床表现,其视力呈渐进性下降并可最终导致失明。视网膜色素变性发病原因复杂,目前已有近70个基因突变可引起该病的发生,但这些基因在视网膜中的具体生理功能大多还不明晰,它们突变引起人类感光细胞死亡的病理机制长期困扰着视觉生理学和眼科学研究者。目前该病尚没有有效的治疗方法,揭示不同RP基因功能,阐明其突变引起疾病发生的分子机制,发展和应用基于不同基因突变的预防和治疗手段,是该病基础和临床研究的方向。基于斑马鱼在眼科疾病研究的优势以及将来精准医疗的需要,对15个重要的RP致病基因,包括RP2,CERKL, EYS,PRPF31,PROM1,RPGR,NRL,NR2E3,ATF6,LCA5,CEP78,PRP16,USH2A,CYP4V7,IFT27等,率先应用基因编辑的方法,成功建立了这些基因突变的视网膜色素变性的斑马鱼模型。应用HE染色、免疫荧光、电镜技术观察分析视网膜组织结构,分析病变的早中晚各期的病理特征,特别是外核层细胞形态改变、外核层外节变化、视杆视锥细胞死亡次序。应用视网膜电流图(ERG)检测视功能是否受到影响。应用免疫荧光和电镜观察视网膜中是否存在吞噬缺陷和自噬障碍。我们的研究建立了世界上品种最多的视网膜色素变性的斑马鱼模型,分析这些基因突变导致视网膜细胞结构和功能变化和疾病发生之间的关系及其生化途径,为阐明不同基因突变最终导致视网膜感光细胞变性的分子机制打下了良好基础。通过这些不同RP基因敲除的斑马鱼模型的建立,有助于发展针对不同基因突变引起的RP的预防和治疗方法。更多还原