小鼠视网膜神经节细胞在视神经损伤后的基因表达谱分析

摘要

目的：揭示小鼠视神经损伤后视网膜神经节细胞（RGCs）凋亡的分子机制和潜在的治疗靶点。方法：构建视神经损伤（ONC）小鼠模型，对视网膜组织进行HE染色观察组织病理学改变，并使用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测RGCs标志物—具有多重剪接的RNA结合蛋白（Rbpms）的mRNA表达水平；透射电镜（TEM）观察RGCs线粒体损伤情况；采用转录组测序分析ONC 7 d组小鼠的视网膜差异表达基因，并对差异表达基因进行Gene Ontology(GO)功能、Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)通路富集和韦恩分析，RT-qPCR检测差异基因mRNA表达水平。结果：与正常组相比，ONC 7 d组RGCs数量显著减少，细胞排列疏松不规则，RGCs标志物Rbpms的mRNA表达水平显著降低（P<0.001）,ONC小鼠模型构建成功。透射电镜结果表明，ONC 7 d组RGCs的线粒体出现肿胀，嵴消失；转录组测序结果表明，ONC 7 d组与正常组比，存在562个差异表达基因，其中152个基因表达下调和410个基因表达上调。GO功能富集分析和KEGG通路富集分析表明ONC后差异表达基因主要富集于神经元损伤修复的多个重要信号通路；RT-qPCR结果显示，与正常组相比，与神经元损伤修复相关的基因Ecel1、Atf3、Sprr1a的表达均在损伤后第4天显著上调（均P<0.05），与测序结果一致。结论：ONC小鼠RGCs凋亡与线粒体损伤有关，而神经元损伤修复相关基因Atf3、Ecel1、Sprr1a在视神经损伤的早期参与了小鼠视神经损伤后RGCs的保护。

关键词

视神经损伤 / 视网膜神经节细胞 / 青光眼 / 转录组分析