基于RNA-seq技術(shù)的單眼形覺(jué)剝奪模型大鼠視皮層差異基因篩選、鑒定及功能分析

孫婭玲 嚴(yán)興科 劉安國(guó)

1甘肅中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，蘭州 730000；2甘肅中醫(yī)藥大學(xué)針灸推拿學(xué)院，蘭州 730000

在視覺(jué)發(fā)育期內(nèi)，由單眼斜視、屈光參差、高度屈光不正及形覺(jué)剝奪引起的最佳矯正視力低于相應(yīng)年齡或雙眼視力相差2行及以上的視覺(jué)障礙稱(chēng)為弱視。最新的Meta分析結(jié)果顯示弱視的綜合患病率為1.44%。弱視嚴(yán)重影響患者的學(xué)習(xí)和生活質(zhì)量。弱視的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，與視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞至視覺(jué)中樞的視傳導(dǎo)通路及相應(yīng)視皮層的結(jié)構(gòu)和功能損傷有關(guān)。當(dāng)前弱視的發(fā)病機(jī)制研究主要借助顯微成像、電生理和腦功能成像等技術(shù)圍繞視神經(jīng)元形態(tài)功能以及視覺(jué)中樞改變來(lái)開(kāi)展。但是，視功能減退的具體級(jí)聯(lián)性分子機(jī)制研究尚不明確，尤其是轉(zhuǎn)錄、翻譯水平的具體發(fā)病機(jī)制靶點(diǎn)還有待進(jìn)一步探索和驗(yàn)證。轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)(RNA Sequencing，RNA-seq)從RNA水平上研究基因的表達(dá)情況，可以從整體水平研究特定時(shí)空內(nèi)生物體某一細(xì)胞、組織甚至器官中全部基因的轉(zhuǎn)錄本，具有準(zhǔn)確性高、通量高和成本低等優(yōu)點(diǎn)。形覺(jué)剝奪是導(dǎo)致弱視發(fā)生的常見(jiàn)原因，在出生后視覺(jué)發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期進(jìn)行單眼形覺(jué)剝奪，視皮質(zhì)的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能將發(fā)生顯著的變化，導(dǎo)致形覺(jué)剝奪眼視力顯著降低。本研究擬采用單眼眼瞼縫合方法制作大鼠形覺(jué)剝奪弱視模型，并利用RNA-seq技術(shù)篩選形覺(jué)剝奪弱視發(fā)病相關(guān)基因，為弱視的靶向治療提供新的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 14日齡SD幼鼠18只，體質(zhì)量20～30 g[由甘肅中醫(yī)藥大學(xué)科研動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供，使用許可證號(hào)：SYXK(甘)2011-0001]。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)于甘肅中醫(yī)藥大學(xué)SPF動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室，環(huán)境溫度(23±2)℃，相對(duì)濕度40%～60%，大鼠飼養(yǎng)期間正常進(jìn)食和飲水。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的使用遵循ARVO聲明，本研究方案符合《甘肅中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)倫理審查標(biāo)準(zhǔn)》，并經(jīng)甘肅中醫(yī)藥大學(xué)倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)(批文號(hào)：2016-58)。

1.1.2

主要試劑及儀器 水合氯醛(天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所)；復(fù)方托吡卡胺(邯鄲康業(yè)制藥有限公司)；紅霉素眼膏(北京雙吉制藥有限公司)；TruSeq Stranded mRNA LT Sample Prep Kit試劑盒(美國(guó)Illumina公司)；Agencourt AMPure XP試劑盒(美國(guó)Beckman Coulter公司)；Qubit dsDNA HS Assay Kit試劑盒、Qubit RNA Assay Kit試劑盒、SuperScript Ⅱ Reverse Transcriptase試劑盒(德國(guó)Thermo Fisher公司)；Bioanalyzer 2100 RNA-6000 Nano Kit試劑盒(美國(guó)Aglient公司)；mirVanamiRNA ISOlation Kit試劑盒(美國(guó)Ambion公司)。RETI-PORT-21 Compact眼電生理診斷系統(tǒng)(德國(guó)Roland Consult公司)；Illumina Hiseq 2500型測(cè)序儀(美國(guó)Illumin公司)；大鼠腦立體定位儀(深圳市瑞沃德生命科技有限公司)；Tannon 2500凝膠成像系統(tǒng)(中國(guó)天能公司)；Nano Drop 2000紫外分光光度計(jì)(德國(guó)Thermo Fisher公司)；Agilent 2100生物分析儀(美國(guó)Aglient公司)；臺(tái)式離心機(jī)(美國(guó)Beckman Coulter公司)；9700 PCR儀(美國(guó)ABI公司)。

1.2 方法

1.2.1

實(shí)驗(yàn)分組及單眼形覺(jué)剝奪大鼠模型建立 選取14日齡大鼠，按照體質(zhì)量大小依次排序編號(hào)，按照隨機(jī)數(shù)字表法隨機(jī)等分為空白對(duì)照組與單眼形覺(jué)剝奪組，每組9只。參照文獻(xiàn)[10]方法，選取單眼形覺(jué)剝奪組幼鼠，采用體積分?jǐn)?shù)10%水合氯醛(0.3 ml/100 g)腹腔注射麻醉；將大鼠右眼周?chē)つw嚴(yán)格消毒，剪去右眼眼瞼上、下緣各0.5～1.0 mm；對(duì)齊創(chuàng)緣，用6/0縫線小心縫合上下眼瞼3～5針，縫合手術(shù)后，在創(chuàng)面涂少量紅霉素眼膏預(yù)防感染，并將模型大鼠置于自然光線、室溫條件下飼養(yǎng)，連續(xù)飼養(yǎng)14 d。每日早、晚檢查動(dòng)物的眼瞼縫合是否裂開(kāi)、是否有感染等；有裂縫者給予及時(shí)修補(bǔ)，否則不納入實(shí)驗(yàn)。

1.2.2

大鼠視皮質(zhì)圖形視覺(jué)誘發(fā)電位檢測(cè) 2個(gè)組大鼠在同等生活環(huán)境下連續(xù)飼養(yǎng)14 d，將單眼形覺(jué)剝奪組大鼠右眼縫合的部位剪開(kāi)，暴露其角膜，各大鼠均暗適應(yīng)30 min后稱(chēng)量動(dòng)物體質(zhì)量，并按體質(zhì)量給予體積分?jǐn)?shù)10%水合氯醛(0.3 ml/100 g)腹腔注射，使大鼠處于淺麻醉狀態(tài)，然后左右眼依次給予復(fù)方托吡卡胺滴眼液各1滴擴(kuò)瞳；采用RETI-PORT-21 Compact眼電生理診斷系統(tǒng)記錄大鼠右側(cè)視皮質(zhì)圖形視覺(jué)誘發(fā)電位(pattern visual evoked potential，P-VEP)P波的潛伏期和振幅，電極內(nèi)置電極膏，連接13 mm長(zhǎng)毫針，參考電極于大鼠內(nèi)眼角連線中點(diǎn)刺入，記錄電極于大鼠枕骨粗隆上0.5 cm刺入。參數(shù)設(shè)置：屏幕刺激方式選用黑白棋盤(pán)方格，刺激頻率為2.00 Hz，上限頻率為50 Hz，下限頻率為1 Hz，疊加次數(shù)為128次，放大倍數(shù)為200 000，采樣時(shí)程為300 ms。檢查時(shí)用不透明黑色眼罩遮蓋其左側(cè)眼,每只大鼠右眼P-VEP數(shù)據(jù)連續(xù)測(cè)3次，取其平均值。

1.2.3

RNA提取 收集各組大鼠雙側(cè)視皮質(zhì)組織樣本，每3個(gè)樣本合并成1個(gè)樣本進(jìn)行分析，參照mirVanamiRNA ISOlation Kit試劑盒提取視皮質(zhì)總RNA。加入600 μl Lysis/Binding Buffer，勻漿后加入30 μl miRNA Homogenate Additive，冰浴10 min；加入630 μl現(xiàn)配等體積酚(酸酚)氯仿溶液，高速離心(13 000 r/min，30 s)取上清，加乙醇，高速離心棄上清，加入350 μl miRNA Wash Solution，高速離心棄上清，將離心柱重新放置到收集管中；取沉淀混合10 μl DNaseⅠ和70 μl Buffer RDD QIAGEN上樣至離心柱中的膜上；加350 μl miRNA Wash Solution 1，高速離心棄上清，將離心柱重新放置到收集管中；500 μl Wash Solution 2/3洗脫2次，高速離心棄上清，將離心柱重新放置到收集管中；空柱離心1 min，將離心柱放置到新的收集管中，柱中心加入100 μl 95 ℃洗脫液，放置2 min后離心，收集洗脫液，即為總RNA。使用NanoDrop微量分光光度計(jì)和Agilent 2100生物分析儀檢測(cè)總RNA的完整性及質(zhì)量，測(cè)定濃度與純度后-80 ℃保存。

1.2.4

鏈特異性轉(zhuǎn)錄組建庫(kù)及測(cè)序 使用TruSeq Stranded mRNA LT Sample Prep Kit試劑盒進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組建庫(kù)，主要步驟如下：樣品總RNA使用DNase消化DNA后，用帶有Oligo(dT)的磁珠富集mRNA；加入打斷試劑將mRNA打斷成短片段，以打斷后的mRNA為模板，用六堿基隨機(jī)引物合成一鏈cDNA，然后配制二鏈合成反應(yīng)體系合成二鏈cDNA，并使用試劑盒純化雙鏈cDNA；純化的雙鏈cDNA再進(jìn)行末端修復(fù)、加A尾并連接測(cè)序接頭，然后進(jìn)行片段大小選擇，最后進(jìn)行PCR擴(kuò)增；構(gòu)建好的文庫(kù)用Agilent 2100生物分析儀質(zhì)檢合格后，采用Illumina Hiseq 2500型測(cè)序儀進(jìn)行RNA-seq測(cè)序。

1.2.5

差異表達(dá)基因的篩選 采用Hisat2軟件將Clean reads與大鼠的參考基因組進(jìn)行比對(duì)，用htseq-count軟件獲取每個(gè)樣本中比對(duì)到基因上的Reads數(shù)。各樣本中能夠定位到基因組上的測(cè)序序列Reads數(shù)與參考基因組匹配率均維持在97%左右；各樣本測(cè)序獲得的Reads數(shù)中，能夠唯一匹配到標(biāo)準(zhǔn)基因庫(kù)中的Reads數(shù)目，維持在90%以上。采用Cufflinks軟件來(lái)計(jì)算基因的表達(dá)量FPKM值，計(jì)算公式如下：FPKM (

A

)=。利用RNA-seq數(shù)據(jù)比較分析2個(gè)組樣品中同一個(gè)基因是否存在差異表達(dá)，以樣品中同一個(gè)基因表達(dá)水平的變化倍數(shù)(fold change，F(xiàn)C)>2且

P

<0.05為差異表達(dá)基因。用錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)率(false discovery rate，F(xiàn)DR)<0.05進(jìn)行差異表達(dá)基因過(guò)濾。

1.2.6

差異表達(dá)基因的功能分析 利用基因本體論(gene ontology，GO)富集分析對(duì)與弱視發(fā)病相關(guān)基因進(jìn)行生物信息學(xué)分析，統(tǒng)計(jì)每個(gè)GO條目中所包括的差異基因個(gè)數(shù)，并用超幾何分布檢驗(yàn)方法計(jì)算每個(gè)GO條目中差異基因富集的顯著性，篩選富集數(shù)大于2的GO條目。利用京都基因與基因組百科全書(shū)(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)相關(guān)差異基因進(jìn)行代謝通路分析。

表1 2個(gè)組間大鼠右側(cè)視皮質(zhì)術(shù)前及術(shù)后P100潛伏期和波幅比較(x±s)Table 1 Comparison of preoperative P100 latency and amplitude of N45-P100 for rats between two groups (x±s)組別樣本量潛伏期(ms)振幅(μV)術(shù)前術(shù)后術(shù)前術(shù)后空白對(duì)照組9106.64±5.52105.97±6.289.42±0.4310.48±0.96單眼形覺(jué)剝奪組9107.22±4.35121.34±3.64a10.21±1.555.17±1.44a 注:P100潛伏期:F分組=5.452,P=0.02;F時(shí)間=3.382,P=0.01.振幅:F分組=4.342,P=0.01;F時(shí)間=4.811,P=0.01.與各自術(shù)后空白對(duì)照組比較,aP<0.05(重復(fù)測(cè)量?jī)梢蛩胤讲罘治?LSD-t檢驗(yàn)) Note:P100 latency:Fgroup=5.452,P=0.02;Ftime=3.382,P=0.01.Amplitude of N45-P100:Fgroup=4.342,P=0.01;Ftime=4.811,P=0.01.Compared with respective blank control group,aP<0.05 (Two-way repeated measures ANOVA,LSD-t test)

表2 左側(cè)視皮質(zhì)差異表達(dá)基因的GO富集分析Table 2 Go enrichment analysis of DEGs in the left visual cortex基因功能分類(lèi)功能描述P值LOC100910771、Mast4、Sgk2、Aurkb生物過(guò)程蛋白磷酸化0.007Foxr1、Sp7、Mafa生物過(guò)程RNA聚合酶Ⅱ啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)錄調(diào)控0.019Grm2生物過(guò)程谷氨酸分泌0.031Sgk2、Aurkb分子功能蛋白絲氨酸/蘇氨酸激酶活性0.005Tshz2、Sp7、Pdcd5、Mafa分子功能DNA結(jié)合0.034LOC100910771、Sgk2、Aurkb、Yme1l1、Katnal1分子功能ATP結(jié)合0.064 注:P值表示富集顯著性 Note:P value indicated the significance of enrichment

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料經(jīng)Shapiro-Wilk檢驗(yàn)證實(shí)符合正態(tài)分布，以表示。本研究中各組手術(shù)前后P潛伏期和波幅總體比較采用重復(fù)測(cè)量?jī)梢蛩胤讲罘治觯M間多重比較采用LSD-

t

檢驗(yàn)。

P

<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各組P100波形比較

與空白對(duì)照組相比，單眼形覺(jué)剝奪組大鼠P波潛伏期顯著延長(zhǎng)，振幅顯著降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均

P

<0.05)，P波形發(fā)生了顯著變化，表明造模成功(表1)。

2.2 差異表達(dá)基因篩選結(jié)果

單眼形覺(jué)剝奪組與空白對(duì)照組比較，左側(cè)視皮質(zhì)差異表達(dá)基因數(shù)為40個(gè)，其中表達(dá)上調(diào)基因19個(gè)，下調(diào)基因21個(gè)；右側(cè)視皮質(zhì)差異表達(dá)基因數(shù)為63個(gè)，其中上調(diào)基因39個(gè)，下調(diào)基因24個(gè)(圖1)。

圖1 2個(gè)組大鼠左側(cè)、右側(cè)視皮質(zhì)差異表達(dá)基因火山圖 A：2個(gè)組大鼠左側(cè)視皮質(zhì)差異表達(dá)基因火山圖 B：2個(gè)組大鼠右側(cè)視皮質(zhì)差異表達(dá)基因火山圖 FC:變化倍數(shù)Figure 1 Volcano plot of DEGs in bilateral visual corte of rats A:Volcano plot of DEGs in the left visual cortex of rats between two groups B:Volcano plot of DEGs in the right visual cortex of rats between two groups FC:fold change

2.3 差異表達(dá)基因的生物學(xué)功能分析

對(duì)左側(cè)視皮質(zhì)40個(gè)差異表達(dá)基因進(jìn)行GO功能富集分析，富集數(shù)大于2的GO條目共6個(gè)。其中參與生物過(guò)程的3個(gè)GO條目為蛋白磷酸化、RNA聚合酶Ⅱ啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)錄調(diào)控和蛋白質(zhì)水解，參與分子功能的3個(gè)GO條目為蛋白絲氨酸/蘇氨酸激酶活性、DNA結(jié)合和ATP結(jié)合(表2、圖2)。

圖2 左側(cè)視皮質(zhì)差異表達(dá)基因的生物學(xué)過(guò)程及分子功能分析Figure 2 Biological process and molecular function of DEGs in the left visual cortex

對(duì)篩選得到的右側(cè)視皮質(zhì)63個(gè)差異表達(dá)基因進(jìn)行GO富集分析，富集數(shù)大于2的GO條目共8個(gè)。其中參與生物過(guò)程的2個(gè)GO條目為轉(zhuǎn)錄/DNA模板化、轉(zhuǎn)錄的負(fù)調(diào)控/DNA模板化；參與細(xì)胞組分的2個(gè)GO條目為細(xì)胞內(nèi)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜；參與分子功能的4個(gè)GO條目為核酸綁定、鈣離子結(jié)合、磷脂酶A活性和鋅離子結(jié)合(表3、圖3)。

圖3 右側(cè)視皮質(zhì)差異表達(dá)基因的生物學(xué)過(guò)程、細(xì)胞組分及分子功能分析Figure 3 Biological process,cellular component and molecular function of DEGs in the right visual cortex

2.4 發(fā)病基因的KEGG通路分析結(jié)果

KEGG基因組數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢(xún)顯示

Grm2

和

Pla2g2a

基因與視功能異常改變密切相關(guān)(表4)。

表3 右側(cè)視皮質(zhì)差異表達(dá)基因的GO富集分析Table 3 Go enrichment analysis of DEGs in the right visual cortex 基因功能分類(lèi)功能描述P值LOC100910771、Brd2、LOC102552640、Atf3生物過(guò)程轉(zhuǎn)錄,DNA模板化0.003Lhx9、LOC102552640、Atf3生物過(guò)程轉(zhuǎn)錄的負(fù)調(diào)控,DNA模板化0.010Siglec8、LOC100910771、LOC103690038、Zbbx細(xì)胞組分細(xì)胞內(nèi)0.005Fmo2、Oas1f、Fkbp6細(xì)胞組分內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜0.007LOC103690038、Nol8分子功能核酸綁定0.030LOC100911363、LOC100911486、LOC100910178分子功能鈣離子結(jié)合0.030Pla2g2a分子功能磷脂酶A2活性0.047Lhx9、Apobec1、Zbbx分子功能鋅離子結(jié)合0.033 注:P值表示富集顯著性 Note:P value indicated the significance of enrichment

表4 Grm2和Pla2g2a基因相關(guān)代謝通路Table 4 Metabolic pathway of Grm2 and Pla2g2agenes 基因物種代謝通路Grm2大鼠鈣離子信號(hào)通路、FoxO信號(hào)通路、磷脂酶D信號(hào)通路、腦組織神經(jīng)活動(dòng)配體-受體相互作用、長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)、谷氨酸能突觸、長(zhǎng)時(shí)程抑制Pla2g2a大鼠甘油磷脂代謝、醚脂代謝、花生四烯酸代謝、亞油酸代謝、亞麻酸代謝、新陳代謝通路、維生素消化吸收

3 討論

本研究結(jié)果顯示，視覺(jué)發(fā)育關(guān)鍵期內(nèi)右眼形覺(jué)剝奪模型大鼠兩側(cè)視皮質(zhì)差異表達(dá)基因的GO生物學(xué)功能雖然不盡相同，但絕大部分代謝通路都與視功能的異常改變密切相關(guān)，最終篩選了

Grm2

和

Pla2g2a

這2個(gè)弱視相關(guān)發(fā)病基因，并對(duì)其進(jìn)行KEGG通路分析，推測(cè)其調(diào)控的生物學(xué)過(guò)程改變可能是導(dǎo)致視功能下降的主要病理機(jī)制之一。

Grm2

基因主要參與調(diào)控谷氨酸突觸、長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)(long-term potentiation，LTP)、長(zhǎng)時(shí)程抑制(long-term depression，LTD)等視覺(jué)信號(hào)通路過(guò)程。谷氨酸是視網(wǎng)膜到外側(cè)膝狀體再到視皮層透射軸突末梢主要的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，與視覺(jué)通路的興奮性傳導(dǎo)和視功能的正常發(fā)揮密切相關(guān)。代謝型谷氨酸受體(metabotropic glutamate receptors，mGluRs)是谷氨酸的一類(lèi)神經(jīng)遞質(zhì)類(lèi)受體，可調(diào)控神經(jīng)興奮性信號(hào)傳導(dǎo)，改變突觸膜及神經(jīng)可塑性，誘導(dǎo)產(chǎn)生LTP和LTD。有研究證實(shí)，給予mGluR的激動(dòng)劑3,5-二羥基苯甘氨酸可誘導(dǎo)海馬區(qū)抑制性中間神經(jīng)元上的α-氨基-3-羥基-5-甲基-4-異惡唑丙酸受體激活，從而介導(dǎo)LTP的產(chǎn)生；而給予mGluR的抑制劑可阻斷LTP效應(yīng)的產(chǎn)生。另外，mGluR被激活后，可刺激細(xì)胞產(chǎn)生活化磷脂酶C和三磷酸肌醇通路從而釋放更多的Ca，再通過(guò)激活Ca依賴(lài)的蛋白激酶而增加Ca的內(nèi)流，從而產(chǎn)生LTD效應(yīng)?？梢?jiàn)，mGluR被激活將引起相關(guān)視覺(jué)信號(hào)傳遞及其介導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)級(jí)聯(lián)反應(yīng)，從而產(chǎn)生LTP和LTD現(xiàn)象。而本研究證實(shí)形覺(jué)剝奪模型大鼠視皮層

Grm2

基因表達(dá)顯著下調(diào)，

Grm2

基因介導(dǎo)的mGluRs信號(hào)通路及下游相關(guān)生物學(xué)活性物質(zhì)的表達(dá)受限，可能是產(chǎn)生視覺(jué)剝奪效應(yīng)的一條重要的分子生物學(xué)途徑。

Pla2g2a

基因主要參與α-亞麻酸代謝通路和花生四烯酸代謝通路。研究證實(shí)，上述2個(gè)信號(hào)通路與正常視功能的發(fā)揮密切相關(guān)。α-亞麻酸對(duì)大腦神經(jīng)元發(fā)育和視覺(jué)系統(tǒng)發(fā)育都具有較高的營(yíng)養(yǎng)性作用，α-亞麻酸能夠促進(jìn)大鼠的腦發(fā)育和視功能發(fā)育，提高子代大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力和視網(wǎng)膜電位水平，α-亞麻酸缺乏將對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)生理功能，尤其是對(duì)視覺(jué)功能造成不利的影響。膳食攝入α-亞麻酸能夠在基因調(diào)控下經(jīng)脫氫與碳鏈延長(zhǎng)，生成一系列代謝產(chǎn)物，轉(zhuǎn)變?yōu)殚L(zhǎng)鏈多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids，PUFAs)。而二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid，DHA)作為PUFAs的一種，是視網(wǎng)膜視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞外部的主要不飽和脂肪酸，能夠影響視網(wǎng)膜發(fā)育中的神經(jīng)節(jié)苷脂代謝，提高二唾液酸神經(jīng)節(jié)苷脂3的水平，從而促進(jìn)視網(wǎng)膜的發(fā)育成熟，同時(shí)，保護(hù)視覺(jué)光感受器免受氧化應(yīng)激損傷。另外，視網(wǎng)膜感光細(xì)胞膜和神經(jīng)細(xì)胞膜中含有高濃度DHA，表明了DHA對(duì)于細(xì)胞膜相關(guān)的生理功能具有重要作用，其參與調(diào)節(jié)了視神經(jīng)信號(hào)傳導(dǎo)、神經(jīng)傳遞效率和神經(jīng)元突觸的可塑性修復(fù)。研究發(fā)現(xiàn)，在孕期的最后3個(gè)月胎兒視網(wǎng)膜磷脂酰乙醇胺中的DHA含量顯著增加，證實(shí)了胎兒在后期視網(wǎng)膜感光器的快速發(fā)育需要依賴(lài)大量的DHA。本研究結(jié)果同樣證實(shí)，形覺(jué)剝奪模型大鼠視皮層存在

Pla2g2a

基因表達(dá)下調(diào)，可能導(dǎo)致α-亞麻酸及其下游的DHA轉(zhuǎn)化及吸收異常，進(jìn)一步導(dǎo)致視覺(jué)光轉(zhuǎn)導(dǎo)異常，這可能是弱視形成視覺(jué)剝奪效應(yīng)的另一條重要的分子生物學(xué)途徑。

以往在弱視發(fā)病機(jī)制的研究中發(fā)現(xiàn)谷氨酸及其離子型受體N-甲基-D-天冬氨酸在視皮層結(jié)構(gòu)和功能可塑性中發(fā)揮重要的作用。本研究又從基因表達(dá)水平揭示了谷氨酸及其不同亞型的mGluRs也參與了神經(jīng)元突觸結(jié)構(gòu)和功能可塑性的改變過(guò)程，為今后弱視發(fā)病機(jī)制研究和視覺(jué)系統(tǒng)的可塑性研究提供了新的參考依據(jù)。在今后的研究中將結(jié)合現(xiàn)有基因在cDNA的表達(dá)水平，同時(shí)對(duì)差異基因調(diào)控的上游、下游的代謝產(chǎn)物進(jìn)行分析，進(jìn)一步驗(yàn)證本研究結(jié)論。

利益沖突

所有作者均聲明不存在利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明

孫婭玲：直接參與起草文章、文章撰寫(xiě)、分析/解釋數(shù)據(jù)；劉安國(guó)：直接參與醞釀和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)施研究、采集數(shù)據(jù)、對(duì)文章的知識(shí)性?xún)?nèi)容作批評(píng)性審閱；嚴(yán)興科：統(tǒng)計(jì)分析、獲取研究經(jīng)費(fèi)、指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)