Mfn2基因在小鼠先天性白内障发生中的作用研究

摘要

目的：
　　Mfn2基因蛋白是一种线粒体外膜融合蛋白，具有维持mtDNA和线粒体呼吸功能稳定的作用。此外，Mfn2基因蛋白还存在于内质网膜上，介导线粒体和内质网连接和钙离子转运。Mfn2基因表达缺失可以影响线粒体氧化磷酸化，促进内质网应激，导致ROS产生增加。已证明ROS损伤是各种类型白内障发生的共同途径，本研究拟探讨Mfn2基因在表皮外胚层条件敲除后对小鼠晶状体发育的影响，并初步研究Mfn2基因敲除导致的小鼠先天性白内障发生机制。
　　方法：
　　采用原位分子杂交的方法在RNA水平检测Mfn1、Mfn2基因在C57BL/6小鼠胚胎眼球发育过程中表达位置和表达量。运用Cre-Loxp技术建立Mfn2基因表皮外胚层细胞特异性敲除小鼠模型;PCR确定胚胎及小鼠的基因型，Le-cre;Mfn2flox/flox(Mfn2 cko)小鼠为基因敲除组，Mfn2flox/flox(Mfn2 flox)小鼠为野生对照组;散瞳后裂隙灯显微镜检查敲除组和野生组小鼠眼球发育情况，解剖显微镜下剖出晶状体并照相;HE染色法观察不同胚胎发育阶段及生后两组小鼠眼球发育的差异;野生型小鼠作为对照组，免疫荧光检测胚胎眼球在不同发育阶段Brdu标记阳性的晶状体上皮细胞数;Tunel法检测胚胎期及出生后晶状体上皮细胞凋亡;Trizol法提取敲除组和野生组小鼠晶状体RNA，Real-Time PCR法比较两组Bip mRNA表达差异。采用student t检验对各组资料进行分析，P＜0.05有统计学意义。
　　结果:
　　Mfn1、Mfn2基因mRNA在眼球发育过程中均以晶状体表达为主，在胚胎11.5天-13.5天，Mfn1基因mRNA在视网膜有短暂表达。Mfn2基因条件敲除小鼠晶状体Bip mRNA表达增加。在未成年期就可观察到小眼球畸形和白内障形成。对胚胎期和生后小鼠眼球切片进行HE染色发现，胚胎14.5天和胚胎17.5天Mfn2基因条件敲除小鼠眼球和晶状体体积减小，晶状体纤维略疏松，出生后晶状体病理变化明显，从赤道部晶状体细胞核正常的弓形结构消失、晶状体上皮下纤维核保留及小范围皮质空泡迅速发展为弥漫性晶状体结构的异常，还出现角膜基质层增厚和视网膜结构异常。野生型小鼠胚胎14.5天和胚胎17.5天几乎无晶状体上皮细胞凋亡，Mfn2基因敲除小鼠赤道周围晶状体上皮细胞凋亡明显。和野生型小鼠相比，Mfn2基因敲除小鼠胚胎17.5天Brdu标记的增殖细胞数明显下降。
　　结论:
　　Mfn1、Mfn2基因mRNA在小鼠胚胎眼球发育过程中，主要在晶状体内表达。表皮外胚层细胞特异性Mfn2基因敲除小鼠形成先天性白内障，Mfn2基因敲除可能通过调节细胞增殖和凋亡导致白内障形成。Mfn2缺失可激活UPR，细胞凋亡可能是由UPR和ROS损伤引起。

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材料和方法

结果

讨论

结论

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参考文献

综述 线粒体融合蛋白1／2研究进展

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