目的 弹性纤维的稳态是维持视神经头(尤其是筛板组织)结缔组织正常结构的不可或缺的一部分,它赋予组织顺应性及可塑性,缓冲眼内压,并保护此“薄弱点”内视神经组织免受机械性损伤。然而,在青光眼高眼压、氧化应激等病理条件下,或受到一些基因相关因素的影响,这些弹性组织会发生结构改变和功能障碍。我们认为,类赖氨酸氧化酶(LOXL1)——催化弹性蛋白交联反应的关键酶,对于维持弹性纤维的稳态至关重要,Loxl1基因突变导致LOXL1表达下调,视乳头(筛板)组织的完整性及正常功能受到影响,从而加剧了高眼压对视神经的损伤,这也许是假性色素剥脱性青光眼患者对高眼压更为敏感的原因之一。为了证实上述假设,我们比较Loxl1基因敲除小鼠(简称Loxl1-/- )和C57/BL6小鼠(简称WT,即野生型)视神经组织对高眼压损伤的易感性,并对小鼠眼内弹性纤维的病理特征进行比较性研究。
方法 择前房注射微粒珠的手术技术建立小鼠慢性高眼压模型。各选用25只WT和Loxl1-/-小鼠,微粒珠联合粘弹剂前房注射,以Tonolab小鼠专用眼压测量机监测小鼠术后眼压,观察眼部体征,观察时间为术后56天。期满后取材,测量术眼眼轴变化,视神经及眼杯组织作半薄切片评估术眼视乳头凹陷程度,并且对RGC轴突进行计数,观察视神经内的病理形态。并且免疫荧光染色和蛋白印迹学技术对弹性纤维及弹性蛋白在慢性高眼压下的分子形态学进行研究。
结果 微粒珠手术成功建立了小鼠慢性高眼压模型,两组实验动物术后眼压变化的总体特征是相近的,WT眼压的波动相对较大。Loxl1-/- 小鼠的眼球的扩张程度更明显,眼轴的增长呈现高度眼压依赖性,视乳头凹陷、RGC轴突的病变程度都比WT严重,可见Loxl1-/- 小鼠对慢性高眼压损伤更敏感。Loxl1-/- 小鼠眼球后极部及球后环视乳头组织内的弹性纤维结构排列疏松,在慢性高眼压损伤下存在明显的弹性蛋白再生障碍及广泛降解现象,同时眼内单体弹性蛋白及弹性蛋白降解产物堆积,印证了形态学的改变。
结论 Loxl1-/-小鼠眼内LOXL1表达缺陷使其在慢性高眼压损伤下合并出现弹性蛋白的再生障碍以及异常降解,眼球壁以及环视乳头组织的顺应性和可塑性下降,Loxl1-/-小鼠的视神经更易受到机械性损伤,弹性蛋白降解产物累积并发挥生物活性,可能进一步加剧视神经病变程度。 |