内在光敏性视网膜神经节细胞研究现状与展望

内在光敏性视网膜神经节细胞(ipRGC)是近20a来新发现的一类感光细胞。它们通过视色素黑视蛋白发挥感光功能,并将光信号传递至非成像功能脑区如视交叉上核(SCN)、橄榄前盖核(OPN)以控制昼夜节律光夹带和瞳孔对光反射;还有少部分信号投射至大脑成像区域如背外侧膝状核(dLGN)和上丘(SC)参与成像视觉。目前已发现6种ipRGC亚型(M1~M6),每种亚型都具有独特的形态和生理特性。这些细胞除了接收来自视杆细胞和视锥细胞的信号输入,也在视网膜内部通过化学突触和电突触调节视网膜内信号转导,在视觉信号传递和视觉发育中发挥重要作用。研究发现ipRGC与多种眼科及全身性疾病存在重要联系。由此可见这是一类复杂且重要的细胞类型,本文从ipRGC的发现、一般生理特性、信号转导和与疾病的关系等多方面进行综述。

光相干断层扫描测量视网膜神经节细胞复合体在青光眼中的研究进展

青光眼主要影响视网膜神经节细胞层的轴突和细胞体。光相干断层扫描（OCT）是一种非接触性、扫描速度快、分辨率高的影像学检查方法，可以定量测量视网膜神经节细胞复合体（GCC）厚度或神经节细胞层和内丛状层（GCIPL）的厚度。GCC包括神经纤维层、神经节细胞层及内丛状层，GCIPL则只包括神经节细胞层和内丛状层2层。TD-OCT只能测量黄斑区全层厚度，而事实上视网膜一些层面在青光眼进展中未被累及，导致了其诊断特异性及敏感性下降。目前用于测量GCC和GCIPL的OCT为谱域OCT（SD—OCT），它比传统的时域OCT（TD—OCT）获得更快的扫描速度，能扫描更多位置，并形成黄斑区3D图像。细化黄斑视网膜分层，对视网膜内层进行定性测量，有助于提高检测青光眼损害的敏感度及特异度。目前常用的仪器有美国光视RTVue-100OCT、德国蔡司CirrusHD—OCT和日本拓普康Topcon3DOCT，3种测量方法各有优势。OCT测量GCC厚度可能受到年龄、性别、眼轴长度、种族及信号强度等因素的影响。近年来，许多研究表明GCC或GCIPL与视野变化具有较好的一致性，能够很好地用于青光眼的早期诊断和定期随访。今后的研究应当致力于建立不同年龄、不同种族人群GCC和GCIPL厚度参数的正常数据库及对青光眼GCC和GCIPL厚度参数变化进行大量的临床试验以及随访研究，以提高更早期诊断能力。

生物钟“看到”光的视觉基础——内在光感受性视网膜神经节细胞

哺乳动物眼除了调节图形视觉功能外,还负责调节非形觉视觉功能。非形觉功能主要是指眼可以将外部光信息传递到机体生物钟,调节昼夜节律、激素分泌、瞳孔大小变化等功能。传统理论认为,无论图形视觉功能还是非形觉功能都由经典的光感受器(视杆、视锥细胞)启动的。近年发现一类特殊的视网膜神经节细胞(RGCs)具有内在光感受性,称为内在光感受性视网膜神经节细胞(ipRGCs),被认为是第三类光感受器。此类细胞的出现为理解非形觉视觉系统,特别是生物钟如何依据外部光信号调节机体节律功能带来了长足进展。就ipRGCs的解剖学、发育特点,以及生物功能和相关调控作用进行综述。

大鼠糖尿病早期给光/撤光中心视网膜神经节细胞分层的变化

目的探讨大鼠糖尿病早期给光/撤光中心视网膜神经节细胞(retinal ganglion cells,RGC)分层的变化规律,以解释糖尿病早期对比敏感度下降的原因。方法采用基因枪技术标记大鼠糖尿病早期RGC,以带Z轴的Leica显微镜和CCD照相机对标记的RGC进行拍照,并获得不同物像在纵轴的深度读数,分析树突层面在内丛状层的位置。结果①糖尿病第1个月和3个月时的撤光中心RGC的树突分层位置向内核层靠近,与正常大鼠相比差异有显著性(P<0.001)。糖尿病第1个月和糖尿病第3个月时的给光中心RGC的树突分层位置与对照组相比差异均无显著性(P>0.05)。②从分布上看,撤光中心RGC的树突分层向0%方向单向移动,这种变化主要出现在B类(糖尿病第1个月时P<0.001,糖尿病第3个月时P<0.01)和C类细胞(糖尿病第3个月时P<0.001)中。给光中心RGC的树突分层比例与正常组相似,仅在糖尿病第1个月时A类细胞树突分层位置向内核层有所移位(P<0.01)。③在糖尿病第1个月和第3个月时分别发现85个和119个的异常RGC细胞。结论糖尿病第1个月和第3个月时RGC细胞树突在内丛状层的分布受到了干扰,可能导致明暗刺激在视网膜上的不平衡,引起对比敏感度的下降。

PARP-1在光诱导视网膜神经节细胞凋亡中的作用

目的研究核酶PARP-1在光诱导的视网膜神经节细胞(RGCs)凋亡中的作用。方法应用1000 Lux光诱导视网膜神经节细胞-5(RGC-5)光损伤模型;利用MTT、APOPercentageTM实验及原位TUNEL确定光诱导RGC-5细胞死亡的模式;通过半定量RT-PCR和Western blot方法评估光对RGC-5细胞中核酶PARP-1表达的影响;探讨PARP-1抑制剂尼克酰胺和NU1025对光损伤中RGC-5细胞的保护作用。结果1000 Lux光以时间依赖的方式降低体外培养的RGC-5细胞活性,光暴露4d明显诱导RGC-5细胞凋亡。RGC-5细胞光损伤导致核酶PARP-1转录和表达的上调(F=224.59,P<0.01,n=12,ANOVA,Dunnett t test),PARP-1抑制剂尼克酰胺和NU1025显著提高细胞活性(F=312.87,P<0.01,n=12,ANOVA,Dunnett t test)。结论1000 Lux光可以诱导体外培养的RGC-5细胞凋亡,核酶PARP-1在该细胞凋亡分子机制中起重要作用。

一种稳定标记小鼠视网膜内两种不同类型神经节细胞的方法

目的报道一种简单高效显示小鼠视网膜中两种不同类型神经节细胞的方法。方法利用特殊标记物Brn3a和Melanopsin,通过视网膜铺片免疫荧光双标染色结合激光共聚焦显微镜,分别标记小鼠视网膜中普通视网膜神经节细胞和内在光敏视网膜神经节细胞。结果免疫荧光染色结果表明,内在光敏视网膜神经节细胞与普通视网膜神经节细胞均位于视网膜节细胞层,相间互补分布。内在光敏视网膜神经节细胞数量较少,为普通视网膜神经节细胞的1%~2%,其轴突朝向视神经盘方向汇集,树突野较大,伸向内网层。结论免疫荧光双标染色是小鼠视网膜内两种不同类型视网膜神经节细胞简单易行、稳定高效的标记方法。

可见光诱导视网膜神经节细胞凋亡机制的研究进展

视网膜退行性疾病和光损伤动物模型中的视网膜有着共同的特点:视觉细胞的凋亡。探究视觉细胞的凋亡机制可能让我们更好地理解视网膜退行性疾病,为视网膜疾病导致失明的治疗提供策略。先前研究表明,过量的光照将会造成视网膜的损伤,引起视网膜细胞损伤和结构破坏。主要表现为视网膜光感受器细胞的凋亡。近年来研究发现,神经节细胞在强光的照射下亦可发生凋亡。然而,光导致的视网膜神经节细胞的损伤机制还有待进一步研究。本文将国内外视网膜光损伤后神经节细胞凋亡的机制研究进展作简要的综述。

禽类视网膜神经节细胞的研究进展

系统论述了禽类视网膜神经节细胞(RGCs)的形态类型、数量与密度分布、中枢投射及胚胎发生等特征 ,并阐明了不同光信息主要通过 RGCs传至脑的视觉中枢 ,进而调节机体新陈代谢和生产性能 ,为进一步研究禽类特殊视觉机理及其与生理行为相联系的内在机制提供重要的形态学依据 。

光诱导视网膜损伤的研究进展

视网膜是眼组织中最容易受到光损伤的部位,过度暴露在强光下会造成不可逆的损伤。目前对光损伤视网膜的机制并没有一个明确的说明,可能是由于一系列的反应所堆积与微环境变化有关联。本文在视网膜内细胞层次,从视锥与视杆细胞、视网膜色素细胞以及神经节细胞三方面对光诱导视网膜的损伤进行综述。

昼夜节律的改变对视网膜感光视蛋白melanopsin表达的影响

目的研究昼夜节律的改变对视网膜感光视蛋白melanopsin表达的影响。方法出生14 d(P14)C57BL/6J小鼠随机分为实验组和正常对照组,实验组每天给予24 h持续光照,对照组模拟正常昼夜节律每天给予12 h光照、12 h黑暗环境,运用免疫荧光染色结合RT-PCR技术,分别检测实验组和对照组小鼠在光照1周后和8周后视网膜感光视蛋白melanopsin的表达情况。结果免疫荧光染色结果显示感光视蛋白melanopsin主要位于视网膜神经节细胞层,少部分位于内核层。小鼠光照1周后melanopsin阳性细胞的表达数目实验组少于对照组;RT-PCR结果示小鼠光照1周和8周时melanopsin的mRNA含量实验组均少于各自的对照组,两者具有统计学意义(P<0.01)。结论持续光照可以减少视网膜感光视蛋白melanopsin的表达,提示melanopsin阳性神经节细胞为光敏感性细胞,其表达可能对维持正常的昼夜节律有重要作用。

促红细胞生成素对神经以及视网膜保护作用的研究进展

糖尿病性视网膜病变、年龄相关性黄斑变性、视网膜脱离、视乳头水肿、视神经损伤等均为眼科的常见疾病,其共同病理机制是视网膜神经节细胞、光感受器细胞等神经元的损伤及凋亡,导致视力下降甚至丧失。因此,在视网膜疾病中采取神经保护措施对患者视力恢复具有重要意义。

调节哺乳动物生物钟的视网膜光受体

2002年12月《Science》杂志将视网膜光受体研究评选为取得“重大突破的研究领域”之一,这是继1997年和1998年生物钟研究连续两年被评为“重大突破的研究领域”之后,时间生物学研究又取得的一项重大进展。多年来时间生物学家们一直在努力寻找哺乳动物体内的所谓光受体细胞(photoreceptor cells),即接收并传导光信号到生物钟的细胞,但无所获。2001年冬季,研究者们在大鼠的眼内首次发现了一类新的视网膜光受体细胞,这些细胞存在于视网膜神经节细胞(retinal ganglion cells)部位,它们直接联接大脑生物钟中枢——视上核,并且在这类细胞的胞体内发现了一些与视觉成像无关的感光色素,被命名为视黑质(melanopsin)。

视网膜光辐照实验模型研究进展

随着电子设备的普及与环境光污染现象的日趋严重,视网膜光辐照引起的损伤及其对视网膜色素变性、年龄相关性黄斑变性等疾病的致病作用逐渐被关注。光-视网膜组织反应类型以光热反应及光化学反应为主,其中可见光产生的光化学反应与视网膜疾病关系密切。光辐照参数包括光辐照波长、辐照能量及辐照时间等,不同参数下光辐照对视网膜细胞的作用还可能受多种外界因素影响。较多视网膜光辐照细胞实验模型建立以研究光辐照,尤其是蓝光对视网膜色素上皮细胞、光感受器细胞及神经细胞损伤的机制。光辐照会导致视网膜各细胞氧化应激、内质网应激及线粒体损伤激活自噬调控细胞凋亡。炎性小体激活及外泌体也参与调控光辐照对视网膜色素上皮细胞的损伤。也有研究探讨不同波长光源对细胞的潜在治疗作用。本文从光-视网膜组织反应类型、生物学研究中常用的光辐照参数,以及视网膜色素上皮细胞光辐照模型、视网膜光感受器细胞光辐照模型、视网膜神经节细胞光辐照模型等方面就视网膜光辐照的实验模型,探讨不同模型间细胞及光辐照参数的差异。

自噬在视网膜和眼部疾病中的研究进展

自噬维持细胞内成分降解和再循环的稳态,是一种关键的细胞质量控制机制。在应激反应中,自噬促进细胞成分的降解,以提供细胞代谢所需的营养物质和能量。视网膜是眼睛中转导和处理视觉信息的光敏组织,对物质和能量需求极高,基础水平的自噬对维持视网膜细胞的稳态和视觉系统的正常功能至关重要。本文总结了自噬途径参与青光眼、年龄相关性黄斑变性、糖尿病视网膜病变、视网膜营养不良和视网膜脱离等眼科疾病的最新研究,为未来通过调控自噬治疗眼部疾病提供理论依据。

感光神经节细胞的活体形态特点：异于视杆、视锥细胞的光感受器

目的 在细胞水平研究活体感光视网膜神经节细胞（ipRGCs）形态特点,其在弯曲视网膜组织内与视杆、视锥细胞的位置关系,及其光感受器光反应信号特点.方法 研究263个经增强型绿色荧光蛋白（EGFP）标记的活体ipRGCs,经用膜片钳记录技术复染,通过数码录像记录每个细胞从神经纤维层到内核层形态,分析其细胞体和树突在视网膜内丛状层、神经节细胞层的分布特点,及与弯曲的视网膜几何结构的匹配.对ipRGCs与视杆、视锥细胞光感受器的几何位置关系进行重建分析,推测ipRGCs系统的视功能. 结果 ipRGCs树突依视网膜曲度在内丛状层呈严格的3个亚层分布,亚层之间无感光树突面存在.每一亚层被稀疏的ipRGCs树突网络全覆盖成感光曲面,但对于每个ipRGCs,其树突在这些特定视网膜内丛状亚层曲面呈随机分布.所有ipRGCs树突形成的全视网膜感光三曲面与视杆、视锥细胞呈正交排列.ipRGCs树突形成的感光曲面与内丛状层的ON/OFF功能分层不一致,黑视色素及内在钙钠动作电位离子通道表达水平在单个M1、M2、M3细胞呈随机性.M4、M5细胞形态和功能与传统神经节细胞交叉. 结论 ipRGCs树突形成的多层全视网膜感光曲面与视杆、视锥细胞在弯曲的视网膜三维空间呈正交排列,单个ipRGCs形态、黑视色素及内在钙钠动作电位离子通道表达水平的随机性都提示其具有与视杆、视锥细胞不同的光感受器特点.

光相干断层扫描血管成像对开角型青光眼患者视网膜血管密度和视网膜厚度的测量

目的探讨光相干断层扫描血管成像(OCTA)各参数在原发性开角型青光眼(POAG)中的诊断能力,并比较OCTA各参数与视野平均缺损(MD)的相关性。方法采用病例对照研究方法,纳入2018年1—8月于长沙爱尔眼科医院诊断为POAG的患者54例95眼,同期纳入正常对照者48人96眼。所有研究对象均接受OCTA检查,获得黄斑区浅层毛细血管密度、黄斑区深层毛细血管密度、视盘放射状盘周毛细血管层(RPC)内各区毛细血管密度、视网膜神经节细胞复合体(GCC)层厚度、黄斑全层厚度、视网膜神经纤维层厚度。比较POAG组与正常对照组OCTA参数的差异,建立各参数受试者工作特征曲线图(ROC),根据ROC曲线下面积(AUC)比较诊断POAG的能力;并对各血管参数与视野MD进行相关性分析。结果与正常对照组相比,POAG组黄斑区及视盘RPC层各区毛细血管密度均显著减小,差异均有统计学意义(均P<0.001)。POAG组黄斑区浅层毛细血管密度、黄斑区深层毛细血管密度、视盘周围RPC层毛细血管密度、视盘RPC层平均毛细血管密度、视盘RPC层(上方、下方、鼻侧、颞侧)毛细血管密度、视网膜神经纤维层厚度、黄斑全层厚度及黄斑区GCC层厚度与MD值均存在正相关(r=0.586、0.352、0.610、0.592、0.598、0.589、0.445、0.587、0.578、0.530、0.609,均P<0.01),视盘内RPC层毛细血管密度与MD值无相关性(r=0.174,P=0.111)。各血管参数诊断POAG的AUC值为0.623~0.927,其中诊断能力最高的是视盘RPC层平均毛细血管密度,AUC值为0.927。结论OCTA测得的各参数均对POAG有一定的诊断能力,且除视盘RPC层内毛细血管密度外,余各血管参数均与MD值呈正相关。

脑源性神经营养因子对视网膜保护作用的研究进展

脑源性神经生长因子(BDNF)是神经细胞存活和分化所必需的营养物质,能通过PI3- K和MEK／ERK等途径保护视网膜神经节细胞和光感受器细胞,促进其生存,并与其它细胞因子有 叠加作用,本文对此作一综述。

内在光敏性视网膜神经节细胞的研究进展

内在光敏性视网膜神经节细胞是除视锥和视杆细胞外，视网膜中另一种具有光敏感作用的细胞，其在生物昼夜节律和瞳孔对光反射的调节中具有重要作用，近年来受到世界上时间生物学和眼科学领域一些研究者的重视，然而国内学者对其研究较少，因此有必要就其生物学特征、生理作用及其在临床中的应用予以综述。

自主感光视网膜神经节细胞与彩色光瞳孔测量

自主感光视网膜神经节细胞(ipRGCs)是除视杆细胞、视锥细胞以外的第三类光感受器细胞,位于视网膜内层,由于其内含黑视蛋白,故具备自主感光能力。瞳孔对光反应(PLR)主要由ipRGCs介导产生。ipRGCs可通过黑视蛋白直接感受光信号产生PLR,也可被来自视杆、视锥细胞的信号激活产生PLR。由于视杆细胞、视锥细胞和黑视蛋白产生的PLR各具特点,可采用不同强度和波长的光信号选择性刺激视杆细胞、视锥细胞和黑视蛋白,通过对产生的PLR进行分析可间接反映视杆细胞、视锥细胞和含黑视蛋白的ipRGCs的功能,这一方法称为彩色光瞳孔测量。现主要对ipRGCs介导PLR的通路、视杆/视锥细胞和黑视蛋白引起的PLR特点、彩色光瞳孔测量及其临床应用作一综述,希冀为相关眼科疾病的诊断及鉴别诊断提供新思路。

哺乳动物昼夜节律调节的神经基础——昼夜光感受器

哺乳动物昼夜光感受器为一组具有直接感光功能的特殊视网膜神经节细胞 ,其基本感光色素为黑视素 .昼夜光感受器具有直接、广谱和稳定感受昼夜光变化的功能特点 .昼夜光感受器的功能是通过导引作用 ,使下丘脑视交叉上核内的昼夜节律活动与外界明