中文摘要
大于12岁的儿童弱视和成年弱视患者难以治愈,是因为视皮层神经元可塑性关键期"终止"了,有关的机制不明确是造成至今尚无有效药物治疗的原因。神经元兴奋性和抑制性沉默突触都参与了视皮层可塑性关键期的"终止",富含CSPGs细胞外间质形成的神经元周围网络(PNNs)也参与了视皮层可塑性关键期的"终止"。前者将导致突触传递的功能改变,后者将导致突触传递的结构性改变,而在视皮层可塑性关键期"终止"过程中,两者是何关系? 是功能改变先发生,然后导致突触结构性变化,还是相反?对两者间相互作用机制还未见文献报道。本项目拟采用正常和CSPGs敲除鼠模型,借助活细胞工作站,将组织培养下神经元突触重塑的三维重建和红外显微镜下膜片钳全细胞记录等技术相结合,进行功能和结构同步研究,阐明视皮层神经元突触传递的功能改变与结构性改变相互作用机制。为开发弱视治疗的药物奠定实验基础。
结题摘要
大龄儿童和成年弱视难以治愈,与视皮层可塑性关键期"终止"有关,但机制尚不明确,至今尚无有效治疗。神经元兴奋和抑制性通路以及富含CSPGs细胞外间质形成的神经元周围网络(PNNs)都参与了视皮层可塑性关键期的"终止"。前者导致突触传递的功能改变而后者引起突触传递的结构性改变,但神经递质通路和细胞外间质的相互关系不清楚。本项目采用免疫荧光组织化学、免疫印迹和发色底物法酶活性分析等方法,应用脑片膜片钳全细胞记录技术,进行功能和结构同步研究,阐明了tPA在视皮层的发育性下调有利于PNNs形成并促进GABA抑制性神经环路的发育成熟,从结构和功能两方面起到抑制突触可塑性的作用,提示tPA可能参与了视觉发育可塑性关键期的终止机制。研究还表明CSPGs可能促进NMDA、AMPA受体发育成熟,在视皮层兴奋性突触传递的发育中起促进作用,从而导致视觉可塑性关键期结束。幼年大鼠视皮层具有可塑性,其关键期在P5W后结束,说明成年大鼠视皮层可塑性下降。双眼形觉剥夺(BFD)14天后的成年大鼠视皮层眼优势可以在短期(3天)单眼剥夺后发生移动, 说明BFD14天可以再激活成年大鼠视皮层可塑性。
