长时间单色光照射对豚鼠视网膜视锥细胞及其视蛋白表达的影响

背景 面对视觉环境的不断变化,为获得稳定而有效的信息,动物的视觉系统均应根据需要进行必要的调整.色觉系统面临光谱环境的变化,也应该具有一定的可塑性.在长期单色光照射下,视锥细胞密度和视蛋白的表达是否出现相应的变化目前仍不明确.目的 研究长时间单色光照射后豚鼠视网膜视锥细胞密度和视蛋白及其mRNA表达的变化.方法 30只出生3 d的豚鼠按随机数字表法平均分为绿光照射组、紫光照射组和白色混合光照射组,分别暴露于530 nm的绿光、400 nm的紫光及白色混合光照射环境下饲养8周后,制作视网膜铺片,按照对不同波长敏感的光敏视锥细胞在视网膜的分布特点将视网膜分为背侧、腹侧和混合部,分别行免疫细胞化学单标和双标检测,在荧光显微镜下检测不同光敏视锥细胞的密度变化,应用荧光实时定量聚合酶链反应(real-time PCR)法观察不同波长光照射后豚鼠视蛋白mRNA的变化,Westernblot法对视蛋白的变化进行定量检测.结果 视网膜背侧单标免疫细胞化学检测显示,3组绿敏视锥细胞密度的差异有统计学意义(F=234.28,P<0.01),与白色混合光照射组相比,绿光照射组绿敏视锥细胞密度明显增多(q=389.68,P<0.01),紫光照射组明显减少(q=67.11,P<0.01).视网膜腹侧单标免疫细胞化学检测显示,3组紫敏视锥细胞的差异无统计学意义(F=3.14,P>0.05);视网膜混合区双标免疫细胞化学检测显示,与白色混合光照射组比较,绿光照射组共表达视锥细胞密度明显增多(q=157.55,P<0.01),紫光照射组共表达视锥细胞密度明显减少(q:254.85,P<0.01).与白色混合光照射组相比,绿光照射组绿敏视蛋白及其mRNA的表达均明显增多(q=4.71,P<0.05;q=184.45,P<0.01);紫光照射组长波长敏感视蛋白(L视蛋白)及其mRNA的表达均明显减少(q=346.66,P<0.01;q=5.87,P<0.05);各组之间短波长敏感视蛋白(S蛋白)及其mRNA的表达差异均无统计学意义(F=3.27,P>0.05;F=1.24,P>0.05).结论长时间单色光照射下,豚鼠视网膜视锥细胞及其视蛋白的表达表现出相应的变化,这可能是视锥细胞选择有利的空间视敏度而对单色光照射环境的一种代偿性反应,说明色觉系统的发育具有一定的可塑性.绿敏视锥细胞密度的升高可能是与过渡区共表达视锥细胞的分化有关.