【摘要】：眼睛作為視覺形成的基礎(chǔ),其內(nèi)部最為關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)組織是視網(wǎng)膜。視網(wǎng)膜承擔(dān)著將光信號轉(zhuǎn)導(dǎo)為視覺神經(jīng)電信號的作用,而這一系列的光生化轉(zhuǎn)變都依托于視網(wǎng)膜感光細(xì)胞層的存在。感光細(xì)胞層包含視桿和視錐兩種感光細(xì)胞,分別主司暗視覺和明視覺,其外節(jié)段與內(nèi)節(jié)段間由連接纖毛相連。視桿細(xì)胞外節(jié)膜盤內(nèi)含視紫紅質(zhì),其合成于感光細(xì)胞內(nèi)節(jié)段,被運(yùn)輸?shù)酵夤?jié)段,其運(yùn)輸過程受多種蛋白因子所調(diào)節(jié),而ARL2(ADP ribosylation factor-like protein 2)蛋白可能是這些調(diào)節(jié)因子中的一員。ARL2蛋白做為RAS超家族下ARF亞家族中ARL家族的一員,由Arl2基因編碼,分子量約為20 KDa,能結(jié)合GTP且具有GTPase活性。已有學(xué)科研究報告中提示,ARL2參與到微管蛋白亞基的折疊,以及異二聚體蛋白的組裝與去組裝中,對微管的完整性也起到調(diào)節(jié)作用。ARL2在視網(wǎng)膜中定位感光細(xì)胞內(nèi)節(jié)段,但目前為止對其具體作用及功能還不甚明確。本文通過培養(yǎng)細(xì)胞的過表達(dá)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)Arl2基因及其相關(guān)突變位點(diǎn)載體過表達(dá)會導(dǎo)致轉(zhuǎn)染細(xì)胞微管網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)崩壞,纖毛形成受阻。同時,我們構(gòu)建了Arl2基因視網(wǎng)膜特異性敲除的小鼠模型并對對該基因敲除小鼠表型進(jìn)行系統(tǒng)研究,結(jié)果表明,ARL2蛋白缺失引發(fā)微管蛋白α/β-tubulin異二聚體產(chǎn)生減少,解聚增加,使得微管形成發(fā)生障礙,感光細(xì)胞纖毛段發(fā)育受阻,形態(tài)結(jié)構(gòu)異常,直接影響其對光信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白到外節(jié)段的運(yùn)輸,從而使感光細(xì)胞功能喪失,最終導(dǎo)致感光細(xì)胞凋亡,視網(wǎng)膜變性發(fā)生。由此可見,ARL2蛋白通過維護(hù)微管蛋白合成穩(wěn)定和微管動力學(xué)動態(tài)平衡來實(shí)現(xiàn)對感光細(xì)胞微管網(wǎng)絡(luò)和纖毛段的形態(tài)結(jié)構(gòu)功能的維持,并直接或間接地影響到視網(wǎng)膜形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能。通過ARL2蛋白在視網(wǎng)膜中的研究為探索視網(wǎng)膜色素變性找到新的研究方向和思路。
【圖文】：

傳輸系統(tǒng)是由眼球、視神經(jīng)和大腦內(nèi)視覺響應(yīng)區(qū)組成。眼球負(fù)責(zé)將外界環(huán)境光號轉(zhuǎn)導(dǎo)為電信號；視神經(jīng)介導(dǎo)將電信號快速傳遞入大腦；大腦內(nèi)視覺響應(yīng)區(qū)最將獲得的信號進(jìn)行處理整合，，并對下屬效應(yīng)器作出指揮。眼睛作為一個光學(xué)傳導(dǎo)系統(tǒng)，其生理結(jié)構(gòu)極其精密復(fù)雜，從外到內(nèi)分別由鞏、角膜、虹膜、睫狀體、脈絡(luò)膜、視網(wǎng)膜、房水、晶狀體、玻璃體等組成，如 1-1 所示。鞏膜附著于眼球外壁，由強(qiáng)韌的纖維結(jié)締組織構(gòu)成，對眼球具有支持保護(hù)作用；脈絡(luò)膜位于視網(wǎng)膜和鞏膜之間，內(nèi)含豐富血管網(wǎng)，對視網(wǎng)膜具有營作用；角膜不僅透明透光，還可保護(hù)眼睛免受創(chuàng)傷和感染；虹膜富含色素，其有斑點(diǎn)、條紋等，可作為生物識別技術(shù)靶向位點(diǎn)，此外，虹膜具有收縮性且中開孔，對射入眼球內(nèi)部的光強(qiáng)度具有調(diào)節(jié)作用；晶狀體是特化細(xì)胞所組成的具高度組織特異性的透明膠質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)，其受睫狀體牽拉，可改變自身屈度，對來環(huán)境光光路具有調(diào)節(jié)作用；房水和玻璃體共同組建成眼球的液體屈光環(huán)境，眼內(nèi)壓的穩(wěn)定和眼球形態(tài)的支持都有積極作用。角膜、房水、虹膜、晶狀體、狀體、玻璃體作為一個完整的屈光結(jié)構(gòu)單元，對外界環(huán)境射入眼球的光進(jìn)行精調(diào)控折射，使外環(huán)境圖像反射出的光能準(zhǔn)確投射到視網(wǎng)膜上[1]。

圖 1-2 視網(wǎng)膜生理結(jié)構(gòu)圖 Edited by www.retinareference.com1.3 感光細(xì)胞結(jié)構(gòu)與原始視覺信號形成人類能擁有如此精妙的視覺，歸功于其擁有高度極化的視網(wǎng)膜感光細(xì)胞。根據(jù)細(xì)胞種屬劃分，感光細(xì)胞可分為：視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞。在數(shù)量方面，視桿細(xì)胞約占感光細(xì)胞總數(shù)的 95%。視桿細(xì)胞主要分布于視網(wǎng)膜周邊；而視錐細(xì)胞則主要分布于視網(wǎng)膜黃斑區(qū)，且在視網(wǎng)膜中央凹處只分布有視錐細(xì)胞。視桿細(xì)胞與視錐細(xì)胞皆由外節(jié)段、內(nèi)節(jié)段、胞體和突觸末端四部分組成。視桿細(xì)胞外節(jié)段呈細(xì)桿狀，內(nèi)部層疊千個膜盤樣結(jié)構(gòu)，并且被細(xì)胞質(zhì)膜包裹成囊狀[5]視桿細(xì)胞所含感光物質(zhì)為視紫紅質(zhì)（rhodopsin），視紫紅質(zhì)被包裹于膜盤中，參與視覺形成初期光化學(xué)級聯(lián)反應(yīng)[6]。視錐細(xì)胞外節(jié)段相較于視桿細(xì)胞外節(jié)段短小且呈圓錐狀，其層疊膜盤未被細(xì)胞質(zhì)膜包裹成囊狀，而是直接與感光細(xì)胞所處外環(huán)境空間自由聯(lián)通。視錐細(xì)胞所含色覺感光物質(zhì)有三種，分別為：藍(lán)敏色素(cyanolabe)、綠敏色素(chlorolabe)、紅敏色素(erythrolabe），感光物質(zhì)被包裹于膜
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：Q436

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;有趣的蚯蚓[J];優(yōu)秀作文選評(小學(xué)版);2009年12期

2 黃春發(fā),汪德耀,應(yīng)書云;文昌魚感光細(xì)胞中環(huán)核苷酸磷酸二酯酶的亞細(xì)胞定位[J];廈門大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1987年06期

3 張改麗;肖云;高曉唯;;感光細(xì)胞間維生素A類結(jié)合蛋白研究進(jìn)展[J];現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展;2010年08期

4 周道其;; 眼睛中的新型感光細(xì)胞[J];世界發(fā)明;2002年09期

5 李根林,孫異臨,王津津,曲寶清,王景昭;新生期小牛感光細(xì)胞聯(lián)系和縫隙連接特征超微形態(tài)學(xué)分析[J];眼科;2003年03期

6 段欣榮,李根林,王景昭;遺傳性視網(wǎng)膜變性動物模型感光細(xì)胞節(jié)段早期變化的形態(tài)學(xué)研究[J];眼科;2003年04期

7 肖湘;;英國:研究稱注射感光細(xì)胞可助恢復(fù)視力[J];大家健康;2012年07期

8 沈歌;;英國:研究稱注射感光細(xì)胞可助恢復(fù)視力[J];大家健康;2012年09期

9 ;注射感光細(xì)胞可助恢復(fù)視力[J];廣州醫(yī)學(xué)院學(xué)報;2012年03期

10 陳鵬;梁潔;馬萍;宋戰(zhàn)軍;單清;楊在富;康宏向;王長振;錢煥文;;微波輻照對感光細(xì)胞蛋白結(jié)構(gòu)影響的光譜分析[J];激光與紅外;2010年08期

相關(guān)會議論文 前2條

1 劉娉;彭清華;;視網(wǎng)膜脫離后視功能損傷機(jī)制研究進(jìn)展[A];第六屆全國中醫(yī)中西醫(yī)結(jié)合眼科學(xué)術(shù)交流會論文匯編[C];2007年

2 張娟美;林丹櫻;劉月月;馬萬云;李根林;;新生期視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞動態(tài)吞噬功能及其αVβ5受體表達(dá)的研究[A];中華醫(yī)學(xué)會第十二屆全國眼科學(xué)術(shù)大會論文匯編[C];2007年

相關(guān)重要報紙文章 前5條

1 王芳　編譯;感光細(xì)胞有望使盲人恢復(fù)視覺[N];北京科技報;2013年

2 記者 劉霞;英首次培育出眼部感光細(xì)胞[N];科技日報;2013年

3 華凌;科學(xué)家研究感光細(xì)胞控制睡眠技術(shù)[N];科技日報;2008年

4 劉元江;細(xì)胞移植有望治療失明[N];醫(yī)藥經(jīng)濟(jì)報;2006年

5 陳立希;細(xì)胞移植盲鼠復(fù)明,手術(shù)治盲非奢望[N];新華每日電訊;2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 周文婷;電刺激調(diào)控膠質(zhì)細(xì)胞活性促進(jìn)損傷感光細(xì)胞存活的實(shí)驗(yàn)研究[D];復(fù)旦大學(xué);2012年

2 王慶平;GABA轉(zhuǎn)氨酶抑制劑—氨己烯酸致小鼠視網(wǎng)膜神經(jīng)元突觸改變以及與光毒性的關(guān)系[D];復(fù)旦大學(xué);2008年

3 張?zhí)熨Y;抑制自噬在視網(wǎng)膜光感受器細(xì)胞光損傷中的保護(hù)作用[D];吉林大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張易;ARL2在哺乳動物感光細(xì)胞中的功能研究[D];電子科技大學(xué);2019年

2 宋瑞鮮;果蠅感光細(xì)胞突觸上鈣離子促進(jìn)組胺釋放模型[D];南方醫(yī)科大學(xué);2015年

3 高瑞;達(dá)烏爾黃鼠（Spermophilus dauricus）視器結(jié)構(gòu)及感光細(xì)胞分布的研究[D];陜西師范大學(xué);2013年

4 吳楠;果蠅復(fù)眼感光細(xì)胞的光電信號轉(zhuǎn)換模型[D];南方醫(yī)科大學(xué);2015年

5 高原;模擬強(qiáng)日光照射對兔眼視網(wǎng)膜損傷的實(shí)驗(yàn)研究[D];第三軍醫(yī)大學(xué);2008年

6 張躍紅;低氧預(yù)適應(yīng)對光損傷小鼠視網(wǎng)膜感光細(xì)胞保護(hù)作用的研究[D];青島大學(xué);2005年

7 王寧;社鼠（Niviventer confucianus）視器結(jié)構(gòu)及辨色能力研究[D];陜西師范大學(xué);2015年

8 余濤;兔胚胎視網(wǎng)膜神經(jīng)上皮和色素上皮聯(lián)合移植到大鼠視網(wǎng)膜下腔的研究[D];第三軍醫(yī)大學(xué);2002年

9 戴月琴;甘肅酚鼠（Myospalax cansus）的視器結(jié)構(gòu)及辨色能力研究[D];陜西師范大學(xué);2007年

10 陳卡;�；撬釋Υ笫笠暰W(wǎng)膜光化學(xué)損傷的防護(hù)作用及其機(jī)理研究[D];第三軍醫(yī)大學(xué);2005年

本文編號：2689580