【摘要】：絕大多數(shù)哺乳動物視網(wǎng)膜內(nèi)是沒有髓鞘的,少突膠質(zhì)細(xì)胞異常地出現(xiàn)在眼中會在神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層形成白色或灰白色條紋狀斑塊。視網(wǎng)膜內(nèi)出現(xiàn)髓鞘可能會導(dǎo)致一些視覺功能障礙,例如人視網(wǎng)膜內(nèi)有髓鞘視神經(jīng)纖維可能伴隨著近視、弱視,其發(fā)生機(jī)理尚不清晰。雖然一些低等脊椎動物的視網(wǎng)膜內(nèi)有髓鞘生成,但是視網(wǎng)膜內(nèi)髓鞘形成的時空動態(tài)、少突膠質(zhì)細(xì)胞的來源、髓鞘形成過程中少突膠質(zhì)細(xì)胞的行為以及少突膠質(zhì)細(xì)胞的功能并沒有得到清晰地闡述。因此,我們著眼于上述幾個方面,對斑馬魚視網(wǎng)膜內(nèi)髓鞘展開研究。這將為深入了解視網(wǎng)膜內(nèi)髓鞘的形成提供詳細(xì)的信息。由于以往缺乏少突膠質(zhì)細(xì)胞特異性標(biāo)記的轉(zhuǎn)基因動物品系,人們對于髓鞘的研究僅僅局限于通過免疫組化鑒定不同發(fā)育階段的少突膠質(zhì)細(xì)胞以及用電鏡觀察視網(wǎng)膜內(nèi)髓鞘形成情況。斑馬魚視網(wǎng)膜內(nèi)存在少突膠質(zhì)細(xì)胞和髓鞘,并且具有多個標(biāo)記髓鞘的轉(zhuǎn)基因品系,使其成為研究視網(wǎng)膜內(nèi)髓鞘發(fā)育的一個很好的脊椎動物模型。利用olig2轉(zhuǎn)基因斑馬魚,我們可以實時地觀察髓鞘形成的時空動態(tài)。我們發(fā)現(xiàn)在斑馬魚出生后的第28天,其視網(wǎng)膜內(nèi)開始形成髓鞘。隨著發(fā)育斑馬魚視網(wǎng)膜內(nèi)的少突膠質(zhì)細(xì)胞、神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的數(shù)目不斷增加；少突膠質(zhì)細(xì)胞的密度以及髓鞘堿性蛋白(MBP)的表達(dá)隨發(fā)育不斷增加,到出生后第3個月維持穩(wěn)定；神經(jīng)節(jié)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)目的比例不斷減少,到出生后第3個月維持穩(wěn)定。關(guān)于視網(wǎng)膜內(nèi)少突膠質(zhì)細(xì)胞的來源問題,通過向雞的第三腦室注射DiI染料,Ono等人發(fā)現(xiàn)視網(wǎng)膜內(nèi)存在DiI陽性的少突膠質(zhì)細(xì)胞,這提示了少突膠質(zhì)細(xì)胞可能來自于眼球外部。然而,前人的實驗并不能證明視網(wǎng)膜內(nèi)的髓鞘是否全部來自于眼球外部。我們利用眼球翻轉(zhuǎn)和眼球移植實驗,直接證明了斑馬魚視網(wǎng)膜內(nèi)的少突膠質(zhì)細(xì)胞完全來自于眼球外部而非來自于視網(wǎng)膜內(nèi)自身的干細(xì)胞。利用視神經(jīng)移植,我們可以觀察視網(wǎng)膜內(nèi)單個少突膠質(zhì)細(xì)胞的形態(tài)。我們發(fā)現(xiàn)不同年齡的少突膠質(zhì)細(xì)胞表現(xiàn)出不同的行為：年輕的少突膠質(zhì)細(xì)胞形成長度較長數(shù)目較少的結(jié)間體(internodes);成年的少突膠質(zhì)細(xì)胞形成長度較短數(shù)目較多的結(jié)間體。年齡相關(guān)的少突膠質(zhì)細(xì)胞行為學(xué)的改變依賴于少突膠質(zhì)細(xì)胞的內(nèi)在特征而非外在環(huán)境。盡管不同年齡的少突膠質(zhì)細(xì)胞行為存在差異,他們包裹髓鞘的能力并沒有明顯改變。盡管有髓鞘包裹的軸突的直徑隨年齡的增長而增加,未髓鞘化的軸突的直徑卻和年齡無顯著相關(guān)。與其他中樞神經(jīng)系統(tǒng)不同,斑馬魚視網(wǎng)膜內(nèi)的髓鞘呈松散的單圈包裹。軸突內(nèi)徑與軸突外徑(軸突內(nèi)徑與髓鞘厚度之和)的比值維持在0.6-0.7。斑馬魚視網(wǎng)膜內(nèi)髓鞘包裹的模式可能對維持視網(wǎng)膜光學(xué)透明性以及促進(jìn)神經(jīng)沖動地傳導(dǎo)是十分重要的。利用斑馬魚眼動行為學(xué)實驗以及溶血卵磷脂誘導(dǎo)的視網(wǎng)膜內(nèi)脫髓鞘模型,我們發(fā)現(xiàn)斑馬魚視網(wǎng)膜內(nèi)髓鞘對于斑馬魚眼動反應(yīng)是有影響的。我們的研究結(jié)果表明,斑馬魚視網(wǎng)膜內(nèi)的髓鞘形成起始于胚胎受精后28天；視網(wǎng)膜內(nèi)所有的少突膠質(zhì)細(xì)胞來源于眼球外部；不同的少突膠質(zhì)細(xì)胞具有不同的行為,而這是由細(xì)胞的內(nèi)在因素決定的；斑馬魚視網(wǎng)膜內(nèi)髓鞘是有功能的。綜上所述,本研究為了解視網(wǎng)膜內(nèi)髓鞘以及其生理特性提供了更多的細(xì)節(jié)。
[Abstract]:In most mammals, there is no myelin sheath in the retina. The abnormal appearance of oligodendrocyte in the eye can form white or Gray Striped plaques in the ganglion cell layer. The presence of myelin sheath in the retina may lead to some visual impairment, such as myopia and amblyopia in the retina. Although myelination occurs in the retina of some lower vertebrates, the temporal and spatial dynamics of myelination, the origin of oligodendrocytes, the behavior of oligodendrocytes during myelination and the function of oligodendrocytes have not been clearly explained. This will provide detailed information on the formation of intraretinal myelin sheath in zebrafish. Due to the lack of oligodendrocyte-specific markers in transgenic animal strains, the study of myelin sheath is limited to the identification of different developmental stages by immunohistochemistry. The presence of oligodendrocytes and myelin sheaths in the retina of zebrafish and the presence of multiple transgenic strains of myelin markers make it a good vertebrate model for studying the development of intraretinal myelin sheaths. We found that myelin began to form in the retina of zebrafish on the 28th day after birth. With the development of oligodendrocytes in the retina of zebrafish, the number of ganglion cells increased; the density of oligodendrocytes and the expression of myelin basic protein (MBP) increased with development. The proportion of ganglion cells and oligodendrocytes decreased and remained stable until the third month after birth. With regard to the origin of oligodendrocytes in the retina, DiI dye was injected into the third ventricle of the chicken, Ono et al. found that there were DiI positive oligodendrocytes in the retina. It is suggested that oligodendrocytes may originate from the outside of the eyeball. However, previous studies do not prove whether all myelin sheaths in the retina originate from the outside of the eyeball. Intramembranous stem cells. Using optic nerve transplantation, we can observe the morphology of individual oligodendrocytes in the retina. We found that oligodendrocytes of different ages behave differently: young oligodendrocytes form longer internodes; adult oligodendrocytes form smaller internodes. Age-related changes in oligodendrocyte behavior depend on the intrinsic characteristics of oligodendrocyte rather than on the external environment. Despite differences in oligodendrocyte behavior at different ages, their ability to encapsulate myelin sheaths has not changed significantly. Although the diameter of myelin-encapsulated axons varies with age Unlike other central nervous systems, the myelin sheath in the retina of zebrafish is loosely wrapped in a single loop. The ratio of the inner diameter of the axon to the outer diameter of the axon (the sum of the inner diameter of the axon and the thickness of the myelin sheath) remains between 0.6 and 0.7. Formula 1 may be important for maintaining optical transparency of the retina and facilitating nerve impulsive conduction. Using zebrafish eye behavior experiments and hemolytic lecithin-induced intraretinal demyelination model, we found that intraretinal myelin sheath of zebrafish has an effect on zebrafish eye movement. Myelin formation in the retina of zebrafish begins 28 days after fertilization; all oligodendrocytes in the retina originate from the outside of the eyeball; different oligodendrocytes behave differently, which is determined by the intrinsic factors of the cells; and the myelin sheath in the retina of zebrafish is functional. The inner myelin sheath and its physiological characteristics provide more details.
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：Q436

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本文編號：2200181