VEGF-B在大鼠视皮层可塑性发育中作用的研究

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随着儿童视觉发育有关疾病的研究发展,对于弱视发病机制的有关进一步深入的研究更加集中在中枢神经系统的发育和可塑性方面。越来越多的研究表明神经营养因子家族参与了神经可塑性调节,并且在视觉系统的发展中扮演着重要的角色。  血管内皮生长因子(vanscular endothelial growth factor,VEGF)家族包括五个成员,它们分别是:VEGF-A,胎盘生长因子(PLGF),VEGF-B,-C,-D和各自的变位剪切体。VEGF-A,(简称为VEGF)是VEGF家族中一个家喻户晓的因子,在生理条件下和病理环境中在促进新生血管,增加血管通透性和促进血管炎症反应中是个起到关键性作用。但这种作用在大多数情况下不利于细胞或神经的存活。因此,VEGF-A不适合作为一个神经保护因子应用于临床。  最近的研究发现VEGF-B作为一个神经营养因子与VEGF的其它家族成员不同,揭示了VEGF-B具有促进神经元再生,神经营养和神经保护的作用,并且可以通过直接或间接的作用刺激神经元的增殖和存活。神经营养因子对视皮层细胞的活性的影响是认识其在视皮层可塑性发育中的调节机制的基础。任何对视皮层细胞直接电活动的强烈影响必定会导致视皮层可塑性发育的改变。现阶段,有关这方面的研究尚少,对于VEGF-B在大鼠视皮层发育过程中的表达及功能还未知。因此,我们通过在大鼠视觉发育关键期外源性的给予VEGF-B蛋白,研究这种营养物质是否削弱双眼视皮层信息输入的竞争作用,从而阻止单眼剥夺(MonocularDeprivation,MD)的效应。通过外源性的VEGF-B作用于处于视觉优势可塑性发育的关键期MD动物模型,观察具有潜在神经保护作用的VEGF-B是否参与单眼剥夺大鼠的视觉可塑性发育过程。另外,应用免疫组化的方法进一步观察VEGF-B在正常和单眼剥夺弱视模型大鼠视皮层中是否表达及具体表达情况,从而为进一步研究VEGF-B在弱视模型中作用的分子机制打下基础。  目的:探讨血管内皮生长因子-B(vascular endothelial growth factor-B,VEGF-B)是否能阻止幼年单眼剥夺(Monocular deprivation,MD)弱视大鼠视皮层眼优势柱的偏移,从而参与大鼠视觉发育关键期视皮层可塑性发育的过程。  方法:取21天龄Long Evans大鼠26只,随机分为四组:正常组(5只)、单眼剥夺组(7只)、VEGF-B微注射联合单眼剥夺组(7只)、人工脑脊液微注射联合单眼剥夺组(7只)。利用神经电生理学技术从功能水平检测四组大鼠视觉发育关键期初级视皮层眼优势柱的分布。然后运用免疫组化的方法从蛋白水平上检测VEGF-B在正常组大鼠和MD组大鼠的初级视皮层是否有表达。  结果:神经电生理学技术证实单眼剥夺弱视大鼠造模成功,其视觉优势由正常眼的对侧优势柱漂移成同侧眼占优势。VEGF-B微注射治疗组能对抗单眼剥夺造成的视觉优势柱的偏移,没有发生视觉优势柱的偏移,与正常大鼠对侧眼优势无明显差异。免疫组化发现,VEGF-B在正常组和MD弱视造模大鼠的视皮层均有表达,并且单眼剥夺引起VEGF-B的表达量减少,与正常组相比有明显差异。  结论:实验结果证明VEGF-B参与了大鼠视觉发育关键期视皮层可塑性发育的过程,并且单眼剥夺能引起大鼠视皮层VEGF-B表达减少。
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