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.2015年10月：139:22-36。
doi:10.1016/j.exer.2015.07.014。 Epub 2015年7月26日。

DJ-1缺失导致小鼠视网膜异常、视觉功能障碍和氧化应激增加

维拉·博尼尔哈 1, 布伦特·A·贝尔 2, 玛丽·E·雷伯恩 2, 杨小平 2, 查理·考尔 2, 格雷戈里·格罗斯曼 2, 常春藤S萨缪尔 三, 乔·霍利菲尔德 4, 谢成松 5, 蔡怀滨 5, 凯伦·沙得拉 2
附属机构

DJ-1缺失导致小鼠视网膜异常、视觉功能障碍和氧化应激增加

维拉·博尼尔哈等。 实验眼睛分辨率. 2015年10月.

摘要

DJ-1/PARK7突变或缺失导致常染色体隐性遗传早发性帕金森病（PD）。因此，DJ-1蛋白在大脑和神经元中已被广泛研究。PD患者出现视觉症状；然而，具体归因于携带DJ-1/PARK7突变的PD患者的视觉症状尚不清楚。在本研究中，我们分析了3个月龄和6个月龄DJ-1基因敲除（KO）小鼠的视网膜结构和生理学，以确定DJ-1功能的丧失是如何具体导致PD患者的表型的。与对照组相比，DJ-1 KO小鼠表现出暗视ERG b波和视锥ERG的振幅增加，而dc ERG成分的子集的振幅降低。DJ-1KO视网膜的主要结构变化见于外丛状层（OPL）、感光细胞和视网膜色素上皮（RPE），在3个月时观察到，6个月时逐渐增加。在DJ-1KO小鼠的视网膜中观察到RPE变薄和OPL内的结构变化。DJ-1 KO视网膜也表现出外节紊乱，红/绿视锥视蛋白染色中心减少，ezrin标记减少，ribeye标记分布更广，多巴胺能神经元中的酪氨酸羟化酶减少，7,8-二氢-8-氧鸟嘌呤标记的DNA氧化增加。在DJ-1 KO小鼠中，单尾静脉注射NaIO3导致选择性氧化损伤后，观察到视网膜外侧加速萎缩，暴露出氧化应激敏感性增加。我们的数据表明，DJ-1缺陷的视网膜表现出与氧化应激增加相关的形态学异常和生理功能障碍迹象。与氧化应激相关的视网膜色素上皮细胞变性是年龄相关性黄斑变性（AMD）的关键标志。因此，除了详细说明由于缺乏DJ-1而导致的视觉缺陷外，我们的数据还与AMD发病机制有关。

关键词：生物化学；DJ-1淘汰赛；组织学；免疫组织学；形态学；氧化；生理学；视网膜。

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数字

图1
图1。DJ-1 KO小鼠视网膜轻度形态学改变体内结构分析
A–D：与3月龄（B）和6月龄（D）DJ-1 KO小鼠相比，3个月龄（A）和6个月龄的对照小鼠的视网膜的代表性扫描激光眼底镜（SLO）自体荧光。白色箭头表示存在自荧光焦点。E–H：3月龄（E）和6月龄（G）对照小鼠视网膜的光谱域光学相干断层扫描（SD-OCT），与3月龄-（F）和6个月龄（H）DJ-1 KO小鼠进行比较。黄色括号表示光感受器内部（IS）和外部节段（OS）之间的层流轮廓丢失；白色箭头表示视神经两侧的视网膜前膜。I–J：分析3月龄和6月龄小鼠感光器（鼻象限）的典型标准化OCT平均反射率信号与轴向组织深度的关系。光感受器信号细分如下：ELM=外界膜；IS=内段；OS=外段；RPE=视网膜色素上皮；CC=脉络膜毛细血管；ONL=外核层。蓝线=对照组小鼠，红线=DJ-1 KO小鼠。P值=3 m.o.ELM（0.0197）；6 m.o.ELM（ns）；3 m.o.OS（不另作说明）；6 m.o.OS（0.0004）。记者：黑色箭头表示PL信号的相对变化区域，对应于紧邻is/OS交界处的近端OS区域。
图2
图2。DJ-1KO小鼠暗视ERG b波和锥体ERG振幅增加
测量3个月大（A）和6个月大（B）小鼠的平均频闪ERG轨迹。深蓝色追踪显示3个月龄对照小鼠的反应，浅蓝色追踪显示6个月龄的对照小鼠的响应，深红色追踪显示3月龄DJ-1 KO小鼠的响应。浅红色追踪显示6月龄DJ-1 KO鼠的响应。绘制了两个年龄段的对照组和DJ-1 KO小鼠在所有刺激下的ERG a波（C）和b波（D）振幅。代表性的（E）和绘制的（F）光适应反应；3月龄DJ-1 KO小鼠的b波p<0.004，6月龄DJ-1 KO小鼠p<0.0001，对1.4和1.9 log cd s/m的反应，3月龄的DJ-1 KO小鼠的锥体ERG p<0.012刺激，6月龄小鼠锥体ERG对0.4、0.9和1.9 log cd s/m的反应p<0.052闪光刺激。深蓝色柱=对照组3月龄小鼠，深红色柱=DJ-1 KO 3月龄鼠；浅蓝色柱=对照组6月龄小鼠，浅红色柱=DJ-1 KO 6月龄鼠。
图3
图3。DJ-1 KO小鼠视网膜中dc-ERG的减少
在3（A）和6（B）个月时测量dc-ERG轨迹。深蓝色示踪描绘了3个月龄对照小鼠的典型反应，浅蓝色示踪描述了6个月龄的对照小鼠的反应，深红色示踪描绘出3个月大的DJ-1 KO小鼠的反应。浅红色示踪是6个月大DJ-1 KO小鼠的响应。在两个年龄段的对照组和DJ-1 KO视网膜中绘制的ERG c波（c）、光峰值（D）、快速振荡（E）和无反应（F）信号，*p=0.0039#p=0.0120。深蓝色柱=对照组3月龄小鼠，深红色柱=DJ-1 KO 3月龄鼠；浅蓝色柱=对照组6月龄小鼠，浅红色柱=DJ-1 KO 6月龄鼠。
图4
图4。DJ-1KO小鼠视网膜的形态学异常
A–D：对3（A）和6个月龄（C）对照组以及3（B）和6月龄（D）DJ-1 KO小鼠视网膜切片中的DJ-1（绿色）和细胞核（蓝色）进行双重免疫荧光染色的共聚焦显微镜分析。E–L：3个月龄视网膜1μm塑料切片的甲苯胺蓝染色(E、 G公司)和6个月大(我，K） 对照组小鼠与3个月龄（F、H）和6个月龄小鼠的比较(J、 L（左）)用光场显微镜分析DJ-1 KO小鼠。M、 N、O、P：3个月龄对照组（M，O）和DJ-1 KO OPL的代表性电子显微照片（北、北）视网膜。问：表示RPE平均厚度±SEM的绘图数据（n=4）。深蓝色柱=对照组3月龄小鼠，深红色柱=DJ-1 KO 3月龄鼠；浅蓝色柱=对照组6月龄小鼠，浅红色柱=DJ-1 KO 6月龄鼠。星号表示相对于对照小鼠的统计学显著性（*p=0.0022）。对：绘制数据表示RPE±SEM中细胞质空泡的平均数量（n=3）。星号表示通过α为0.05（**p<0.0001）的双向重复测量方差分析计算的对照小鼠的统计显著性。黑色括号显示RPE变薄；黑色箭头显示OPL内的锥形花梗；白色双箭头显示RPE细胞质内有空泡堆积；黑色箭头显示OPL中的线粒体；黑匣子代表电子显微镜分析的OPL区域。OS，光感受器外节；IS，光感受器内节；ONL，外核层；OPL，外丛状层；INL，内核层；GCL、神经节细胞层、HC、水平细胞、RS、杆状球体、RN、杆状核。比例尺A–D:40μm；E–L:5μm；M、 氮、氧、磷：1μM。
图5
图5。DJ-1KO小鼠视网膜超微结构异常
来自3月龄（A）和6月龄（C）对照组以及3月龄-（B）和6个月龄（D）DJ-1 KO小鼠的感光器外节的代表性电子显微照片。来自3月龄（E）和6月龄（G）对照组以及3月龄-（F）和6个月龄（H）DJ-1 KO小鼠的RPE的代表性电子显微照片。I–L：与3月龄（F）和6月龄（H）DJ-1 KO小鼠相比，3月龄-（E）和6个月龄（G）对照小鼠的视网膜高度放大。P、 色素颗粒；BI，基础内折；BM，布鲁赫膜；N、 细胞核；PL，吞噬体；M、 线粒体；RPEBM、RPE基膜；ICL，内胶原层；MEL，中间弹性层；OCL，外胶原层；脉络膜细胞基膜。比例尺A–D:1μm；E–H:2μm；I–L:1μm。
图6
图6。DJ-1KO小鼠视网膜RPE和红/绿锥体异常
冷冻切片（A–D）和全安装（E–F）视网膜免疫荧光染色的典型共焦显微镜图像。用ezrin（RPE标记物，绿色）、红/绿视锥视蛋白（红色）和细胞核（蓝色）标记3个月大（A）和6个月大（C）对照以及3个月大（B）和6个月大（D）DJ-1 KO小鼠的视网膜切片。6个月大的对照（E）和DJ-1 KO（F）小鼠的全套视网膜也用红/绿视锥蛋白抗体标记。INL，内核层；ONL，外核层；OS，光感受器外段。比例尺：20μm。
图7
图7。DJ-1KO小鼠视网膜光受体突触终末和多巴胺能神经元异常
来自3个月大（A）和6个月大（C）对照以及3个月大（B）和6个月大（D）DJ-1 KO小鼠的视网膜切片中ribeye（突触带标记，绿色）和细胞核（蓝色）的免疫荧光染色的代表性共焦显微镜图像。白色箭头在DJ-1KO小鼠的ONL中显示出肋骨染色；白色示踪描绘了里贝耶染色的区域。E： 上述样品中视网膜中的肋骨染色颗粒计数。F： DJ-1KO小鼠中被肋骨染色颗粒覆盖的区域，暗红色和浅红色条；3个月龄和6个月龄的对照小鼠，分别为深蓝色和浅蓝色条。数据表示为平均值±SEM；n=每组4眼（A–D）。通过t检验获得的p值，*p=0.0431，**p=0.0036，**p=0.0145，***p=0.0384。G–J：3月龄（G）和6月龄（I）对照组以及3月龄-（H）和6个月龄（J）DJ-1 KO小鼠视网膜切片中酪氨酸羟化酶（TH，多巴胺能神经元标记物，绿色）和细胞核（蓝色）免疫荧光染色的典型共聚焦显微镜图像。插图以35°视角表示TH染色。白色箭头显示轴突TH标记。INL，内核层；OPL，外丛状层；ONL，外核层。比例尺A–D:10μm；G–J：40μm；插图：10μm。
图8
图8。DJ-1 KO小鼠视网膜氧化应激和炎症增加
A–D：3月龄（A）和6月龄（C）对照组以及3月龄-（B）和6个月龄（D）DJ-1 KO小鼠视网膜切片中Nrf2（氧化应激调节剂，绿色）和细胞核（蓝色）免疫荧光染色的典型共焦显微镜图像。E–H：用共焦显微镜分析3个月龄（E）和6个月龄对照组以及3个月期（F）和6月龄（H）DJ-1 KO的视网膜切片中8-oxoG（DNA氧化标记，绿色）和细胞核（蓝色）免疫荧光染色的典型共焦显微镜图像。一： 来自对照组和DJ-1 KO小鼠的6个月龄视网膜/RPE裂解物的代表性免疫印迹与红/绿视蛋白（R/G）、TH、Nrf2、ezrin（EZR）和DJ-1抗体反应。J： 对照组（浅蓝色柱）和DJ-1 KO小鼠（浅红色柱）视网膜/RPE裂解物的免疫印迹定量。数据表示为平均相对信号强度±SEM（n=3），p值通过t检验获得。GCL，神经节细胞层；IPL，内丛状层；INL，内核层；OPL，外丛状层；ONL，外核层；IS，光感受器内节；R/G视蛋白，红/绿锥视蛋白；TH，酪氨酸羟化酶。比例尺：40μm。
图9
图9。单尾静脉注射NaIO后加速视网膜萎缩三在DJ-1 KO小鼠中
注射后1（B，F）、3（C，G）和5（D，H）天，对照组（E–H）和DJ-1 KO（A–D）小鼠视网膜1μm塑料切片的甲苯胺蓝染色代表性图像。DJ-1 KO（E）和对照（A）小鼠也注射了PBS。黑色箭头表示没有RPE的区域；黑色箭头表示视网膜下间隙存在细胞；白色箭头表示免疫细胞填充视网膜下间隙的大片区域。INL，内核层；OPL，外丛状层；ONL，外核层；IS，光感受器内部节段。比例尺：10μm。一： 绘制的数据表示平均RPE厚度±SEM（n=7）。红柱=DJ-1 KO；蓝色列=对照组小鼠。星号表示对照组小鼠的统计显著性（*p=0.0001）；括号表示注射NaIO的小鼠三显示注射PBS的小鼠与注射NaIO的小鼠之间的统计差异（p=0.0001三注射NaIO的小鼠1天内p=0.0201三3天，注射NaIO的小鼠p=0.0001三5天）和DJ-1 KO（注射NaIO的小鼠p=0.0001三注射NaIO的小鼠1天内p=0.0004三3天，注射NaIO的小鼠p=0.0001三5天）小鼠。J： 描绘视网膜下间隙±SEM中炎性细胞平均数量的绘图数据（n=7）。星号表示对照组小鼠的统计显著性（**p=0.0076）。
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    1. Awatramani G，Wang J，Slaugter MM。无长突细胞和神经节细胞对两栖动物视网膜电图的贡献。视觉神经科学。2001;18:147–156.-公共医学
    1. Beatty S、Koh H、Phil M、Henson D、Boulton M。氧化应激在年龄相关性黄斑变性发病机制中的作用。Surv眼科。2000;45:115–134.-公共医学
    1. 贝尔BA、考尔C、霍利菲尔德JG。一种保护性眼罩，用于在小动物眼部成像过程中防止媒体混浊。Exp Eye Res.2014；127:280–287.-项目管理咨询公司-公共医学
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