2015年12月 December 2015 第23卷第6期 ACTA LABORATORIUM ANIMALIS SCIENTIA SINICA Vol. 23 No. 6 研究进展 树齣在眼科学的基础研究进展 周广龙!,朱勤',李振宇2,陈玲霞2,尹博文2,胡敏!,孙晓梅2 (1.云南省第二人民医院眼科中心&昆明医科大学第四附属医院眼科,昆明650021 2.中国医学科学院医学生物研究所/北京协和医学院,树齣种质资源中心,昆明650118) 【摘要】树齣具有发达的视觉系统,视锥细胞数量占感光细胞的%%,具有较好的色觉及立体视觉。我国的 树齣资源丰富,成本较低,比较医学和基因组学研究证实树齣是理想的眼科实验动物模型。利用树齣开展眼科研 究主要集中在近视模型的建立、近视对巩膜和脉络膜造成的变化,以及树齣视网膜、视神经、角膜及视皮质的基础 研究。本文对树齣在眼科学方面的基础硏究结果进行综述 【关键词】树齣;眼科;近视;动物模型 【中图分类号】Q95-33【文献标识码】A【文章编号】10054847(2015)0640652404 Doi:10.3969/i.issn.1005-4847.2015.06.021 Progress in the basic ophthalmological research of tree shrew Qin, LI Zhen-yu, CHEN Ling-xia, YIN Bo-wen, HU Min, SUN Xiao-mei (1. Department of Ophthalmology, the Second Peoples Hospital of Yunnan Province the Fourth Affiliated Hospital of Kunming Medical University, Kunming 650021, China; 2. Institute of Medical Biology, Chinese Academy of Medical Sciences Peking Union Medical College, Tree shrew Germplasm Resource Center, kunming 650018) Abstract] Tree shrews have an excellent visual system, their cones accounted for 96% of the photorecepter cells so that their color vision and stereo vision are well developed. With their rich resources and low cost, tree shrews have been considered as an ideal animal model in eye research in comparative medicine and genomics research. The ophthalmological research on tree shrew mainly focused on the establishment of myopia model choroids, and the basic studies of their retina, optic and visual cortex. This paper reviewed the basic ophthalmological re- search of tree shrew Key words] Tree shrew; Ophthalmology Myopia; Animal models 树齣( tree shrews,πuφ paia belangeri),隶属于攀角膜,通过角膜可看到圆形的虹膜,树齣的瞳孔始终 齣目( Scandentia),树齣科( Tapaiidae)树齣属( Tupa-为一圆形。眼球的最后侧为布满了视锥视杆细胞的 ia),为外形类似于松鼠的一类小型哺乳类动物,广视网膜。由于树齣视网膜上具有视锥细胞,因而能 泛分布于南亚、东南亚及我国南部与西南部地分辨出红、黄、绿色调的能力,一些研究表明:树齣已 区。由于它在生理解剖、神经发育、肝炎病毒感初步具有双眼视觉或立体视觉{4。树齣双眼视觉 染特性及心理应激模式等方面与灵长类甚至人类高及色觉的产生,是树齣视觉发达的一个重要证据。 度相似1,因此主要用于病毒性肝炎、肝细胞癌、近此外,由于采用传统常规的实验动物(实验啮齿类 视及心理社会应激方面的研究。 和非人灵长类等)研究人类眼科疾病遇到了许多困 树齣具有较大的眼睛,眼球近于圆形,眼球外侧难,以及近年来非人灵长类动物资源的枯竭和伦理 部分弧度较大,除外侧部分外,都由不透明的巩膜所道德等问题,急需开发经济、可替代的实验动物用于 包被,视神经从眼球内侧面离开眼球。眼球前面是研究,其中尤其引人注目的就是树齣。由于树齣不 基金项目]云南省自然科学基金(2013Fl91);云南省科技创新平台建设(2013DA002)。 [作者简介]周广龙(1985-),男,在读硕士研究生,研究方向:斜视弱视小儿眼病E-mail:1127564996@qcom [通讯作者]胡敏,E-mil:fudanhumin@sin.com;孙晓梅,E-mail:sxm@mbeans.com.cn
圆园员缘 年 员圆 月 第 圆猿 卷 第 远 期 中国实验动物学报 粤悦栽粤 蕴粤月韵砸粤栽韵砸陨哉酝 粤晕陨酝粤蕴陨杂 杂悦陨耘晕栽陨粤 杂陨晕陨悦粤 阅藻糟藻皂遭藻则 圆园员缘 灾燥造援 圆猿摇 晕燥援 远 咱基金项目暂云南省自然科学基金渊圆园员猿云在员怨员冤 曰云南省科技创新平台建设渊圆园员猿阅粤园园圆冤 遥 咱作者简介暂周广龙渊员怨愿缘 原 冤 袁男袁在读硕士研究生袁 研究方向院 斜视弱视小儿眼病 耘鄄皂葬蚤造院 员员圆苑缘远源怨怨远岳 择择援 糟燥皂 咱通讯作者暂胡敏袁耘鄄皂葬蚤造院 枣怎凿葬灶澡怎皂蚤灶岳 泽蚤灶葬援 糟燥皂曰孙晓梅袁耘鄄皂葬蚤造院 泽曾皂岳 蚤皂遭糟葬皂泽援 糟燥皂援 糟灶 藡蕥蕥蕥蕥藡 蕥 蕥 藡 研究进展蕥蕥蕥蕥 藡 树鼩在眼科学的基础研究进展 周广龙员 袁朱勤员 袁 李振宇圆 袁陈玲霞圆 袁 尹博文圆 袁 胡敏员 袁 孙晓梅圆 渊员援 云南省第二人民医院眼科中心 驭 昆明医科大学第四附属医院眼科袁昆明摇 远缘园园圆员曰 圆援 中国医学科学院医学生物研究所辕 北京协和医学院袁树鼩种质资源中心袁昆明摇 远缘园员员愿冤 摇 摇 揖摘要铱 树鼩具有发达的视觉系统袁视锥细胞数量占感光细胞的 怨远豫 袁具有较好的色觉及立体视觉遥 我国的 树鼩资源丰富袁成本较低袁比较医学和基因组学研究证实树鼩是理想的眼科实验动物模型遥 利用树鼩开展眼科研 究主要集中在近视模型的建立尧近视对巩膜和脉络膜造成的变化袁以及树鼩视网膜尧视神经尧角膜及视皮质的基础 研究遥 本文对树鼩在眼科学方面的基础研究结果进行综述遥 揖关键词铱 树鼩曰眼科曰近视曰动物模型 揖中图分类号铱 匝怨缘鄄猿猿摇 摇 揖文献标识码铱 粤摇 摇 揖文章编号铱 员园园缘鄄源愿源苑渊圆园员缘冤园远鄄园远缘圆鄄园源 阅燥蚤院员园郾 猿怨远怨 辕 躁援 蚤泽泽灶援 员园园缘 原 源愿源苑郾 圆园员缘郾 园远郾 园圆员 孕则燥早则藻泽泽 蚤灶 贼澡藻 遭葬泽蚤糟 燥责澡贼澡葬造皂燥造燥早蚤糟葬造 则藻泽藻葬则糟澡 燥枣 贼则藻藻 泽澡则藻憎 在匀韵哉 郧怎葬灶早鄄造燥灶早员 袁在匀哉 匝蚤灶员 袁蕴陨 在澡藻灶鄄赠怎圆 袁悦匀耘晕 蕴蚤灶早鄄曾蚤葬圆 袁再陨晕 月燥鄄憎藻灶圆 袁匀哉 酝蚤灶员 袁杂哉晕 载蚤葬燥鄄皂藻蚤圆 渊员援 阅藻责葬则贼皂藻灶贼 燥枣 韵责澡贼澡葬造皂燥造燥早赠袁 贼澡藻 杂藻糟燥灶凿 孕藻燥责造藻爷 泽 匀燥泽责蚤贼葬造 燥枣 再怎灶灶葬灶 孕则燥增蚤灶糟藻 驭 贼澡藻 云燥怎则贼澡 粤枣枣蚤造蚤葬贼藻凿 匀燥泽责蚤贼葬造 燥枣 运怎灶皂蚤灶早 酝藻凿蚤糟葬造 哉灶蚤增藻则泽蚤贼赠袁 运怎灶皂蚤灶早 远缘园园圆员袁 悦澡蚤灶葬曰 圆援 陨灶泽贼蚤贼怎贼藻 燥枣 酝藻凿蚤糟葬造 月蚤燥造燥早赠袁 悦澡蚤灶藻泽藻 粤糟葬凿藻皂赠 燥枣 酝藻凿蚤糟葬造 杂糟蚤藻灶糟藻泽 驭 孕藻噪蚤灶早 哉灶蚤燥灶 酝藻凿蚤糟葬造 悦燥造造藻早藻袁 栽则藻藻 泽澡则藻憎 郧藻则皂责造葬泽皂 砸藻泽燥怎则糟藻 悦藻灶贼藻则袁噪怎灶皂蚤灶早 远缘园园员愿冤 揖粤遭泽贼则葬糟贼铱摇 栽则藻藻 泽澡则藻憎泽 澡葬增藻 葬灶 藻曾糟藻造造藻灶贼 增蚤泽怎葬造 泽赠泽贼藻皂袁 贼澡藻蚤则 糟燥灶藻泽 葬糟糟燥怎灶贼藻凿 枣燥则 怨远豫 燥枣 贼澡藻 责澡燥贼燥则藻糟藻责贼藻则 糟藻造造泽袁 泽燥 贼澡葬贼 贼澡藻蚤则 糟燥造燥则 增蚤泽蚤燥灶 葬灶凿 泽贼藻则藻燥 增蚤泽蚤燥灶 葬则藻 憎藻造造 凿藻增藻造燥责藻凿援 宰蚤贼澡 贼澡藻蚤则 则蚤糟澡 则藻泽燥怎则糟藻泽 葬灶凿 造燥憎 糟燥泽贼袁 贼则藻藻 泽澡则藻憎泽 澡葬增藻 遭藻藻灶 糟燥灶泽蚤凿藻则藻凿 葬泽 葬灶 蚤凿藻葬造 葬灶蚤皂葬造 皂燥凿藻造 蚤灶 藻赠藻 则藻泽藻葬则糟澡 蚤灶 糟燥皂责葬则葬贼蚤增藻 皂藻凿蚤糟蚤灶藻 葬灶凿 早藻灶燥皂蚤糟泽 则藻泽藻葬则糟澡援 栽澡藻 燥责澡贼澡葬造皂燥造燥早蚤糟葬造 则藻泽藻葬则糟澡 燥灶 贼则藻藻 泽澡则藻憎 皂葬蚤灶造赠 枣燥糟怎泽藻凿 燥灶 贼澡藻 藻泽贼葬遭造蚤泽澡皂藻灶贼 燥枣 皂赠燥责蚤葬 皂燥凿藻造袁 葬泽 憎藻造造 葬泽 贼澡藻 糟澡葬灶早藻泽 蚤灶 皂赠燥责蚤糟 泽糟造藻则葬 葬灶凿 糟澡燥则燥蚤凿泽袁 葬灶凿 贼澡藻 遭葬泽蚤糟 泽贼怎凿蚤藻泽 燥枣 贼澡藻蚤则 则藻贼蚤灶葬袁 燥责贼蚤糟 葬灶凿 增蚤泽怎葬造 糟燥则贼藻曾援 栽澡蚤泽 责葬责藻则 则藻增蚤藻憎藻凿 贼澡藻 遭葬泽蚤糟 燥责澡贼澡葬造皂燥造燥早蚤糟葬造 则藻鄄 泽藻葬则糟澡 燥枣 贼则藻藻 泽澡则藻憎援 揖运藻赠 憎燥则凿泽铱摇 栽则藻藻 泽澡则藻憎曰 韵责澡贼澡葬造皂燥造燥早赠曰 酝赠燥责蚤葬曰 粤灶蚤皂葬造 皂燥凿藻造泽 摇 摇 树鼩渊贼则藻藻 泽澡则藻憎泽袁 栽怎责葬蚤葬 遭藻造葬灶早藻则蚤冤 袁隶属于攀 鼩目渊 杂糟葬灶凿藻灶贼蚤葬冤 袁树鼩科渊栽葬责葬蚤蚤凿葬藻冤树鼩属渊栽怎责葬鄄 蚤葬冤 袁为外形类似于松鼠的一类小型哺乳类动物袁广 泛分布于南亚尧 东南亚及我国南部与西南部地 区咱员暂 遥 由于它在生理解剖尧神经发育尧肝炎病毒感 染特性及心理应激模式等方面与灵长类甚至人类高 度相似咱圆暂 袁因此主要用于病毒性肝炎尧肝细胞癌尧近 视及心理社会应激方面的研究咱猿暂 遥 树鼩具有较大的眼睛袁眼球近于圆形袁眼球外侧 部分弧度较大袁除外侧部分外袁都由不透明的巩膜所 包被袁视神经从眼球内侧面离开眼球遥 眼球前面是 角膜袁通过角膜可看到圆形的虹膜袁树鼩的瞳孔始终 为一圆形遥 眼球的最后侧为布满了视锥视杆细胞的 视网膜遥 由于树鼩视网膜上具有视锥细胞袁因而能 分辨出红尧黄尧绿色调的能力袁一些研究表明院树鼩已 初步具有双眼视觉或立体视觉咱源暂 遥 树鼩双眼视觉 及色觉的产生袁是树鼩视觉发达的一个重要证据遥 此外袁由于采用传统常规的实验动物渊实验啮齿类 和非人灵长类等冤研究人类眼科疾病遇到了许多困 难袁以及近年来非人灵长类动物资源的枯竭和伦理 道德等问题袁急需开发经济尧可替代的实验动物用于 研究袁其中尤其引人注目的就是树鼩遥 由于树鼩不
中国实验动物学报2015年12月第23卷第 Acta Lab Anim Sci Sin. December 2015. Vol. 23 No. 6 653 仅具有特殊的进化地位,同时还具有一些极为重要度变化与眼轴变化无明显相关性,揭示巩膜软化与 的特征,如繁殖周期短,人工饲养较易,经济成本较近视发生发展无明显因果关系 低等,使其成为人类疾病研究的良好动物模型。随1.2近视脉络膜方面的研究 着树齣基因组测序的完成,树齣在人类疾病模型 He等将睁眼后24d的树齣单眼佩戴负透镜 方面的应用将更加广泛。本文就树齣在眼科方面的诱导形成近视模型,并在恢复期用定量PCR检测脉 研究进展进行综述。 络膜相关基因的变化,发现脉络膜在近视发展过程 1树齣在近视方面的研究 中起到一个从视网膜到巩膜信号的级联放大作用, 进一步说明了脉络膜基因表达的变化引起了巩膜成 近视是眼科常见眼病之一,发病率之高,已成为纤维细胞基因表达的变化和眼轴的延长。同时,他 严重的公共卫生问题。在我国南方城市5~15岁的们还通过负透镜、形觉剥夺、持续黑暗环境诱导近 发病率为38.1%,农村13~17岁的发病率为视,发现持续黑暗环境组较负透镜组及形觉剥夺组 42.4%(,已严重影响人们的生活质量。近视的有更明显的近视,而相关基因mRNA的表达在负透 基础研究主要基于动物模型来开展,常用的有鸡、小镜组及形觉剥夺组明显不同,持续黑暗环境组无明 鼠、树齣、豚鼠、猫、兔、猴等动物模型。早期的学者显表达异常,说明尽管视觉环境不同,但在脉络膜水 多选用鸡为实验对象,但其解剖结构与人类差异很平,基因的表达由“启动”正视化信号所引起。 大,不能很好解释人类近视问题,现在已很少应用;1.3近视相关基因方面的研究 虽然小鼠的调节机制与人类相似,但是其眼轴短,测 随着近视基因相关研究的不断深入,近年学者 量困难;猫属于夜行性动物,用眼习惯与人类相反;发现19种基因的mRNA水平在近视眼与正常眼之 猴子虽然与人类的亲缘关系最密切,但成本较高,而间存在差异。Go等用树齣单眼佩戴负透镜 且涉及到伦理问题,也很少采用。而树駒眼球解剖的方法来诱发近视“启动”基因的表达,去掉负透镜 及视觉系统与人类有高度相似性,感光细胞以视锥观察“停止”状态下的基因表达,用定量 RT-PCR测 细胞为主,对形觉剥夺环境极为敏感,是研究形觉剥试了55个基因,发现8种基因参与了近视的双向调 夺性近视的极佳动物模型。 Siegwart等将自然睁控,这8种基因分别是:NPB、 CAPNS1、NGEF,TG 眼后7、15、213、4863d树齣分别用半透明遮光板FB1、CTGF、NOV、TMP1、HS6STl。同时他们还发现 单眼剥夺12d观察眼轴的延长,发现树齣近视的易通过3种(负透镜、形觉剥夺、暗室环境)方式诱导 感期的高峰时段大约发生在睁眼后15-45d之间。的近视基因表达无明显区别。也有学者用酶联 1.1近视巩膜方面的研究 免疫法检测到细胞因子TGF-B亚型参与了近视发 Neville等用树鼬和鸡制作成单眼缝合诱导育过程中巩膜的调控l。 Mebrien等通过单眼 近视模型去除剥夺因素后腹腔注射D青霉胺剥夺树齣近视模型,然后去除遮盖,体内新合成的葡 (DPA)或B氨基丙腈(β-APN),发现BAPN注射组萄糖胺聚糖(GAGs)用放射性硫标记,结果近视发 的剥夺眼眼轴明显延长、后极部巩膜明显变薄,并且展的过程中,巩膜GAG合成明显减少,尤其是在后 出现严重的棋盘格样改变,而DPA组的变化很小,极部。 相同条件下的鸡与对照组相比无明显发育性近视或 有学者通过分析树齣基因组中209个视觉系统 眼轴延长,说明BAPN有较强的诱导近视作用以及相关基因,除了两个光感受器基因ONMW和 树在近视模型方面的优势。有研究显示将睁 OPNIMW2缺失,其余基因在树齣中均存在,且与人 眼后15d的树齣用半透明遮光板戴12d,然后在赤的基因序列一致性较高4。 OPNIMW和 道部和后极部巩膜用5g重的负荷,持续20min,观 OPNIMW2都是中波长感光蛋白,决定物种是三元 察巩膜长度的改变发现近视眼的后极部和赤道部色还是二元色视觉的关键基因,一般只存在于高等 巩膜标本的延长率比对照组要明显增大,支持了眼灵长类),树齣的这一基因缺失正好说明其与低等 轴长度的改变与诱导近视的关系是通过巩膜延长特灵长类一样,是一个二元色视觉物种。另外,RH1 征来控制的假说。类似的发现还有,巩膜时间依赖基因是视网膜上视杆细胞视觉感受器基因,可以调 性的机械特征受视觉经验的控制。Gytz等t1]节夜间视力。 通过树齣近视模型研究发现,在近视的发生与恢复 过程中,胶原纤维的卷曲直接与眼轴的延伸率相关 2树齣在视网膜基础及功能方面的研 这一发现表明,巩膜调节性胶原纤维的可塑性,可能究 是近视眼轴延长可控制的一个可塑机制,巩膜的硬 视网膜的功能是将进入眼内的光信号进行处理
中国实验动物学报 圆园员缘 年 员圆 月第 圆猿 卷第 远 期摇 粤糟贼葬 蕴葬遭 粤灶蚤皂 杂糟蚤 杂蚤灶袁阅藻糟藻皂遭藻则 圆园员缘袁灾燥造援 圆猿 晕燥援 远 仅具有特殊的进化地位袁同时还具有一些极为重要 的特征袁如繁殖周期短袁人工饲养较易袁经济成本较 低等袁使其成为人类疾病研究的良好动物模型遥 随 着树鼩基因组测序的完成咱缘暂 袁树鼩在人类疾病模型 方面的应用将更加广泛遥 本文就树鼩在眼科方面的 研究进展进行综述遥 员摇 树鼩在近视方面的研究 近视是眼科常见眼病之一袁发病率之高袁已成为 严重的公共卫生问题遥 在我国南方城市 缘 耀 员缘 岁的 发病率为 猿愿郾 员豫 咱远暂 袁农村 员猿 耀 员苑 岁的发病率为 源圆郾 源豫 咱苑暂 袁 已严重影响人们的生活质量遥 近视的 基础研究主要基于动物模型来开展袁常用的有鸡尧小 鼠尧树鼩尧豚鼠尧猫尧兔尧猴等动物模型遥 早期的学者 多选用鸡为实验对象袁但其解剖结构与人类差异很 大袁不能很好解释人类近视问题袁现在已很少应用曰 虽然小鼠的调节机制与人类相似袁但是其眼轴短袁测 量困难曰猫属于夜行性动物袁用眼习惯与人类相反曰 猴子虽然与人类的亲缘关系最密切袁但成本较高袁而 且涉及到伦理问题袁也很少采用遥 而树鼩眼球解剖 及视觉系统与人类有高度相似性袁感光细胞以视锥 细胞为主袁对形觉剥夺环境极为敏感袁是研究形觉剥 夺性近视的极佳动物模型遥 杂蚤藻早憎葬则贼 等咱愿暂 将自然睁 眼后 苑尧员缘尧圆员尧猿猿尧源愿尧远猿凿 树鼩分别用半透明遮光板 单眼剥夺 员圆凿 观察眼轴的延长袁发现树鼩近视的易 感期的高峰时段大约发生在睁眼后 员缘 耀 源缘 凿 之间遥 员郾 员摇 近视巩膜方面的研究 晕藻增蚤造造藻 等咱怨暂用树鼩和鸡制作成单眼缝合诱导 近视模型袁 去除剥夺因素后腹腔注射 阅鄄青霉胺 渊阅孕粤冤或 茁鄄氨基丙腈渊茁鄄粤孕晕冤 袁发现 茁鄄粤孕晕 注射组 的剥夺眼眼轴明显延长尧后极部巩膜明显变薄袁并且 出现严重的棋盘格样改变袁而 阅孕粤 组的变化很小袁 相同条件下的鸡与对照组相比无明显发育性近视或 眼轴延长袁说明 茁鄄粤孕晕 有较强的诱导近视作用以及 树鼩在近视模型方面的优势遥 有研究显示咱员园暂 将睁 眼后 员缘 凿 的树鼩用半透明遮光板戴 员圆 凿袁然后在赤 道部和后极部巩膜用 缘 早 重的负荷袁持续 圆园 皂蚤灶袁观 察巩膜长度的改变袁发现近视眼的后极部和赤道部 巩膜标本的延长率比对照组要明显增大袁支持了眼 轴长度的改变与诱导近视的关系是通过巩膜延长特 征来控制的假说遥 类似的发现还有袁巩膜时间依赖 性的机械特征受视觉经验的控制咱员员暂 遥 郧则赠贼扎 等咱员圆暂 通过树鼩近视模型研究发现袁在近视的发生与恢复 过程中袁胶原纤维的卷曲直接与眼轴的延伸率相关袁 这一发现表明袁巩膜调节性胶原纤维的可塑性袁可能 是近视眼轴延长可控制的一个可塑机制袁巩膜的硬 度变化与眼轴变化无明显相关性袁揭示巩膜软化与 近视发生发展无明显因果关系遥 员郾 圆摇 近视脉络膜方面的研究 匀藻 等咱员猿暂将睁眼后圆源 凿 的树鼩单眼佩戴负透镜 诱导形成近视模型袁并在恢复期用定量 孕悦砸 检测脉 络膜相关基因的变化袁发现脉络膜在近视发展过程 中起到一个从视网膜到巩膜信号的级联放大作用袁 进一步说明了脉络膜基因表达的变化引起了巩膜成 纤维细胞基因表达的变化和眼轴的延长遥 同时袁他 们还通过负透镜尧形觉剥夺尧持续黑暗环境诱导近 视袁发现持续黑暗环境组较负透镜组及形觉剥夺组 有更明显的近视袁而相关基因 皂砸晕粤 的表达在负透 镜组及形觉剥夺组明显不同袁持续黑暗环境组无明 显表达异常袁说明尽管视觉环境不同袁但在脉络膜水 平袁基因的表达由野启动冶正视化信号所引起咱员源暂 遥 员郾 猿摇 近视相关基因方面的研究 随着近视基因相关研究的不断深入袁近年学者 发现 员怨 种基因的 皂砸晕粤 水平在近视眼与正常眼之 间存在差异咱员缘暂 遥 郧怎燥 等咱员远暂 用树鼩单眼佩戴负透镜 的方法来诱发近视野启动冶基因的表达袁去掉负透镜 观察野停止冶状态下的基因表达袁用定量 砸栽鄄孕悦砸 测 试了 缘缘 个基因袁发现 愿 种基因参与了近视的双向调 控袁这 愿 种基因分别是院晕孕砸猿尧悦粤孕晕杂员尧晕郧耘云袁栽郧鄄 云月员尧悦栽郧云尧晕韵灾尧栽陨酝孕员尧匀杂远杂栽员遥 同时他们还发现 通过 猿 种渊负透镜尧形觉剥夺尧暗室环境冤 方式诱导 的近视基因表达无明显区别咱员苑暂 遥 也有学者用酶联 免疫法检测到细胞因子 栽郧云鄄茁 亚型参与了近视发 育过程中巩膜的调控咱员愿暂 遥 酝糟月则蚤藻灶 等咱员怨暂 通过单眼 剥夺树鼩近视模型袁然后去除遮盖袁体内新合成的葡 萄糖胺聚糖渊 郧粤郧泽冤 用放射性硫标记袁结果近视发 展的过程中袁巩膜 郧粤郧 合成明显减少袁尤其是在后 极部遥 有学者通过分析树鼩基因组中 圆园怨 个视觉系统 相关基因袁 除了两个光感受器基因 韵孕晕员酝宰 和 韵孕晕员酝宰圆 缺失袁其余基因在树鼩中均存在袁且与人 的基 因 序 列 一 致 性 较 高咱源暂 遥 韵孕晕员酝宰 和 韵孕晕员酝宰圆 都是中波长感光蛋白袁决定物种是三元 色还是二元色视觉的关键基因袁一般只存在于高等 灵长类咱圆园暂 袁树鼩的这一基因缺失正好说明其与低等 灵长类一样袁是一个二元色视觉物种遥 另外袁砸匀员 基因是视网膜上视杆细胞视觉感受器基因袁可以调 节夜间视力咱源暂 遥 圆摇 树鼩在视网膜基础及功能方面的研 究 摇 摇 视网膜的功能是将进入眼内的光信号进行处理 远缘猿
654 中国实验动物学报2015年12月第23卷第6期 Acta Lab Anim Sci sin, December2015,vl.23.No.6 转变为电信号,传人视神经,再经视觉传导通路传入和时空调谐特征。他们还发现树齣1区第四层感 视中枢产生视觉,而这个过程是由光感受器一视锥受野特征类似于外侧膝状体输入的感受野特征,外 细胞、视杆细胞的外节来完成的。视锥细胞感受中侧膝状体细胞无方向选择性,受控于单一信号,能够 等或明亮光线(明视觉)和色觉;视杆细胞感受暗光对正弦光栅产生强烈的调制反应,而Ⅵ区第四层 (暗视觉)。 细胞也呈现了这些特征。 Elston等研究树齣 Foeiⅸ等(21用光学显微镜和电子显微镜观察成视皮质椎体细胞结构发现,树齣的椎体细胞在通过 年树齣视网膜和出生后早期不同阶段视网膜发育过VⅥ1、V2和TD区向前发展的过程中逐渐变小,而椎 程,发现树齣视锥细胞占光感受器的%6%;视杆细体细胞的棘突是灵长类的两倍之多。另有学者发现 胞占4%。他们还发现视网膜的成熟过程是离心树齣的视皮质输人层已被复杂细胞控制,而简单细 的,从玻璃体面向巩膜面,出生后在外丛状层和内丛胞可能并不是视觉信息处理必须的阶段 状层即有少量的突触出现,这些早期的突触很小而 且拥有较少的突触囊泡在出生后14d接近成熟。4树鼢在角膜方面的研究 光敏感细胞外节发育最晚,出生后10d即可看到膜 有学者用电子显微镜观察树齣角膜的超微 盘,但是整齐膜盘在生后18d大量出现,并行使其结构,发现树齣的角膜厚度虽然只有人类角膜的一 功能。Mulr等(2将视网膜整体包埋、水平半薄切半,但角膜结构与人类非常相似,从前向后也分为角 片甲酚紫和甲苯胺蓝染色发现,树齣视网膜包含两膜上皮层、前弹力层、基质层、后弹力层和角膜内皮 种视锥细胞:长波长敏感细胞(LWS)和短波长敏感层,且各层结构占角膜厚度的比例也跟人类的极为 细胞(SWS)(人的为3种:长波长敏感细胞、中波长相似。不同的是树齣角膜基质层前部胶原纤维相互 敏感细胞、短波长敏感细胞),视锥细胞的密度范围交织排列,基质层后部跟人类相似为平行排列。这 外周少于中心部,密度最小(12000/m2)的在外周种结构特征是研究非遗传性角膜疾病所引起的胶原 上方,最大(36000mm2)的在中央鼻侧视网膜。纤维改变很好的动物模型,例如:准分子激光原位角 Petry等2用显微分光光度测定法同样观察发现树膜磨镶术( LASIK) 齣只存在LWS和SwS。另有学者研究发现树齣视 网膜神经节细胞上已经产生了适应高时间分辨率的5树齣在视神经方面的研究 视觉机制,来完成灵敏的跳跃运动叫1。 有学者研究4周至5岁树齣的视神经,分析 3树齣在视皮质方面的研究 视神经的整体形态、细胞形态和细胞外基质,并与人 类的视神经进行对比发现树齣的视神经与人的视神 Peiyan等用小清蛋白、M32免疫阳性神经经有很多相似之处尤其是在筛板区,并且视神经结 白抗原、囊泡谷氨酸盐载体2(VGu2)、游离缔组织的改变与年龄相关。这些特征使得树齣能够 离子锌、髓磷脂、细胞色素氧化酶及尼氏染色,从大成为继非人灵长类之后研究青光眼病理生理学改变 脑的冠状切面、矢状切面和水平面对树齣皮质各分的理想动物模型。 支区域进行重建,发现其视觉相关区域包括17区 综上所述,树齣在视觉领域的研究已广泛和深 18区、TA区、TD区、TP区、区。 Drenhaus等用的开展,作为灵长类的近亲,树齣具有形体小、饲 组织的连续切片、三维重建和形态学测量研究树齣养成本低及繁殖周期短且与人类进化地位接近等生 VI区出生后的发育,在Ⅴ1区发育的时空进程中,物学特征,已成为研究人类疾病动物模型的良好动 不同分层的出现代表了中枢到外周视网膜有序的连物。尤其在近视发病机理研究方面,树齣是国际公 接,双眼驱动部分在出生后第1天Ⅵ区的中心区认的近视模型。而其它常用的实验动物都不能较全 域出现,而单眼驱动神经元部分在出生后的第3周面的解释近视的发生发展。树齣具有发达的视皮层 才能看见,即双眼部分达到中间区域的界限时。视系统,也可作为神经眼科学如弱视发病机制等视皮 皮质快速发育期从树齣睁眼开始(PI8.8±2.1)并层相关疾病研究的良好模型。另外,树鼬角膜、视网 在断奶之后(P32-P37)性成熟之前(P103-P112)达膜以及视神经基础功能方面的深入研究,也为相关 到极点,随后由于细胞的凋亡有所减少。 Johnson眼科疾病模型如准分子激光原位角膜磨镶术、青光 等以通过用体内双光子成像技术,评估Ⅵ1区神经眼等提供新的研究思路。目前树鼬用作实验动物模 元对短波长敏感视锥细胞刺激的反应特征,发现V1型的标准化已趋于完善,很大程度上促进了树齣在 区2乃3层的大多数神经元只接收短波长敏感视锥细眼科研究中的进展及推广。然而由于目前还未培育 胞的刺激,并且这种反应很好的展现了方位选择性出树齣的近交品系,一定程度上又受到限制。但是
中国实验动物学报 圆园员缘 年 员圆 月第 圆猿 卷第 远 期摇 粤糟贼葬 蕴葬遭 粤灶蚤皂 杂糟蚤 杂蚤灶袁阅藻糟藻皂遭藻则 圆园员缘袁灾燥造援 圆猿郾 晕燥援 远 转变为电信号袁传入视神经袁再经视觉传导通路传入 视中枢产生视觉袁而这个过程是由光感受器要视锥 细胞尧视杆细胞的外节来完成的遥 视锥细胞感受中 等或明亮光线渊明视觉冤和色觉曰视杆细胞感受暗光 渊暗视觉冤 遥 云燥藻造蚤曾 等咱圆员暂用光学显微镜和电子显微镜观察成 年树鼩视网膜和出生后早期不同阶段视网膜发育过 程袁发现树鼩视锥细胞占光感受器的 怨远豫 曰视杆细 胞占 源豫 遥 他们还发现视网膜的成熟过程是离心 的袁从玻璃体面向巩膜面袁出生后在外丛状层和内丛 状层即有少量的突触出现袁这些早期的突触很小而 且拥有较少的突触囊泡袁在出生后 员源 凿 接近成熟遥 光敏感细胞外节发育最晚袁出生后 员园 凿 即可看到膜 盘袁但是整齐膜盘在生后 员愿 凿 大量出现袁并行使其 功能遥 酝怎造造藻则 等咱圆圆暂将视网膜整体包埋尧水平半薄切 片甲酚紫和甲苯胺蓝染色发现袁树鼩视网膜包含两 种视锥细胞院长波长敏感细胞渊 蕴宰杂冤和短波长敏感 细胞渊 杂宰杂冤 渊人的为 猿 种院长波长敏感细胞尧中波长 敏感细胞尧短波长敏感细胞冤 袁视锥细胞的密度范围 外周少于中心部袁密度最小渊员圆 园园园 辕 皂皂圆 冤的在外周 上方袁最大渊 猿远 园园园 辕 皂皂圆 冤 的在中央鼻侧视网膜遥 孕藻贼则赠 等咱圆猿暂用显微分光光度测定法同样观察发现树 鼩只存在 蕴宰杂 和 杂宰杂遥 另有学者研究发现树鼩视 网膜神经节细胞上已经产生了适应高时间分辨率的 视觉机制袁来完成灵敏的跳跃运动咱圆源暂 遥 猿摇 树鼩在视皮质方面的研究 孕藻蚤赠葬灶 等咱圆缘暂用小清蛋白尧杂酝陨鄄猿圆 免疫阳性神经 丝蛋白抗原尧囊泡谷氨酸盐载体 圆 渊 灾郧蕴怎栽圆冤 尧游离 离子锌尧髓磷脂尧细胞色素氧化酶及尼氏染色袁从大 脑的冠状切面尧矢状切面和水平面对树鼩皮质各分 支区域进行重建袁发现其视觉相关区域包括 员苑 区尧 员愿 区尧栽粤 区尧栽阅 区尧栽孕 区尧栽陨 区遥 阅则藻灶澡葬怎泽 等咱圆远暂 用 组织的连续切片尧三维重建和形态学测量研究树鼩 灾员 区出生后的发育袁在 灾员 区发育的时空进程中袁 不同分层的出现代表了中枢到外周视网膜有序的连 接袁双眼驱动部分在出生后第 员 天 灾员 区的中心区 域出现袁而单眼驱动神经元部分在出生后的第 猿 周 才能看见袁即双眼部分达到中间区域的界限时遥 视 皮质快速发育期从树鼩睁眼开始渊 孕员愿郾 愿 依 圆郾 员冤 并 在断奶之后渊 孕猿圆鄄孕猿苑冤 性成熟之前渊 孕员园猿鄄孕员员圆 冤 达 到极点袁随后由于细胞的凋亡有所减少遥 允燥澡灶泽燥灶 等咱圆苑暂通过用体内双光子成像技术袁评估 灾员 区神经 元对短波长敏感视锥细胞刺激的反应特征袁发现 灾员 区 圆辕猿 层的大多数神经元只接收短波长敏感视锥细 胞的刺激袁并且这种反应很好的展现了方位选择性 和时空调谐特征遥 他们还发现树鼩 灾员 区第四层感 受野特征类似于外侧膝状体输入的感受野特征袁外 侧膝状体细胞无方向选择性袁受控于单一信号袁能够 对正弦光栅产生强烈的调制反应袁而 灾员 区第四层 细胞也呈现了这些特征咱圆愿暂 遥 耘造泽贼燥灶 等咱圆怨暂 研究树鼩 视皮质椎体细胞结构发现袁树鼩的椎体细胞在通过 灾员尧灾圆 和 栽阅 区向前发展的过程中逐渐变小袁而椎 体细胞的棘突是灵长类的两倍之多遥 另有学者发现 树鼩的视皮质输入层已被复杂细胞控制袁而简单细 胞可能并不是视觉信息处理必须的阶段咱猿园暂 遥 源摇 树鼩在角膜方面的研究 有学者咱猿员暂用电子显微镜观察树鼩角膜的超微 结构袁发现树鼩的角膜厚度虽然只有人类角膜的一 半袁但角膜结构与人类非常相似袁从前向后也分为角 膜上皮层尧前弹力层尧基质层尧后弹力层和角膜内皮 层袁且各层结构占角膜厚度的比例也跟人类的极为 相似遥 不同的是树鼩角膜基质层前部胶原纤维相互 交织排列袁基质层后部跟人类相似为平行排列遥 这 种结构特征是研究非遗传性角膜疾病所引起的胶原 纤维改变很好的动物模型袁例如院准分子激光原位角 膜磨镶术渊蕴粤杂陨运冤 遥 缘摇 树鼩在视神经方面的研究 有学者咱猿圆暂研究 源 周至 缘 岁树鼩的视神经袁分析 视神经的整体形态尧细胞形态和细胞外基质袁并与人 类的视神经进行对比发现树鼩的视神经与人的视神 经有很多相似之处袁尤其是在筛板区袁并且视神经结 缔组织的改变与年龄相关遥 这些特征使得树鼩能够 成为继非人灵长类之后研究青光眼病理生理学改变 的理想动物模型遥 综上所述袁树鼩在视觉领域的研究已广泛和深 入的开展袁作为灵长类的近亲袁树鼩具有形体小尧饲 养成本低及繁殖周期短且与人类进化地位接近等生 物学特征袁已成为研究人类疾病动物模型的良好动 物遥 尤其在近视发病机理研究方面袁树鼩是国际公 认的近视模型遥 而其它常用的实验动物都不能较全 面的解释近视的发生发展遥 树鼩具有发达的视皮层 系统袁也可作为神经眼科学如弱视发病机制等视皮 层相关疾病研究的良好模型遥 另外袁树鼩角膜尧视网 膜以及视神经基础功能方面的深入研究袁也为相关 眼科疾病模型如准分子激光原位角膜磨镶术尧青光 眼等提供新的研究思路遥 目前树鼩用作实验动物模 型的标准化已趋于完善袁很大程度上促进了树鼩在 眼科研究中的进展及推广遥 然而由于目前还未培育 出树鼩的近交品系袁一定程度上又受到限制遥 但是袁 远缘源
中国实验动物学报2015年12月第23卷第6期 Acta Lab Anim Sci sin, December2015,vl.23No.6 655 随着分子生物学和基因学的发展以及各项标准化的17]cmoL, Frost M,Hel,etal. Gene expression signatures in 制定,其在眼科动物模型领域会有更广阔的应用前 tree shrew sclera in response to three myopiagenic conditions 门.Iovs,2013,54(10):6806-6819 [18 Jobling AL, Wan R, Gentle A, et al. Retinal and choroidal 参考文献 [1] Helgen KM, Wilson DE, Reeder DM. Ordder scandentia, mam ctivation and effects on function [J]. Exp Eye Res. 2009, 88 mal species of the world; a taxonomic and geographic reference 458-46 (3 )[M]. Maryland: John Hopkins University Press, 2005: [19] MeBrien NA, Lawlor P, Gentle A, et al. Seleral remodeling dur- 104-109 ing the development of and recovery from axial myopia in the tree 〔2]徐林,张云,梁斌,等.实验动物树和人类疾病的树鼢模 shrew[J].OVs,2000,41(12):3713-3719 型研究概述[J].动物学研究,2013,34(2):59-69. [20] Dulai KS, Dumum MV, Mollon JD, et al. The evolution of tri- [3] Cao J, Yang EB, Su J], et al. 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中国实验动物学报 圆园员缘 年 员圆 月第 圆猿 卷第 远 期摇 粤糟贼葬 蕴葬遭 粤灶蚤皂 杂糟蚤 杂蚤灶袁阅藻糟藻皂遭藻则 圆园员缘袁灾燥造援 圆猿 晕燥援 远 随着分子生物学和基因学的发展以及各项标准化的 制定袁其在眼科动物模型领域会有更广阔的应用前 景遥 参考文献 咱 员 暂摇 匀藻造早藻灶 运酝袁 宰蚤造泽燥灶 阅耘袁 砸藻藻凿藻则 阅酝援 韵则凿藻则 泽糟葬灶凿藻灶贼蚤葬袁 皂葬皂鄄 皂葬造 泽责藻糟蚤藻泽 燥枣 贼澡藻 憎燥则造凿院 葬 贼葬曾燥灶燥皂蚤糟 葬灶凿 早藻燥早则葬责澡蚤糟 则藻枣藻则藻灶糟藻 渊猿则凿 冤 咱 酝暂援 酝葬则赠造葬灶凿院 允燥澡灶 匀燥责噪蚤灶泽 哉灶蚤增藻则泽蚤贼赠 孕则藻泽泽袁 圆园园缘院 员园源 原 员园怨援 咱 圆 暂摇 徐林袁 张云袁梁斌袁 等援 实验动物树鼩和人类疾病的树鼩模 型研究概述 咱 允暂援 动物学研究袁 圆园员猿袁 猿源渊圆冤 院 缘怨 原 远怨援 咱 猿 暂摇 悦葬燥 允袁 再葬灶早 耘月袁 杂怎 允允袁 藻贼 葬造援 栽澡藻 贼则藻藻 泽澡则藻憎泽院 葬凿躁怎灶糟贼泽 葬灶凿 葬造鄄 贼藻则灶葬贼蚤增藻泽 贼燥 责则蚤皂葬贼藻泽 葬泽 皂燥凿藻造泽 枣燥则 遭蚤燥皂藻凿蚤糟葬造 则藻泽藻葬则糟澡 咱 允 暂援 酝藻凿 孕则蚤皂葬贼燥造袁 圆园园猿袁 猿圆院 员圆猿 原 员猿园援 咱 源 暂摇 郑永唐袁 姚永刚袁 徐林援 树鼩基础生物学与疾病模型 咱酝暂援 云南院云南科技出版社援 第一版援 圆园员源院 缘怨袁 员缘员援 咱 缘 暂摇 云葬灶 再袁 匀怎葬灶早 在再袁 悦葬燥 悦悦袁 藻贼 葬造援 郧藻灶燥皂藻 燥枣 贼澡藻 悦澡蚤灶藻泽藻 贼则藻藻 泽澡则藻憎 咱 允暂援 晕葬贼怎则藻 悦燥皂皂怎灶袁 圆园员猿袁 源院员源圆远援 渊 阅蚤燥院 员园郾 员园猿愿 辕 灶糟燥皂皂泽圆源员远冤 咱 远 暂摇 匀藻 酝袁 在藻灶早 允袁 蕴蚤怎 再袁 藻贼 葬造援 砸藻枣则葬糟贼蚤增藻 藻则则燥则 葬灶凿 增蚤泽怎葬造 蚤皂责葬蚤则鄄 皂藻灶贼 蚤灶 怎则遭葬灶 糟澡蚤造凿则藻灶 蚤灶 泽燥怎贼澡藻则灶 悦澡蚤灶葬 咱 允暂援 陨灶增藻泽贼 韵责澡贼澡葬造皂燥造 灾蚤泽 杂糟蚤袁 圆园园源袁 源缘渊猿冤 院 苑怨猿 原 苑怨怨援 咱 苑 暂摇 匀藻 酝袁 匀怎葬灶早 宰袁 在澡藻灶早 再袁 藻贼 葬造援 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砸袁 藻贼 葬造援 韵灶 贼澡藻 则藻造葬贼蚤燥灶 遭藻贼憎藻藻灶 则藻糟藻责贼蚤增藻 枣蚤藻造凿 泽贼则怎糟贼怎则藻 葬灶凿 泽贼蚤皂怎造怎泽 泽藻造藻糟贼蚤增蚤贼赠 蚤灶 贼澡藻 贼则藻藻 泽澡则藻憎 责则蚤皂葬则赠 增蚤泽怎葬造 糟燥则贼藻曾 咱 允暂援 悦藻则藻遭 悦燥则贼藻曾袁 圆园员源袁 圆源渊员园冤 院 圆苑远员 原 圆苑苑员援 咱猿员暂摇 粤造皂怎遭则葬凿 栽袁 粤噪澡贼葬则 杂援 杂贼则怎糟贼怎则藻 燥枣 糟燥则灶藻葬造 造葬赠藻则泽袁 糟燥造造葬早藻灶 枣蚤鄄 遭则蚤造泽袁 葬灶凿 责则燥贼藻燥早造赠糟葬灶泽 燥枣 贼则藻藻 泽澡则藻憎 糟燥则灶藻葬 咱 允暂援 酝燥造 灾蚤泽蚤燥灶袁 圆园员员袁员苑院 圆圆猿愿 原 圆圆怨员援 咱猿圆暂摇 粤造遭燥灶 允袁 云葬则则葬灶贼 杂袁 粤噪遭贼葬则袁 藻贼 葬造援 悦燥灶灶藻糟贼蚤增藻 贼蚤泽泽怎藻 泽贼则怎糟贼怎则藻 燥枣 贼澡藻 贼则藻藻 泽澡则藻憎 燥责贼蚤糟 灶藻则增藻 葬灶凿 葬泽泽燥糟蚤葬贼藻凿 葬早藻蚤灶早 糟澡葬灶早藻泽 咱 允暂援 陨韵灾杂袁 圆园园苑袁 源愿渊缘冤 院 圆员猿源 原 圆员源源援 咱收稿日期暂摇 圆园员缘鄄园缘鄄员圆 远缘缘