讨论
一、RCS大鼠视网膜视细胞凋亡初期p53基因高表达
RCS大鼠系在英国皇家外科学院(Royal College of Surgeons)最早培育成功而得名。1938年已确定此鼠有遗传性视网膜变性,以后确定为常染色体隐性遗传性视网膜变性,基因型为rdy,是目前研究某些形式的视网膜色素变性、遗传性黄斑变性及脉络膜缺损等疾病的动物模型。尽管RCS大鼠的基因缺陷尚未确定,但已确定此缺陷基因特异性影响视网膜色素上皮细胞,导致其不能吞噬视细胞外节脱落的膜盘,进而导致视细胞变性死亡[4]。膜盘堆积导致视细胞死亡的机制目前尚不清楚,但已确定视细胞死亡是以细胞凋亡的形式进行[2]。我们用TUNEL方法进一步确定了视细胞凋亡的时间,发现视细胞凋亡的高峰期是生后第30~35天。在此基础上,用免疫组织化学染色、原位杂交及RT-PCR方法研究视细胞凋亡过程中p53基因的表达,在生后第28~30天,即视细胞凋亡的初期,视细胞内p53蛋白和mRNA水平均显著升高,提示p53基因可能参与视细胞凋亡的启动。
二、RCS大鼠视网膜视细胞p53蛋白表达特点
p53蛋白是一种磷酸化蛋白,具有转录因子的活性。它在细胞质内合成,细胞核内发挥作用,与特定的基因序列结合,发挥转录因子作用,上调或下调某些基因表达,产生细胞效应。p53基因的主要生物学功能是引起细胞周期阻滞,诱导细胞凋亡和分化。特别是细胞DNA受损断裂后,影响细胞周期调控点,使细胞停滞在G1期或G2期[5]。通常情况下,在正常或非转化细胞中,p53蛋白水平较低且半衰期很短,用免疫组织化学染色很难检测到。因此,免疫组织化学染色检测p53蛋白阳性,常提示p53蛋白有异常高表达。正常SD大鼠视网膜p53蛋白免疫组织化学染色为阴性,而RCS大鼠生后第25~35天,视细胞内p53蛋白染色阳性,特别是生后第28~30天,p53蛋白阳性染色显著增强,提示p53蛋白有异常的一过性高表达。p53蛋白高表达的时间正是大量视细胞发生凋亡的前期,提示p53蛋白可能参与视细胞凋亡的启动。p53蛋白阳性染色颗粒主要位于贴近细胞核的视杆内节胞浆内,为何在此出现目前还难以解释,可能与内节是视细胞合成蛋白质的主要部位有关。p53蛋白合成后进入细胞核发挥作用,我们在大量RCS大鼠视网膜标本中发现,视细胞核的阳性染色有逐渐增加趋势,提示视细胞内的p53蛋白也是进入细胞核发挥作用,但可能因此种p53蛋白为野生型蛋白,进入细胞核后很快被降解,故较难检测。
三、RCS大鼠视网膜视细胞p53 mRNA表达特点
原位杂交检测同样显示,在RCS大鼠视细胞凋亡的初期,p53mRNA水平显著升高,与p53蛋白免疫组织化学染色的研究结果相符。用敏感的RT-PCR方法检测视网膜p53 mRNA也发现,RCS大鼠出生后25~35天的视网膜p53 mRNA扩增产物量偏高。但在其它时期的RCS大鼠和正常SD大鼠视网膜,也有少量p53 mRNA扩增产物,提示正常情况下视网膜有低水平p53 mRNA存在。
本研究表明,正常情况下视网膜可有低水平的p53基因表达。在RCS大鼠视网膜视细胞凋亡的初期,视细胞p53基因出现异常的高表达,与其细胞凋亡有显著的相关性。然而,目前的研究结果尚不能确定p53基因高表达是否直接引起视细胞凋亡,有待进一步研究。本研究认为,RCS大鼠视网膜视细胞p53基因高表达可能参与视细胞凋亡的启动调控。
参考文献
1 Chang GQ, Hao Y, Wong F. Apoptosis: final common pathway of photoreceptor death in rd, rds, and rhodopsin mutant mice. Neuron, 1993, 11: 595-605.
2 Tso MOM, Zhang C, Alber AS, et al. Apoptosis leads to photoreceptor degeneration in inherited retinal dystrophy of RCS rats. Inves Ophthalmol Vis Sci, 1994, 35: 2693-2699.
3 Gavrieli I, Sherman Y, Ben-Sasson SA. Identification of programmed cell death in situ via specific labeling of nuclear DNA fragmentation. J Cell Biol, 1992, 119: 493-501.
4 Edwards RB, Szamier RB. Defective phagocytosis of isolated rod outer segments by RCS rat retinal pigment epithelium in culture. Science, 1997, 197: 1001-1003.
5 Hollstein M, Sidransky D, Vogelstein B, et al. p53 tumor suppressor gene. Nature, 1991, 531: 453-456.
(收稿日期:1999-02-10) 上一页 [1] [2] [3] |