本方案描述了一种大鼠视网膜取样方法,并利用苏木精-伊红染色、TUNEL检测和蛋白质印迹法,检测腹腔注射N-甲基-N-亚硝基脲后视网膜的病理变化和细胞凋亡情况。
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本方案描述了一种大鼠视网膜取样方法,并利用苏木精-伊红染色、TUNEL检测和蛋白质印迹法,检测腹腔注射N-甲基-N-亚硝基脲后视网膜的病理变化和细胞凋亡情况。
视网膜病变可见于大多数眼病以及糖尿病的晚期并发症中。特异性的视网膜色素上皮细胞和视细胞损伤与退变是视网膜病变的主要特征。许多 传统药物在治疗视网膜病变方面已显示出显著的临床疗效。如何快速而完整地获取视网膜组织,是传统药物治疗视网膜病变研究中的关键步骤。本研究旨在提供一种标准化且可操作的取材方法,用于N-甲基-N-亚硝基脲(MNU)诱导的大鼠视网膜损伤模型的视网膜样本采集,并对病理变化进行多指标评价。通过一次性腹腔注射60 mg/kg的MNU诱导大鼠视网膜损伤,并在给药7天后获取视网膜样本。此外,我们采用苏木精-伊红染色评估视网膜病理 变化。 通过TUNEL法和Western blot检测细胞凋亡率及凋亡相关蛋白表达。这些标准化的视网膜取材与病理变化评估方案,有助于推动视网膜病变发病机制的研究以及新型有效传统草药的发现。
视网膜色素变性(RP)是一种遗传性致盲性视网膜疾病1。RP 的发病率在 1/3500 至 1/5000 之间,全球约有 250 万人的视觉功能受到影响。它是导致人类视力障碍最为人熟知的疾病之一,给整个社会带来沉重负担2。该病的特征是视网膜色素上皮细胞功能逐渐丧失以及光感受器细胞进行性凋亡。在疾病早期,患者会出现夜盲,表现为周边视野缺损,最终导致中心视力丧失3。因此,抑制视网膜光感受器细胞凋亡是预防和治疗 RP 的关键切入点。
视网膜细胞凋亡是人类视网膜色素变性(RP)及动物模型中的常见特征4。在大鼠中连续7天腹腔注射60 mg/kg的N-甲基-N-亚硝基脲(MNU),可诱导视网膜感光细胞的凋亡与丢失,是目前常用的RP动物模型5,6。分析模型动物视网膜组织的病理结构变化、特定细胞的凋亡情况以及凋亡相关蛋白的表达水平,可为研究人类RP的发病机制及药物筛选提供有效的实验数据和理论依据7,8。因此,视网膜样本的质量直接决定了实验数据的可靠性。然而,由于眼部组织的特殊性,关于如何获取大鼠视网膜的报道极为少见9。
本文提供了一种简单、快速、标准化且可操作的大鼠视网膜取材方法,以克服上述不足。采用苏木精-伊红染色(HE)、末端脱氧核苷酸转移酶介导的脱氧尿苷三磷酸地高辛标记缺口末端标记法(TUNEL)染色以及蛋白质印迹法(Western blot)分析大鼠视网膜组织损伤及细胞凋亡的病理变化。所有方法均源自本研究团队在具体操作流程中的实践经验。
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所有实验方案和手术操作均经宁夏医科大学伦理委员会批准(伦理编号:NO. 2020-Q066)。7-8周龄、体重200-220 g的SPF级雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠购自宁夏医科大学,动物生产许可证号为SCXK(宁)2020-0001。所有动物均饲养于宁夏医科大学实验动物中心,环境温度与湿度适宜,维持正常的昼夜光照周期,饮食和饮水自由且充足。
1. 术前准备
2. 视网膜取样用于蛋白质因子检测
3. 视网膜取样用于病理学检查及特定细胞染色
4. 大鼠视网膜的苏木精-伊红染色
5. 采用TUNEL法测定视网膜感光细胞的凋亡率
6. 蛋白质印迹分析 10
7. 统计学分析
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HE染色后,对照组大鼠视网膜各层组织结构清晰,细胞排列整齐,染色均匀;而模型组大鼠视网膜结构明显受损,外层视网膜变薄,外核层几乎完全与内核层融合,层内细胞排列极度紊乱,细胞层数显著减少,感光细胞层及外核层厚度明显变薄。对照组与模型组外层视网膜厚度分别为48%和23%(p < 0.01;图2)。
TUNEL 法显示,对照组中未检测到凋亡细胞,而模型组大鼠的外核层中可见一些凋亡细胞(p < 0.01),TUNEL 阳性细胞比例为 9.6%(图 3)。
Caspase 蛋白家族是执行细胞凋亡的主要蛋白家族之一。其中,cleaved caspase 3、cleaved caspase 7 和 cleaved caspase 9 是评估细胞凋亡的经典指标7。Western blot 结果显示,与对照组相比,模型组视网膜中 cleaved caspase 3、c...
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视网膜色素变性(RP)是临床上常见的视网膜疾病。RP的发病、严重程度及进展与基因和遗传模式相关,并受环境因素影响8,11。RP包括家族性RP和散发性RP,其中家族性RP约占患者总数的60%。通过追溯家族遗传史,目前已鉴定出83个与RP相关的基因;而散发性RP约占40%,这类患者缺乏家族史,遗传模式不规则2。尽管视网膜感光细胞凋亡导致RP患者视觉功能丧失已被广泛认可,但RP中感光细胞死亡的具体机制仍不明确12,13,14。由于人类视网膜组织获取受限,主要来源于玻璃体切除术中取得的样本,因此从模式动物中提取视网膜组织仍是RP基础研究中的常用方法14,15。
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作者无任何利益冲突需要披露。
本工作得到宁夏高等教育部门科学研究项目(NYG2022029)的资助。
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| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| Amersham 成像仪 | GE | 680 | |
| 过硫酸铵 | Boster Biological Technology Co.,Ltd | A8090 | |
| 分析天平 | Mettler Toledo | ME104E | |
| BCA 蛋白定量试剂盒 | Ken Gen Biotech. Co. Ltd | KGP902 | |
| cleaved caspase-3 抗体 | Cell Signaling Technology | #9664 | |
| cleaved caspase-7 抗体 | Cell Signaling Technology | #8438 | |
| cleaved caspase-9 抗体 | Cell Signaling Technology | #9507 | |
| DeadEnd 荧光 TUNEL 检测试剂盒 | Promega | G3250 | |
| 甘氨酸 | Boster Biological Technology Co.,Ltd | AR1200 | |
| 山羊抗兔 IgG H&L (HRP) | Bioss Antibodies | bs-80295G-HRP | |
| 山羊血清 | Biosharp | BL210A | |
| 高速 匀浆器 | Thermo Fisher Scientific | AG22331 | |
| Immobilon-P SQ 转膜滤膜 | Merck Millipore. Ltd | ISEQ00010 | |
| 异氟烷 | RWD Life Science | R510-22-10 | |
| 甲醇 | 成都科龙化工试剂有限公司 | 20230108 | |
| 酶标仪 | Thermo Fisher Scientific | 1510 | |
| 显微镜 | Olympus | IX73 | |
| 显微镜载玻片 | 江苏启东市其昌医疗器械有限公司 | 7105P-G | |
| Mini-PROTEAN Tetra 电泳仪 | BIO-RAD | 1658001 | |
| N-甲基-N-亚硝基脲 | sigma-Aldrich | N4766–100G | |
| 烘箱 | 上海跃进医疗器械有限公司 | DHG-8145 | |
| 聚丙烯酰胺预混液 (30% ) | 双螺旋生物科技有限公司 | L3202A | |
| PageRuler 预染蛋白 Marker | Thermo Fisher Scientific | 26617 | |
| PBS 缓冲液 | Biosharp | G4202 | |
| SDS-PAGE 蛋白上样缓冲液 (5×) | 碧云天生物技术 | P0015 | |
| 脱脂奶粉 | BioFroxx | 1172GR500 | |
| Sprague Dawley 大鼠 | 宁夏医科大学 | SCXK (宁) 2020-0001 | |
| TEMED | Boster Biological Technology Co.,Ltd | AR1165 | |
| 总蛋白提取试剂盒 | Ken Gen Biotech. Co. Ltd | KGP2100 | |
| Trans-Blot 转膜模块 | BIO-RAD | 1703935 | |
| Tris 碱 | Boster Biological Technology Co.,Ltd | AR1162 | |
| 镊子 | 常德百康美安生物科技有限公司 | 130302027 | |
| β-actin | Cell Signaling Technology | #4970 |
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