不同氧环境对不同年龄大鼠晶状体线粒体的影响

白内障的发病机制迄今尚未完全揭示，尚缺乏有效的预防和药物治疗。本课题拟从不同氧环境对不同年龄段大鼠晶状体线粒体的影响入手，探讨不同氧环境对晶状体的影响和线粒体在白内障发生，发展中的作用。首先将2月龄、8月龄和14月龄SD大鼠根据月龄不同随机分为三组，分别放进氧浓度为60%（高氧）、21%（空气中）、10%（低氧）的氧箱中饲养，然后在饲养第一、二、三周时运用分子生物学研究方法检测晶状体的损伤、晶状体上皮细胞的凋亡、线粒体超微结构和功能上的改变等。通过比较不同氧环境对于不同年龄大鼠晶状体线粒体的影响，为解读线粒体在晶状体病发生、发展中的作用提供重要的科学依据，试图开辟一个新的理论。寻找高氧导致老龄鼠白内障发生、发展和变化的分子机制，同时研究低氧是否对于晶状体具有保护作用，为制定防治和药物治疗白内障的研究方案提供理论依据。

线粒体内发生的化学反应涉及生物代谢的各个方面，如三羧酸循环、氧化磷酸化、脂肪酸代谢、酮体的产生、尿素循环等，并且与细胞内ROS的产生、细胞钙离子通路的调控及细胞凋亡密切相关。线粒体是控制细胞凋亡的中心,线粒体功能紊乱可导致细胞凋亡增加。.实验主要研究了（1）不同氧环境下不同年龄段大鼠晶状体上皮细胞凋亡、死亡情况，ROS水平。（2）通过Q-PCR方法检测不同分组间晶状体mtDNA常见缺失的变化。（3）观察不同分组间大鼠晶状体线粒体超微结构、CAT、SOD2、UCP2、HSP70、细胞色素C及Caspase3表达量的变化。.结果显示高氧可以导致老龄鼠形成核性白内障，高氧组晶状体线粒体内ROS水平增高，在不同年龄段间有差别。晶状体上皮细胞凋亡、死亡随着高氧时间延长而增加，在不同年龄段间也有差别。晶状体线粒体膜电位水平下降，在不同年龄段间差别并不显著。CAT、SOD2、UCP2、HSP70、细胞色素C和caspase3的mRNA和Protein表达随着高氧时间延长而增加，在不同年龄段间也有差别。晶状体线粒体超微结构可能会发生变化，比如嵴消失，双层膜结构溶解，泡状变性等。与高氧对比，低氧则可能对晶状体影响较小。晶状体线粒体内ROS水平随着低氧时间延长在不同年龄段间无明显差别。晶状体上皮细胞凋亡、死亡随着低氧时间延长在不同年龄段间差别不显著。CAT、SOD2、UCP2、HSP70、细胞色素C和caspase3的mRNA和Protein表达随着低氧时间延长在不同年龄段间也没有差别。在发现大鼠晶状体氧化损伤时会出现DNA损伤及DNA修复酶表达改变的同时，我们也扩展研究了DNA修复酶、抗氧化酶及HSP70的单核苷酸多态与中国人群年龄相关性白内障遗传易感性的关系。.对于晶状体内线粒体在白内障发生，发展中作用的研究，在老年白内障领域具有巨大的潜力和难以估量的应用前景。本研究可以解读老年性白内障的发生、发展、转归机制，对白内障的防治及防盲治盲工作都有极其重要的意义。研究结果已发表SCI收录的文章5篇和国家核心期刊论文1篇。将研究成果《白内障发病机制的基础研究及临床应用》申报国家的科研成果，并获得2014年教育部科学技术进步奖二等奖。