星形胶质细胞在视皮层可塑性关键期终止中的机制研究

弱视是成人单眼视觉障碍首要病因，无有效治疗。视皮层可塑性关键期终止与弱视的发生、发展密切相关。本实验室近20年的研究证实神经递质和细胞外间质参与了视皮层可塑性关键期的终止过程。但是两者在视皮层可塑性关键期的终止过程中有何联系，如何联系，尚不清楚。本项目组前期研究发现，星形胶质细胞的标志蛋白GFAP参与了视皮层可塑性的终止，星形胶质细胞及其网络的发育性变化可能是视皮层可塑性关键期终止的重要中间环节。据此提出假说:神经递质的发育性变化促进了视皮层星形胶质细胞及其网络成熟，成熟的星形胶质细胞及其网络产生CSPGs和HA等细胞外间质，导致神经元周围网络（PNNs）发育成熟，引起突触固化，最终导致视皮层可塑性终止。本项目拟从突触可塑性角度，利用 RNAi、膜片钳、激光共聚焦成像等技术检测上述假说的正确性。为中枢神经系统可塑性机制研究提供新的思路，也为提高弱视治愈率和开发弱视治疗的药物奠定实验基础。

目的： 研究星形胶质细胞在视皮层可塑性关键期终止过程中的作用及其机制。 方法：利用无血清培养法进行LE大鼠视皮层神经元培养，利用震荡摇床进行LE大鼠视皮层星形胶质细胞纯化培养。构建了ChR2腺病毒表达载体并鉴定，进行了视皮层原代培养神经细胞和传代培养星型胶质细胞的ChR2-GFP重组腺病毒的转染，转染成功后给予470nm蓝光刺激，通过免疫组化，RT-PCR等技术检测不同培养条件下细胞外基质含量的变化及细胞外基质CSPGs对神经元的影响。 结果：成功培养LE大鼠原代视皮层神经元及传代星型胶质细胞，成功构建ChR2腺病毒并可转染视皮层神经元及星型胶质细胞，给予蓝光刺激，转染成功的细胞会发生去极化反应或产生动作电位，并促进细胞外CSPGs的分泌，继而发挥其抑制神经元突触生成的生物作用。体外共培养结果显示星型胶质细胞能促进神经细胞的存活。 结论：星型胶质细胞能促进神经细胞的存活，而神经细胞产生的动作电位能使胶质细胞产生去极化反应，神经细胞和胶质细胞的去极化反应能促进CSPGs的分泌，从而抑制突起生长及突触形成，从而导致视皮层可塑性终止。