高眼压猕猴中枢视觉通路损伤分子机制与视功能的关联性研究

青光眼是一类涉及视网膜、视神经、外侧膝状体及皮层视中枢整个视觉系统的神经变性疾病。中枢视路改变是青光眼神经病变的重要标志。我们在前期研究中发现慢性高眼压猕猴外侧膝状体和初级视皮层的神经元都发生病变，50%的轴突损失率可能是初级视皮层改变的关键点，结果提示中枢视路病变与视网膜神经节细胞损失率存在密切的时空关系。本课题拟在此基础上，利用已建立的猕猴慢性高眼压模型，根据视网膜神经节细胞轴突损失率对慢性青光眼进行阶段性分期，采用形态学和分子生物学研究每个损伤阶段中枢视路外侧膝状体M、P、K通路和初级视皮层神经元和胶质细胞形态和数量的变化，以及氧化损伤、谷氨酸兴奋性毒性、营养因子、凋亡即早基因和神经代谢变化的分子机制和特征。结合视觉电生理、客观视野和功能磁共振的检查，探寻中枢视路病变的分子特征与视功能损害的关联性。可望为临床选择介入视神经保护治疗的最佳时机提供实验依据，为建立新的神经保护策略奠定基础

本课题在前期研究发现青光眼是涉及整个视觉系统的一种神经退变性疾病的基础上，利用猕猴青光眼模型中，进一步证实不仅接受患眼输入的外侧膝状体的神经元显著丢失，接受健眼输入的外侧膝状体大小细胞层也出现了神经元萎缩和星型胶质细胞活化反应，超微结构研究显示这些胶质细胞胞体及胞突内出现了数量较多的微丝。由此提示健侧视网膜-外侧膝状体通路在青光眼中存在自身独立的应变，胶质细胞可能在慢性高眼压的中枢微环境改变中有重要作用。在此基础上观察慢性高眼压大鼠视网膜Muller细胞GFAP、Kir4.1表达的改变，运用全细胞膜片钳电生理的方法检测急性分离Muller细胞Kir电流的变化，结合给予拮抗剂、激动剂等分析mGluR I的激活对Muller细胞激活的影响。结果发现慢性高眼压大鼠视网膜细胞外过量谷氨酸激活Muller细胞上mGluR I受体通过下调Kir通道导致Muller细胞激活的机制之一。尝试对青光眼中的中枢大、小细胞通路进行视觉心理物理学检测和功能磁共振研究，初步结果提示早期青光眼存在大细胞通路的选择性损伤，并且可能首先出现在周边视野。进一步深入对青光眼进行全面的神经机制与视觉认知研究，有望为视神经保护策略的制定提供新的方法和靶点，为视觉障碍患者的训练康复奠定基础。