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目的:GABA是一种广泛分布于视网膜的主要抑制性神经递质。迄今为止,在视网膜中,神经节细胞(RGCs)被认为是视网膜中唯一投射到视觉皮层的神经元。然而,GABAergic RGCs的分布、形态、投射和功能仍然未知。在这项研究中,利用GABAergic神经元特异性表达的cre工具鼠,结合新型病毒示踪工具,研究视网膜GABAergic RGCs神经环路的网络结构和功能,揭示GABAergic RGCs投射区域及GABAergic的结构和功能。再通过构建特异性诱导GABAergic RGCs凋亡的模型,探索GABAergic RGCs在视觉信息传递功能中的功能。方法:通过特异性标记GABA能细胞的v GAT/GAD2-cre转基因小鼠结合病毒示踪技术,研究GABAergic RGCs的形态。在转基因小鼠双侧玻璃体腔内注射r AAV2/2-EF1a-DIO-EYFP-EYFP,4周后取全脑切片,构建GABAergic RGCs的输出网络。利用脑定位仪在v GAT-cre和GAD2-cre小鼠双侧SC注射AAV2/Retro-DIO-EYFP-EYFP,4周后取视网膜铺片应用免疫组织化学染色法对GABAergic RGCs的形态分布进行统计分析,并采用膜片钳技术对其电生理反应进行了研究。最后利用FLP-FDIO结合DTA的方法,构建GABAergic RGCs特异性凋亡模型。将v GAT-cre和GAD2-cre各分为三组:1)对照组(简称为VEH):双侧玻璃体腔注射AAV2/retro-EF1a-FDIO-DTA-WPRE-p A;2)诱导全部GABAergic神经元凋亡模型组(简称为DTA):双侧玻璃体腔注射AAV2/retro-EF1a-DIO-DTA-WPRE-p A;3)特异性诱导投射至SC的GABAergic RGCs特异性凋亡模型组(简称为DTA+FLP):中枢SC和玻璃体腔分别注射AAV2/retro-EF1a-DIO-FLP-WPRE-p A和AAV2/retro-EF1a-FDIO-DTA-WPREp A。结合视动反应(optomotor response,OMR)、视网膜电图(electroretinography,ERG)、视觉诱发的防御反应(looming-evoked response)和正电子发射型计算机断层显像(Positron Emission Tomography-Computed Tomography,PET)探索GABAergic RGCs在视觉相关功能中的调控作用。结果:病毒顺行标记结果显示GABA能神经节细胞的轴突纤维投射到中枢不同区域,依次经过视交叉(OX,optic chiasma),视交叉上核(SCN,Suprachiasmatic nucleus),视上核(SON,supraoptic nucleus)外侧膝状体(LGN,lateral geniculate nucleus)和上丘(SC,superior colliculus)。在SC进行病毒逆行标记结果显示投射至SC的GABAergic RGCs主要分布于视网膜周边。约3%-4%的GABAergic RGCs与特异性RGCs标志物Brn3a共定位。v GAT-cre与GAD2-cre小鼠的分布规律无显著性差异。用视网膜铺片膜片钳技术记录GABAergic RGCs的对光反应,结果显示GABAergic RGCs可分为ON型,OFF型和ON-OFF型三种不同对光反应特性的细胞。利用FLP-FDIO结合DTA的方法,构建GABAergic RGCs特异性凋亡模型,行为学结果显示病毒注射120d后VEH组小鼠在接收Looming刺激之后仍表现为迅速逃到躲避物之下,而DTA组和DTA+FLP组小鼠对Looming刺激均不发生逃避反应。DTA组和DTA+FLP组小鼠随着病毒注射时间的增加,逃避反应逐渐减慢最后消失。PET-CT中18F-FDG的标准摄取量(SUV)统计显示实验组较VEH组18F-FDG的摄取显著增高。而三组小鼠的视动反应、ERG和IOP结果并没有显著差异。结论:我们首次构建了GABAergic RGCs的视觉输出网络。系统地鉴定了GABAergic RGCs的形态和功能分类。视觉诱发的防御反应是小鼠生存的关键能力,我们的研究结果表明GABAergic RGCs在本能防御反应中具有调节作用,这一突破性的研究再次证明视网膜神经节细胞不仅在视觉信息传递方面具有重要的作用,也对小鼠的非成像功能具有调节作用。该探索性研究,为视觉研究提供坚实基础,为青光眼治疗提供新的思路。