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目的: Znhit1(zinc finger HIT domain-containing protein1)隶属于新近发现的Znhit蛋白家族,它在细胞周期调控及细胞分化等生命过程中均起到重要作用。水平细胞是视网膜神经中重要的二级神经元之一,在视觉信息的传递和处理过程中起着重要的作用。在视网膜 OPL层的形成过程中,水平细胞是起主要作用的视网膜细胞之一。本课题组前期结果显示 Znhit1在正常小鼠视网膜水平细胞中均有表达,且在P7天视网膜组织特异性敲除Znhit1小鼠中发现视网膜OPL层结构没有形成,这些结果提示我们转录因子 Znhit1可能对视网膜水平细胞具有重要调控作用。为此,本实验主要研究 Znhit1在视网膜水平细胞发育过程中的作用及其调控机制。 方法: 在Znhit1基因外显子3、4和5两端内含子区插入两个Loxp位点,获得Znhit1f/f小鼠,并与仅在视网膜特异性表达Cre小鼠(Six3-Cre)交配,获得Znhit1f/+, Six3-Cre+小鼠,再将Znhit1f/+,Six3-Cre+小鼠和Znhit1f/f小鼠杂交获得Znhit1f/f, Six3-Cre-对照小鼠和Znhit1f/f,Six3-Cre+敲除小鼠。(1)通过基因型鉴定,判断Znhit1f/f,Six3-Cre-对照小鼠和Znhit1f/f,Six3-Cre+敲除小鼠并通过免疫荧光技术对敲除小鼠的敲除效果进行检测。(2)提取P7天Znhit1f/f,Six3-Cre-对照小鼠和Znhit1f/f,Six3-Cre+敲除小鼠RNA进行测序,并通过qRT-PCR验证P7天视网膜特异性敲除Znhit1小鼠和对照小鼠视网膜RNA-seq结果。(3)免疫荧光方法检测视网膜水平细胞发育相关基因在E14.5、E15.5、E16.5、E18.5、P0.5、P3、P7天 Znhit1f/f,Six3-Cre-对照小鼠和 Znhit1f/f,Six3-Cre+敲除小鼠视网膜水平细胞的表达并对P7天敲除小鼠和对照小鼠的视网膜水平细胞进行统计比较,Tunel检测敲除小鼠和对照小鼠视网膜水平细胞的凋亡情况。(4)将4周龄 Znhit1f/f小鼠随机分组,分为AAV8-EGFP-Cre病毒组和AAV8-EGFP空病毒组,给予视网膜下腔注射。分别在小鼠注射病毒3w、4w、5w和6w后免疫荧光检测小鼠视网膜水平细胞数量及形态变化,同时通过Tunel检测注射病毒组和空病毒组小鼠视网膜水平细胞的凋亡情况。 结果: 1、与 Znhit1f/f,Six3-Cre-对照小鼠比较,Znhit1f/f,Six3-Cre+敲除小鼠视网膜上Znhit1敲除效果明显; 2、转录因子Znhit1对发育的小鼠视网膜水平细胞的影响: (1)P7天的视网膜水平细胞数量统计结果显示,Znhit1f/f,Six3-Cre+小鼠与Znhit1f/f,Six3-Cre-小鼠相比,其水平细胞数量已明显减少; (2) P7天 RNA-seq结果显示水平细胞发育中的两个关键基因 Prox1和Lim1都出现下调。其中 Prox1主要影响视网膜水平细胞的分化,它从E14.5开始在视网膜上表达。Lim1主要影响水平细胞的迁移,它在增殖、分化以及成熟的水平细胞上都有表达。通过qRT-PCR验证,验证结果也显示这两个基因的mRNA水平明显下调; (3)通过免疫荧光检测 Prox1自 E14.5~P7在视网膜水平细胞上的表达。通过计数统计发现,与对照小鼠相比, Prox1在 E18.5的Znhit1f/f, Six3-Cre+敲除小鼠视网膜水平细胞上的表达显著减少,在 P0.5、P3和P7天,视网膜水平细胞上Prox1的表达也显著减少。Znhit1f/f,Six3-Cre+敲除小鼠表达Prox1的视网膜水平细胞在P0.5和P3天时发生凋亡,但在该小鼠出生前视网膜水平细胞没有出现凋亡现象; (4)通过免疫荧光检测 Lim1从 E15.5~P7在视网膜水平细胞上的表达。E15.5天时,敲除小鼠和对照小鼠视网膜水平细胞上Lim1的表达量均较少,但表达位置不同;E18.5天时,敲除小鼠和对照小鼠视网膜水平细胞上 Lim1的表达量和表达位置都存在差异:与对照小鼠相比, Znhit1f/f,Six3-Cre+敲除小鼠视网膜水平细胞上 Lim1的表达减少, Znhit1f/f,Six3-Cre-对照小鼠视网膜水平细胞上Lim1主要表达在ONBL层,Znhit1f/f,Six3-Cre+敲除小鼠视网膜水平细胞上Lim1表达在INBL层;P7天时,和对照小鼠相比,敲除小鼠的视网膜水平细胞上 Lim1表达量下降一半,水平细胞轴突减少,视网膜OPL层不明显。 3、转录因子Znhit1对成熟的小鼠视网膜水平细胞的影响: 注射病毒后3w、4w、5w和6w的小鼠,与注射AAV8-EGFP空病毒小鼠相比,随着 AAV8-EGFP-Cre病毒注射后时间的延长,免疫荧光结果显示视网膜水平细胞不断减少,但未检测到视网膜水平细胞凋亡。 结论: 1、敲除转录因子 Znhit1能够阻止视网膜水平细胞的分化并且导致小鼠视网膜水平细胞凋亡; 2、转录因子Znhit1能够有利于小鼠视网膜水平细胞的迁移; 3、转录因子Znhit1具有维持成熟的视网膜水平细胞存活的作用。