N-甲基-D-天冬氨酸诱导的视网膜兴奋性毒性大鼠模型中5-甲基胞嘧啶的表观转录组学分析

摘要：

目的:分析和验证N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）诱导的视网膜兴奋性毒性大鼠模型中经5-甲基胞嘧啶（m5C）甲基化修饰的转录本的差异性表达。方法:7~ 8周龄雄性Sprague Dawley大鼠65只，随机分为正常对照组、NMDA组。NMDA组大鼠右眼（模型眼）玻璃体腔注射浓度为50.0 mmol/L的NMDA 3 μl，正常对照组大鼠右眼玻璃体腔注射等体积生理盐水。建模后7 d，采用视觉诱发电位检测大鼠视神经传导功能；苏木精-伊红染色观察大鼠视网膜整体结构，检测视网膜各层厚度以及视网膜神经节细胞层的细胞数量；视网膜铺片免疫荧光染色检测β3微管蛋白免疫荧光染色阳性细胞个数。收集正常对照组、NMDA组大鼠视网膜，提取总RNA，进行高通量m5C修饰RNA测序，并进行生物信息学分析；实时定量聚合酶链反应检测视网膜中
SLFN3、
PLXNB3、
CD36、
HIC2 mRNA相对表达量。组间比较行非配对
t检验。
结果:正常对照组、NMDA组P1波潜伏期分别为（117.86±6.48）、（148.46±3.78） ms，振幅分别为（42.57±2.41）、（8.68±0.63）μV；与正常对照组比较，NMDA组潜伏期延长，振幅显著下降，差异均有统计学意义（
P<0.001）。正常对照组大鼠视网膜神经节细胞（RGC）排列均匀，细胞核大而圆；NMDA组大鼠视网膜RGC体积萎缩，数量减少，细胞核固缩。正常对照组、NMDA组视网膜总厚度分别为（207.51±12.76）、（187.51±12.54）μm；β3微管蛋白阳性细胞数分别为（79.86±6.56）、（29.36±2.16）个。与正常对照组比较，NMDA组视网膜总厚度、β3微管蛋白阳性细胞数均降低，差异有统计学意义（
P<0.01）。与正常对照组比较，NMDA组筛选出差异表达m5C mRNA 576个，其中上调、下调基因分别为230、346个。生物信息分析结果显示，与正常对照组比较，NMDA组表达上调的m5C mRNA主要参与感知力、细胞-细胞黏附等生物过程，主要富集于细胞因子-细胞因子受体的相互作用、神经活性配体-受体相互作用通路中；表达下调的m5C mRNA参与的生物过程主要包括G蛋白偶联受体信号传导途径、细胞通信等，主要富集于原发性免疫缺陷通路、神经活性配体-受体相互作用等通路中。实时定量聚合酶链反应检测结果显示，相对于正常对照组，NMDA组大鼠视网膜中
SLFN3、
PLXNB3 mRNA相对表达量明显升高，
CD36、
HIC2 mRNA相对表达量明显降低，差异均有统计学意义（
P<0.05）。
结论:NMDA诱导的视网膜兴奋性毒性大鼠模型中，经m5C修饰的视网膜转录组存在异常表达。

关键词：N-甲基-D-天冬氨酸、5-甲基胞嘧啶、视网膜兴奋性毒性、转录组学分析、动物实验

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资助基金：国家自然科学基金面上项目81970827;天津市医学重点学科（专科）建设项目TJYXZDXK-037A;National Natural Science Foundation of China81970827;Tianjin Key Medical Discipline Specialty Construction ProjectTJYXZDXK-037A

在线出版日期：2024-01-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：836-843