Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Các tác động khác nhau của ghép dây thần kinh thị giác và dây thần kinh tọa qua thủy tinh thể lên sự sống sót của tế bào hạch võng mạc và sự tái sinh của các sợi trục của chúng
Tóm tắt
Chúng tôi đã điều tra các tác động của ghép dây thần kinh tọa (SN) và/hoặc dây thần kinh thị giác (ON) qua thủy tinh thể lên sự sống sót và sự tái sinh sợi trục của tế bào hạch võng mạc (RGCs). Sau khi cắt đứt ON, khoảng 40% RGCs vẫn sống sót sau 7 ngày sau phẫu thuật (dpa). Kết quả cho thấy ghép ON qua thủy tinh thể thúc đẩy đáng kể sự sống sót của RGCs sau 7 dpa (39,063 so với 28,246). Tuy nhiên, ghép SN qua thủy tinh thể không cứu được các RGC đã bị cắt đứt ở 5, 7 hoặc 14 dpa. Các RGC bị cắt đứt có thể được kích thích để tái tạo sợi trục dọc một đoạn ghép SN gắn liền với cụt gần của ON. Trung bình, 608 RGC bị cắt đứt đã được kích thích để tái sinh sợi trục dọc theo ghép SN được gắn. Sự hiện diện của ghép SN qua thủy tinh thể đã thúc đẩy khoảng 100% số lượng RGC tái sinh (1,227) so với các nhóm đối chứng. Ngạc nhiên thay, ghép ON qua thủy tinh thể cũng kích thích khoảng 100% số lượng RGC tái sinh (1,220) nhiều hơn so với nhóm đối chứng. Khi ghép SN và ON được đồng cấy vào dịch kính, khoảng 200% số RGC tái sinh (1,916) được quan sát nhiều hơn so với nhóm đối chứng. Những phát hiện này minh họa rằng ghép ON qua thủy tinh thể cứu sống các RGC bị cắt đứt và tăng cường sự tái sinh của các sợi trục võng mạc. Đây là báo cáo đầu tiên cho thấy ON thúc đẩy sự tái sinh sợi trục của RGC. Ghép SN qua thủy tinh thể không cứu được các RGC nhưng thúc đẩy sự tái sinh sợi trục. Những tác động khác nhau của ghép ON và SN qua thủy tinh thể lên sự sống sót và sự tái sinh RGC gợi ý rằng đây có thể là hai sự kiện hoạt động độc lập.
Từ khóa
#dây thần kinh thị giác #dây thần kinh tọa #tế bào hạch võng mạc #tái sinh sợi trục #sống sótTài liệu tham khảo
Berkelaar, M., Clarke, D. B., Wang, Y. C., Bray, G. M. & Aguayo, A. J. (1994) Axotomy results in delayed death and apoptosis of retinal ganglion cells in adult rats. Journal of Neuroscience 14, 4368–4374.
Berry, M., Carlile, J. & Hunter, A. (1996) Peripheral nerve explants grafted into the vitreous body of the eye promote the regeneration of retinal ganglion cell axons severed in the optic nerve. Journal of Neurocytology 25, 147–170.
Berry, M., Carlile, J., Hunter, A., Tsang, W., Rosustrel, P. & Sievers, J. (1999) Optic nerve regeneration after intravitreal peripheral nerve implants: Trajectories of axons regrowing through the optic chiasm into the optic tracts. Journal of Neurocytology 28, 721–741.
Carmignoto, G., Maffei, L., Candeo, P., Canella, R. & Comelli, C. (1989) Effect of NGF on the survival of rat retinal ganglion cells following optic nerve section. Journal of Neuroscience 9, 1263–1272.
Chau, C. H., Shum, D. K. Y., Cho, K. S. & So, K. F. (1994) Chrondrotinase may be involved in providing a permissive environment for nerve regeneration. Neuroscience Letters 45(Suppl.), S62.
Chen, M. S., Huber, A. B., van der Haar, M. E., Frank, M., Schnell, L., Spillmann, A. A., Christ, F. & Schwab, M. E. (2000) Nogo-A is a myelin-associated neurite outgrowth inhibitor and an antigen for monoclonal antibody IN-1. Nature 403, 434–439.
Cho, E. Y. & So, K. F. (1987) Rate of regrowth of damaged retinal ganglion cell axons regenerating in a peripheral nerve graft in adult hamsters. Brain Reserch 419, 369–374.
Cho, E. Y. & So, K. F. (1992) Characterization of the sprouting response of axon-like processes from retinal ganglion cells after axotomy in adult hamsters: A model using intravitreal implantation of a peripheral nerve. Journal of Neurocytology 21, 589–603.
Cho, K. S., Chan, P. M., So, K. F., Yip, H. K. & Chung, S. K. (1999a) Ciliary neurotrophic factor promotes the regrowth capacity but not the survival of intraorbitally axotomized retinal ganglion cells in adult hamsters. Neuroscience 94, 623–628.
Cho, K. S., Xiao, Y. M., So, K. F., Diao, Y. C. & Chung, S. K. (1999b) Synergistic effect of optic and peripheral nerve grafts on sprouting of axon-like processes of axotomized retinal ganglion cells in adult hamsters. Neuroscience Letters 265, 175–178.
Clarke, D. B., Bray, G. M. & Aguayo, A. J. (1998) Prolonged administration of NT-4/5 fails to rescue most axotomized retinal ganglion cells in adult rats. Vision Research 38, 1517–1524.
Cohen, A., Bray, G. M. & Aguayo, A. J. (1994) Neurotrophin-4/5 (NT-4/5) increases adult rat retinal ganglion cell survival and neurite outgrowth in vitro. Journal of Neurobiology 25, 953–959.
Cui, Q., Lu, Q., So, K. F. & Yip, H. K. (1999) CNTF, not other trophic factors, promotes axonal regeneration of axotomized retinal ganglion cells in adult hamsters. Investigative Ophthalmology and Visual Science 40, 760–766.
Dezawa, M. & Nagano, T. (1996) Immunohistochemical localization of cell adhesion molecules and cellcell contact proteins during regeneration of the rat optic nerve induced by sciatic nerve autotransplantation. Anatomical Record 246, 114–126.
Di polo, A., Aigner, L. J., Dunn, R. J., Bray, G. M. & Aguayo, A. J. (1998) Prolonged delivery of brain-derived neurotrophic factor by adenovirusinfected Muller cells temporarily rescues injured retinal ganglion cells. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 95, 3978–3983.
Dobrea, G. M., Unnerstall, J. R. & Rao, M. S. (1992) The expression of CNTF message and immunoreactivity in the central and peripheral nervous system of the rat. Brain Research Developmental Brain Research 66, 209–219.
Eckenstein, F., Woodward, W. R. & Nishi, R. (1991) Differential localization and possible functions of aFGF and bFGF in the central and peripheral nervous systems. Annals of the New York Academy of Sciences 638, 348–360.
Fisher, D., Heiduschka, P. & Thanos, S. (2001) Lens-injury-stimulated axonal regeneration throughout the optic pathway of adult rats. Experimental Neurology 172, 257–272.
Fischer, D., Pavlidis, M. & Thanos, S. (2000) Cataractogenic lens injury prevents traumatic ganglion cell death and promotes axonal regeneration both in vivo and in culture. Investigative Ophthalmology and Visual Science 41, 3943–3954.
Furukawa, S., Furukawa, Y., Satoyoshi, E. & Hayashi, K. (1986) Synthesis and secretion of nerve growth factor by mouse astroglial cells in culture. Biochemical and Biophysical Research Communications 136, 57–63.
Grandpre, T., Nakamura, F., Vartanian, T. & Strittmatter, S. M. (2000) Identification of the Nogo inhibitor of axon regeneration as a Reticulon protein. Nature 403, 439–444.
Lau, K. C., So, K. F. & Tay, D. (1994a) Intravitreal transplantation of a segment of peripheral nerve enhances axonal regeneration of retinal ganglion cells following distal axotomy. Experimental Neurology 128, 211–215.
Lau, K. C., So, K. F., Tay, D. & Leung, M. C. (1994b) NADPH-diaphorase neurons in the retina of the hamster. Journal of Comparative Neurology 350, 550–558.
Lei, J. L., Lau, K. C., So, K. F., Cho, E. Y. & Tay, D. (1995) Morphological plasticity of axotomized retinal ganglion cells following intravitreal transplantation of a peripheral nerve segment. Journal of Neurocytology 24, 497–506.
Leon, S., Yin, Y., Nguyen, J., Irwin, N. & Benowitz, L. I. (2000) Lens injury stimulates axon regeneration in the mature rat optic nerve. Journal of Neuroscience 20, 4615–4626.
Mansour-Robaey, S., Clarke, D. B., Wang, Y. C., Bray, G. M. & Aguayo, A. J. (1994) Effects of ocular injury and administration of brain-derived neurotrophic factor on survival and regrowth of axotomized retinal ganglion cells. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 91, 1632–1636.
Mckerracher, L., David, S., Jackson, D. L., Kottis, V., Dunn, R. J. & Braun, P. E. (1994) Identification of myelin-associated glycoprotein as a major myelin-derived inhibitor of neurite growth. Neuron 13, 805–811.
Mey, J. & Thanos, S. (1993) Intravitreal injections of neurotrophic factors support the survival of axotomized retinal ganglion cells in adult rats in vivo. Brain Research 602, 304–317.
Meyer, M., Matsuoka, I., Wetmore, C., Olson, L. & Thoenen, H. (1992) Enhanced synthesis of brainderived neurotrophic factor in the lesioned peripheral nerve: Different mechanisms are responsible for the regulation of BDNF and NGF mRNA. Journal of Cell Biology 119, 45–54.
Meyer-Franke, A., Kaplan, M. R., Pfrieger, F. W. & Barres, B. A. (1995) Characterization of the signaling interactions that promote the survival and growth of developing retinal ganglion cells in culture. Neuron 15, 805–819.
Mukhopadhyay, G., Doherty, P., Walsh, F. S., Crocker, P. R. & Filbin, M. T. (1994) A novel role for myelin-associated glycoprotein as an inhibitor of axonal regeneration. Neuron 13, 757–767.
Ng, T. F., So, K. F. & Chung, S. K. (1993) intravitreal implantation of a peripheral nerve graft enhances expression of GAP-43 in retinal ganglion cells following axotomy. Neuroscience Letters (supplement) 44, S30.
Ng, T. F., So, K. F. & Chung, S. K. (1995) Influence of peripheral nerve grafts on the expression of GAP-43 in regenerating retinal ganglion cells in adult hamsters. Journal of Neurocytology 24, 487–496.
Osawa, T., Tohyama, K. & Ide, C. (1990) Allogeneic nerve grafts in the rat, with special reference to the role of Schwann cell basal laminae in nerve regeneration. Journal of Neurocytology 19, 833–849.
Peinado-Ramon, P., Salvador, M., Villegasperez, M. P. & Vidal-Sanz, M. (1996) Effects of axotomy and intraocular administration of NT-4, NT-3, and brain-derived neurotrophic factor on the survival of adult rat retinal ganglion cells. A quantitative in vivo study. Investigative Ophthalmology and Visual Science 37, 489–500.
Quigley, H. A., Mckinnon, S. J., Zack, D. J., Pease, M. E., Kerrigan-Baumrind, L. A., Kerrigan, D. F. & Mitchell, R. S. (2000) Retrograde axonal transport of BDNF in retinal ganglion cells is blocked by acute IOP elevation in rats. Investigative Ophthalmology and Visual Science 41, 3460–3466.
Sawai, H., Clarke, D. B., Kittlerova, P., Bray, G. M. & Aguayo, A. J. (1996) Brain-derived neurotrophic factor and neurotrophin-4/5 stimulate growth of axonal branches from regenerating retinal ganglion cells. Journal of Neuroscience 16, 3887–3894.
Schaden, H., Stuermer, C. A. & Bahr, M. (1994) GAP-43 immunoreactivity and axon regeneration in retinal ganglion cells of the rat. Journal of Neurobiology 25, 1570–1578.
Sievers, J., Hausmann, B., Unsicker, K. & Berry, M. (1987) Fibroblast growth factors promote the survival of adult rat retinal ganglion cells after transection of the optic nerve. Neuroscience Letters 76, 157–162.
So, K. F. & Aguayo, A. J. (1985) Lengthy regrowth of cut axons from ganglion cells after peripheral nerve transplantation into the retina of adult rats. Brain Research 328, 349–354.
So, K. F. & Yip, H. K. (2001) The use of peripheral nerve transplants to enhance axonal regeneration in CNS neurons. In Axonal Regeneration in the Central Nervous System (edited by Ingoglia, N. A. & Murray, M.) pp. 505–528. New York: Marcel Dekker Inc.
Thanos, S., & Boxberg, Y. (1989) Factors influencing regeneration of retinal ganglion cell axons in adult mammals. Metabolic Brain Disorders 4, 67–72.
Vidal-Sanz, M., Bray, G. M., Villegas-perez, M. P., Thanos, S. & Aguayo, A. J. (1987) Axonal regeneration and synapse formation in the superior colliculus by retinal ganglion cells in the adult rat. Journal of Neuroscience 7, 2894–2909.
Villegas-Perez, M. P., Vidal-Sanz, M., Bray, G. M. & Aguayo, A. J. (1988) Influences of peripheral nerve grafts on the survival and regrowth of axotomized retinal ganglion cells in adult rats. Journal of Neuroscience 8, 265–280.
Yip, H. K., Cheung, Z. H., So, K. F. & Wu, W. T. (2001) Temporal profile of cytochrome c expression in axotomized retinal ganglion cells in hamsters:Animmunohistochemical analysis. (ARVO Abstract). Investigative Ophthalmology and Visual Science 42(4): S824. Abstract no. 4424.
Yip, H. K., Hu, B. & So, K. F. (1997) Fibroblast, but not Schwann cells, promote the survival of retinal ganglion cells after optic nerve lesion. Neuroscience Letters 47(Suppl.), S14.
You, S. W., So, K. F. & Yip, H. K. (2000) Axonal regeneration of retinal ganglion cells depending on the distance of axotomy in adult hamsters. Investigative Ophthalmology and Visual Science 41, 3165–3170.
Zeng, B. Y., Anderson, P. N., Campbell, G. & Lieberman, A. R. (1995) Regenerative and other responses to injury in the retinal stump of the optic nerve in adult albino rats: Transection of the intracranial optic nerve. Journal of Anatomy 186, 495–508.