视网膜色素变性的动物模型

1、视网膜色素变性的动物模型 杨永升 在动物实验中心和家养的动物中经常有一些自然发生的视网膜变性疾病的动物， 由于能 供研究的人类的视网膜变性患者的眼组织标本相对缺乏，并且也不能用于严格的药物实验， 因此能够模拟人类疾病动物模型就显得尤为重要， 它们对于研究人类同类疾病的发病机理以 及病理生理过程非常重要，也为我们提供许多相关候选基因，以发现人类疾病的致病基因。 对于疾病的治疗方案研究如相关的药物治疗实验、 细胞移植以及基因治疗等， 有重要的作用。 近年来我们在人类视网膜变性疾病分子病理机制方面的许多认识和进展绝大多数都是从这 些动物模型的研究中获得的。目前研究人员已有能力创造基因特异性转基因鼠和

2、目的基因敲除( Knock out )动物， 作为人类视网膜变性疾病的新模型，更有利于阐明目的基因在疾病中所起的作用。视网膜色素变性(RP)是一组视网膜进行性营养不良性退行病变，大部分是遗传性疾 病，是主要的致盲疾病之一，根据世界各地的调查资料，全球人口群体患病率约为1/30001/5000 (1990年爱尔兰第六届 RP会议报道)。据此估计，全球的 RP患者约有150万人，在 中国约有 40 万人。 RP 多于幼年或青春期发现，常双眼发病，也有病变仅发生在单眼者，具 有遗传倾向。本病遗传学分型可分为常染色体显性遗传(ADRP )、常染色体隐性遗传(ARRP )、X性连锁隐性遗传(XLRP )

3、及散发型。以下根据不同遗传分类详细阐述RP动物模型。一、常染色体显性遗传 RP( ADRP )动物模型ADRP 在 RP 所有遗传形式中占 20，常见的致病基因有视紫红质 ( Rhodopsin ， RHO)、 盘缘蛋白(Peripherin/rds )、视网膜神经拉链蛋白( NRL )、ROM1、RP1和CRX等14个基 因，并也克隆，但还有许多 ADRP 患者至今尚未查到相关致病基因。1 、 ADRP 鼠类模型1.1 视紫红质基因异常鼠模型RHO 基因敲除鼠模型：在西方国家研究中， RHO 基因突变引起的 ADRP 约占 10以 上，是最常见的致病基因， Humphries 等创造了一种

4、RHO 基因敲除鼠模型， RHO-/- 鼠的视 网膜外节发育不完全， 3 个月后感光细胞完全消失。 2 月龄鼠已检测不到视杆细胞 ERG 反应。 RHO+/- 杂合子鼠虽保持有大多数感光细胞，但感光细胞的内节段和外节段结构排列紊乱， 在老年鼠外节段变短。 这种鼠为我们提供了一个有明确遗传背景的动物模型， 也可用来评价 基因治疗的效果，如将有功能的 RHO 基因转移到细胞中。 1,2Pro-23-His 突变鼠模型： RHO 基因中 Pro-23-His 突变是人类 RHO 突变最常见的一种， 即在 RHO 基因中 23 位的组氨酸被脯氨酸代替，导致异常基因产物产生，引起感光细胞凋 亡。这种病鼠

5、开始可产生正常的感光细胞， 但光敏感部位外节不能长到正常长度， 随着年龄 增长，感光细胞(包括锥、杆状细胞)的数量逐渐减少，ERG的光电反应也逐渐消失。3,4,5Lavail等还创造了一种 P23H突变大鼠模型，这种模型为研究提供了更大的眼球。由于RHC突变基因的表达异常，有 3种不同视网膜变性速率的品系。用针对P23HmRNA序列的核酸酶治疗这种变性鼠可减慢变性的速率至少 3个月。也有用神经营养因子眼内注射减慢 视网膜变性过程的报道。 6VPP鼠：是一种具有视蛋白 N末端三个突变位点(V20G P23H P27L)的转基因品系， 这种动物有很慢的变性过程，与人类ADRP的 P23H突变的视网

6、膜变性有相似临床改变。7Q344ter 和 S344ter 视紫红质基因鼠模型：在人类 ADRP 的 RHO 基因突变中，如果有 RHO 基因羧基端的缩短可引起比其它突变更严重的临床症状。这种基因突变的转基因鼠有 Q344ter型缩短了 5个氨基酸，S344ter型截断了 15个氨基酸，在S344ter模型鼠中，所有 磷酸化位点和阻抑蛋白结合位点都从RHO分子中消失，导致光暴露状态下持续的光反应。S344ter 模型鼠有五个品系，分别有不同的变性速率，应用神经生长因子可减缓这种鼠的变性速率。8,9另外，目前还有S334ter RHO专基因大鼠模型，根据不同的变性速度以及相 应的突变RHO的表达

7、水平分为 5类，含盖了最快变性到最慢变性的模型动物，象P23H大鼠一样，应用神经营养类物质也可减慢感光细胞变性过程。10,111. Humphries MM, Rancourt D, Farrar GJ, et al.Retinopathy induced in mice by targeteddisruption of the rhodopsin gene. Nat Genet. 1997 Feb;15(2):216-219.2. Lem J, Krasnoperova NV, Calvert PD, et al.Morphological, physiological, and bioch

8、emicalchanges in rhodopsin knockout mice. Proc Natl Acad Sci U S A. 1999 Jan 19;96(2):736-413. Naash MI, Hollyfield JG, al-Ubaidi MR, et al. Simulation of human autosomal dominant retinitis pigmentosa in transgenic mice expressing a mutated murine opsin gene. Proc Natl Acad Sci U S A. 1993 Jun 15;90

9、(12):5499-5503.4. Steinberg RH, Flannery JG, Naash M, et al. Transgenic rat models of inherited retinal degeneration caused by mutant opsin genes. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1996; 37:S698. 5.Steinberg RH, Matthes MT, Yasumura D, et al. Slowing by survival factors of inherited retinal degenerations i

10、n transgenic rats with mutant opsin genes. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1997; 38:S226.6. Lewin AS, Drenser KA, Hauswirth WW,et al.Ribozyme rescue of photoreceptor cells in atransgenic rat model of autosomal dominant retinitis pigmentosa. Nat Med. 1998 Aug;4(8):967-971.7. Naash MI, Hollyfield JG, Al-Ub

11、aidi MR, et al. Simulation of human autosomal dominant retinitis pigmentosa in transgenic mice expressing a mutated murine opsin gene. Proc Natl Acad Sci USA. 1993; 90:5499-5503.8. Sung C-H, Makino C, Baylor D, et al. A rhodopsin gene mutation responsible for autosomal dominant retinitis pigmentosa

12、results in a protein that is defective in localization to the photoreceptor outer segment. J Neurosci. 1994; 14:5818-5833.9. Chen J, Makino CL, Peachey NS, et al. Mechanisms of rhodopsin inactivation in vivo as revealed by COOH-terminal truncation mutant. Science. 1995; 267:374-377.10. Steinberg RH,

13、 Flannery JG, Naash M, et al. Transgenic rat models of inherited retinal degeneration caused by mutant opsin genes. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1996; 37:S698. 11.Steinberg RH, Matthes MT, Yasumura D, et al. Slowing by survival factors of inherited retinal degenerations in transgenic rats with mutant

14、opsin genes. Invest Ophthalmol Vis Sci.1997; 38:S226.1.2 rds 鼠盘缘蛋白 (Peripherin/rds )是一种脊椎动物感光细胞上表达的跨膜糖蛋白， 位于感光 细胞外节段膜盘边缘， 在膜盘的折叠和堆积有重要作用。 编码这种蛋白基因突变可引起 ADRP 和一些种类的黄斑变性类疾病。 人们就是通过对这种 rds 鼠基因突变的研究发现了盘缘蛋白 突变在人类遗传性视网膜变性疾病中的作用。rds鼠是一种非转基因，自然发生突变的，相似于人类RP疾病的一种小鼠模型，在rds纯合子中， 感光细胞外节不发育， 但在生后 2 周内其它视网膜层表现正常生

15、长状态， 随后外 核层和外丛状层开始变薄，到23 月，变性加快，外核层减少到原来的一半，到 9 月，周边部视网膜中感光细胞全部丧失，到 12 月，整个视网膜的感光细胞全部丢失。而视网膜内 层包括内核层、内从状层和神经节细胞层保持形态学完整，到后期，出现不规则血管变化，继发其它视网膜细胞丧失。杂合子突变rds鼠有感光细胞外节及膜盘变性和空泡化，外核层相对较好，变性过程发展慢。ERG检测发现，生后1月内有波幅低于正常，但潜伏时间正常，到2- 3月后，波幅进一步降低，同时潜伏时间开始变长，到1年时ERG波形才全部熄灭。一些研究发现给予神经营养因子可延缓rds鼠变性的发展，这些结果给药物和基因干预治疗

16、RP提供了可能。12-1512. Cayouette M, Behn D, Sendtner M, et al. Intraocular gene transfer of ciliary neurotrophic factor preve nts death and in creases resp on sive ness of rod photoreceptors in the ret inal dege neration slow mouse. J Neurosci. 1998 Nov 15;18(22):9282-9293.13. LaVail MM, Yasumura D, Matth

17、es MT, et al. Protection of mouse photoreceptors by survivalfactors in retinal dege neratio ns.In vest Ophthalmol Vis Sci. 1998 Mar;39(3) :592-602.14. Travis GH, Brennan MB, Danielson PE, et al. Identification of a photoreceptor-specificmRNA en coded by the gene resp on sible for ret inal dege nerat

18、io n slow (rds).Nature. 1989 Mar2;338(6210):70-73.15.Sa nyal S, De Ruiter A, Hawk ins RK.Developme nt and dege nerati on of ret ina in rds muta ntmice: light microscopy. J Comp Neurol. 1980 Nov 1;194(1):193-207.1.3 CRX敲除鼠模型CRX是otx样同型盒基因，在感光细胞盒松果体细胞中特异性表达，对眼感光细胞特异性基因调控有作用。在人类CRX突变可引起锥杆细胞营养不良、RP和先天性Le

19、ber氏黑朦(LCA ),在这种CRX敲除鼠中，感光细胞外节并不能很好维护，ERG检测有锥杆细胞功能减退。同时有相关几种感光细胞特异性基因也有表达减少。16. Furukawa T, Morrow EM, Li T, et al.Ret in opathy and atte nu ated circadia n entrainment inCrx-deficie nt mice.Nat Ge net. 1999 Dec;23(4):466-470.2、ADRP猪类模型2.1 Pro 347 leu转基因猪模型杜克大学和北卡罗利亚大学也创造一种大型RP动物模型，是RHO基因的Pro 237 le

20、u突变的转基因猪，就像pro 23 H 一样，Pro 347 leu是第347碱基脯氨酸变为亮氨酸，也是较普遍的一种RHO位点突变。Pro 347 leu猪有2个品系，其中一种变性很快。象RP病人一样，这种模型也有早期严重的杆细胞丧失，锥细胞初期相对保持完整，但随后也逐渐变性，到20月时，形态上只有一层锥细胞，明视ERG也明显减低。这种RHO转基因猪与人类 RP视网膜有许多相似细胞学特征，可以用于检测感光细胞变性的早期阶段，这些情况在人类还不太清楚。这种猪有3个月的生产周期，尽管有高消耗 且动物体重较重(可达250磅)给研究带来困难，但作为一种理想的评价视网膜变性的动物 模型还是值得推荐的。这

21、种猪的视网膜有很好的组织结构，有大量的锥细胞，尽管猪的视网膜缺乏黄斑区，但在其它许多方面更象人眼，有很好的巩膜、脉络膜，能很好的耐受手术操作，因此猪眼更适合于实验、手术以及治疗性研究。由于与人RP病人有相似的表型，这种转基因猪提供了一种大动物模型，另外在作临床前期治疗性观察方面更是无价的。17-1817. Li ZY, Wong F, Chang JH, et al.Rhodops in tran sge nic pigs as a model for huma n ret in itispigme ntosa. In vest Ophthalmol Vis Sci. 1998 Apr;39(

22、5):808-81918. Petters RM, Alexa nder CA, Wells KD, et al. Ge netically engin eered large an imal model for study ing cone photoreceptor survival and dege nerati on in ret in itis pigme ntosa. Nat Biotech nol. 1997 Oct;15(10):965-970.二、常染色体隐性遗传RP (ARRP )动物模型常染色体隐性遗传 RP，虽然一些患者的表型有所差别，但一般来说，ARRP的进展速度要快

23、于 ADRP ，到目前为止有，至少有 24 个基因与 ARRP 有关(包括 ABCA4, CERKL, CNGA1, CNGB1, CRB1, LRA T, MERTK, NR2E3, NRL, PDE6A, PDE6B, RGR, RHO, RLBP1, RP1, RPE65, SAG, TULP1, USH2A 等)。1、 ARRP 鼠类模型1.1 rd 小鼠先天性自然发生的视网膜变性小鼠，是研究人类 RP的主要的动物模型之一，一般生后6 天即有视网膜杆状细胞开始变性，到 2 月时感光细胞已全部消失。杆状细胞变性很快，而 锥细胞变性很慢。 到生后 17 天， 后部视网膜仅有 2的杆状细胞，

24、 而有 75的锥细胞保留。 到36天时，杆状细胞全部消失。变性原因可能与视网膜中杆状细胞中CGMP PDE酶活性丧失而引起CGMP在视网膜中积累有关。进一步研究发现分子遗传性缺陷在于编码PDE 3亚单位基因突变引起。一些研究发现用基因治疗方法 (替代视网膜编码 PDE3 基因)可延缓 rd 鼠变性的过程。 另外，有人用钙离子拮抗剂 D 顺地尔硫卓治疗 rd 鼠，也可延缓视网膜变性。注射一些神经 营养类物质如成纤维生长因子(FGF)、脑源性神经营养因子(BDNF )和睫状神经营养因子 (CNTF )能够减慢 rd 鼠视网膜变性速率。 19-2319. Frasson M, Sahel JA, F

25、abre M, et al. Retinitis pigmentosa: rod photoreceptor rescue by a calcium-channel blocker in the rd mouse. Nat Med. 1999 Oct;5(10):1183-1187.20. LaVail MM, Yasumura D, Matthes MT, et al. Protection of mouse photoreceptors by survival factors in retinal degenerations. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1998

26、 Mar;39(3):592-602.21. Bennett J, Tanabe T, Sun D, et al. Photoreceptor cell rescue in retinal degeneration (rd) mice by in vivo gene therapy. Nat Med. 1996 Jun;2(6):649-654.22. Bowes C, Li T, Danciger M, et al. Retinal degeneration in the rd mouse is caused by a defect in the beta subunit of rod cG

27、MP-phosphodiesterase. Nature. 1990 Oct 18;347(6294):677-680.23. Carter-Dawson LD, LaVail MM, Sidman RL. Differential effect of the rd mutation on rods and cones in the mouse retina. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1978 Jun;17(6):489-498.1.2 RPE65 基因敲除鼠模型RPE65 基因突变可引起生后或儿童早期严重的视力障碍或盲，虽然该基因确切的功能仍不清，但RPE65蛋

28、白是与视网膜色素上皮细胞（RPE）维生素A代谢有关，RPE65基因敲除鼠在视网膜生理及生化方面有一系列改变。与RPE65+/+和RPE65+/-鼠比较，RPE65-/-鼠的外节膜盘有轻度结构异常。ERG检测RPE65-/-鼠杆状细胞功能缺失，但锥体细胞功能仍保留，这种鼠缺乏视紫红质（Rhodopsin），但并不缺乏视蛋白载体蛋白。而全反视黄醛酯过度积聚在RPE细胞上，11顺视黄醛酯缺乏。因此可以推测在RPE细胞上从全反视黄醛酯 t 11顺视黄醛酯的代谢受阻。RPE65基因敲除鼠是 RP和Leber先天性黑朦的共同的动物模型。24. Redmond TM, Y u S, Lee E, et al

29、. Rpe65 is necessary for production of 11-cis-vitamin A in the retinal visual cycle. Nat Genet. 1998 Dec;20（4）:344-351.1.3 Tubby 样鼠模型Tub基因突变可引起 Tubby样鼠视网膜变性、 肥胖和耳聋等。Tub基因是Tubby样基因 家族（ Tulps ）中一员，它编码的蛋白目前仍不知其功能，这个家族的其它成员也在植物、 脊椎动物和非脊椎动物中发现。 Tulp 蛋白拥有一个保守的羧基末端区域（大约 200 氨基酸 残基），人 Tulp1 特异在视网膜上表达。 Hagst

30、rom 分析了 162 例非综合症性 ARRP 和 374 例 散发性RP患者，发现2例复合杂合子Tulpl突变。这种突变中有 3个是错译突变引起 C末 端保守区，还有一种影响拼接位点上游。这些结果提示Tulpl突变是感光细胞的生理过程中 起重要作用。2525. Hagstrom SA, North MA, Nishina PL, et al. Recessive mutations in the gene encoding thetubby-like protein TULP1 in patie nts with reti nitis pigme ntosa.Nat Ge net. 1998

31、Feb;18(2):174-1761.4 RCS大鼠RCS大鼠是一种经典的视网膜变性大鼠模型，因最先在英国皇家外科医生学院(RoyalCollege of Surgeons)种系鼠种发现，现已在世界各地广泛使用。同类遗传品系也用于基因 控制以及研究变性鼠和正常鼠之间的不同色素类型和变性速率。生后12天即有感光细胞变性，至2月失感光细胞明显减少，外核层仅剩两层细胞，视网膜下间隙有许多外节膜盘碎屑，3-4月后视网膜增生血管逐渐取代RPE层。RCS大鼠的发病机制是RPE细胞不能吞噬感光细胞杆细胞外节，导致膜盘碎片聚积在RPE和感光细胞之间。主要的基因缺陷在RPE细胞，感光细胞死亡是继发效应。最近研究

32、发现RCS大鼠的缺陷基因是受体酪氨酸激酶基因(Mertk 基因)。26-29将正常的RPE细胞移植到 RCS大鼠的RPE细胞层和感光细胞之间的空间中，可以改 善该鼠的表型，而且注射神经营养因子可以延缓感光细胞变性的进展，这为药物治疗视网膜变性提供了一定依据。26. LaVail MM, Sidma n RL, Gerhardt CO. Congenic strains of RCS rats with inherited retinal dystrophy. J Hered. 1975 Jul-Aug;66(4):242-244.27. Faktorovich EG, Stein berg R

33、H, Yasumura D, et al.Photoreceptor dege nerati on inin herited ret inal dystrophy delayed by basic fibroblast growth factor.Nature. 1990;347:83-86.28.Sauve Y, Klassen H, Whiteley SJ, et al. Visual field loss in RCS rats and the effect of RPE cell tran spla ntatio n.Exp Neurol. 1998 Aug;152(2):243-25

34、0.29. D'Cruz PM, Yasumura D, Weir J, et al. Mutation of the receptor tyros ine kin ase Mertk in the retinal dystrophic RCS rat. Hum Mol Ge net. 2000; 9:645-651.2、ARRP猫类模型2.1埃塞俄比亚猫(Abyssinian猫)这种猫是具有隐性遗传性视网膜变性的动物模型，主要影响感光细胞，但突变基因及其功能至今仍未确定。这种猫大多数到1.5 2年时眼底镜下仍为正常，它的视网膜变性是很慢的进行性发展。到2 4年时才有普遍的视网膜萎缩，

35、相似于人类RP症状。在早期，视网膜中周部及周边是更早更严重受累，随着疾病进展，逐渐向后极部进展，晚期仅有中心视网膜保持正常状态。杆状细胞受累早于锥细胞，但到后期这两种感光细胞同样受累，最早期的组织学改变为杆状细胞外节膜盘定向障碍，有高比例的外节膜盘不发育，而锥细胞早期正常。大约6月时膜盘有连接断裂血管化以及膜盘物质堆积和残片形成，随后有杆状细胞死亡消失。锥细胞保持正常到23年。目前这种模型猫主要用于视网膜移植实验以观察疾病过程是否可被延缓或阻止。30-3130. Ivert L, Gouras P, Naeser P, et al. Photoreceptor allografts in a

36、feline model of retinal dege neratio n. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 1998 Nov;236(11):844-52.31. Narfstrom K, Nilsson SE. Hereditary rod-cone degeneration in a strain of Abyssinian cats. Prog Clin Biol Res. 1987; 247:349-368.3、ARRP犬类动物模型3.1锥细胞变性犬锥细胞变性犬是1972年在阿拉斯加北极犬中发现的一种具有隐性遗传疾病的犬。这种 变性犬生后1月出现

37、昼盲而夜视正常，生后1年所有锥细胞丧失，但杆细胞保持正常数量、形态及功能直至终生。锥细胞丧失具有高度选择性，因此这种犬是唯种杆体全色盲动物模型，与人杆细胞全色盲病理过程相似，而不象其它感光细胞变性模型那样有核固缩和凋亡现象，而是锥细胞的核缓慢“挤入”到内节中，占据感光细胞和RPE细胞之间的空间。但是这种CD犬的致病基因并未确定，但基本上定位于相当于人类常染色体8q的位置，而此处基因的突变在人类可引起毛发退色。32-3332. Aguirre GD, Rubi n LF. Pathology of hemeralopia in the Alaska n malamute dog. In vest

38、 Ophthalmol. 1974 Mar;13(3):231-235.33. Gropp KE, Szel A, Huang JC, et al. Selective abse nee of cone outer segme nt beta3-tra nsduci n immuno reactivity in hereditary cone dege nerati on (cd). Exp Eye Res. 1996 Sep;63(3) :285-96.3.2进行性锥杆细胞变性犬模型(Prcd)这种Prcd犬原发于小型狮子犬，与小猎犬杂交后增加了繁殖能力，这种品系在体格上 以及基因背景上与其

39、它突变品系相似，可用于各品系之间的对照研究，另外还有经济学优势。Prcd犬的视网膜锥杆细胞开始发育正常，在成年早期杆细胞出现变性，随后锥细胞也 缓慢变性，根据变性的表型可分为两型即快速型和慢速型。对其相关候选基因的筛选，已经将异常基因定位到 CFA9，相当与人常染色体17q。目前还不能解释的是这种疾病伴有血清中不饱和脂肪酸DHA ( 22： 6门3)明显减少，相似的异常也有在人RP和USHER综合症中有报道。DHA是人和动物视网膜发育和功能发挥必不可少的物质，是杆细胞外节中主要的脂肪酸，这种低DHA与RP以及Prcd犬可能是相关的，但原因不明。此外，有些研究认为DHA低水平可以导致已知基因位点

40、的突变，但也有人观点是DHA异常不可能是变性的直接原因，而是调控性的，影响疾病严重性的因素。用Prcd犬模型研究视网膜变性与DHA代谢关系为研究人类同类疾病提供了很好的模型，对受累的 Prcd犬和正常对照犬在相同环境相同饮食并有相近遗传背景下饲养，是研究 所必须要求的。34-3634. Aguirre GD, Acla nd GM, Maude MB, et al.Diets enriched in docosahexae noic acid fail tocorrect progressive rod-c one dege nerati on (prcd) phe no type. In v

41、est Ophthalmol Vis Sci. 1997 Oct;38(11):2387-2397.35. Aguirre G, Alligood J, O'Brien P, et al. Pathogenesis of progressive rod-cone degeneration inmin iature poodles.Invest Ophthalmol Vis Sci. 1982 Nov;23(5):610-630.36. Acla nd GM, Ray K, Mellersh CS, et al. Lin kage an alysis and comparative ma

42、pp ing of canine progressive rod-cone degeneration (prcd) establishes potential locus homology with retinitis pigme ntosa (RP17) in huma ns. Proc Natl Acad Sci U S A. 1998 Mar 17;95(6) :3048-53.3.3早期的视网膜变性犬(erd)Erd犬具有杆细胞外节和锥杆细胞突触的结构发育异常，在病犬生后3月即有两种感光细胞的快速变性，视网膜形态发生异常，表现为感光细胞内外节发育不协调，导致细胞有多变的尺寸，外丛状层的

43、突触发育停止，在视网膜电图(ERG)上，这一阶段有特征性的负向 波形，同时反应波幅降低。由于锥杆细胞突触异常，代表突触后离子流的ERG b波消失。在老年病犬中，感光细胞最终变性死亡，变性过程开始比较快(10- 12周)，到6月后变性更快，而且杆细胞变性快于锥细胞。Erd犬的遗传学缺陷已定位于相当于人类常染色体12p的区域。3737. Acland GM, AguirreGD. Retinal degenerations in the dog: IV. Early retinal degeneration(erd) in Norwegia n elkhou nds.Exp Eye Res. 19

44、87 Apr;44(4):491-521.38. Acland GM, Ray K, Mellersh CS, et al. Novel retinal degeneration locus identified by linkage and comparative mapping of canine early retinal degeneration. Genomics. 1999 Jul 15;59（2）:134-423.4锥杆细胞发育不良（red）犬模型锥杆细胞发育不良（red）犬模型主要有 3种，rcdl, rcd2和rcd3。Rcd1犬模型是已研究了 25年的一种爱尔兰长毛猎犬。主

45、要的发病机制是CGMP代谢异常导致CGMP水平升高好几倍，引起感光细胞分化障碍，并且很快变性。生后第2月。杆细胞功能丧失，通常在1年内出现锥细胞功能减退。经过多年生化及分子遗传学研究，发现该犬的真正缺陷是编码杆细胞的CGMP磷酸二酯酶3亚单位的基因第 807密码子无意突变。这与人类 ARRP的一种类型以及rd小鼠有相同的基因突变。用神经营养因子可以使早 期病犬的感光细胞得到很大的挽救。38-39Rcd2是一种柯利犬，临床和病理上与爱尔兰长毛猎犬 rcdl无太大差异，另外有相似的 生化异常，同样有CGMPPDE酶活性丧失，CGM升高了 10倍，但PDE 3基因并未累及。经 遗传连锁及编码位点的直

46、接测序，排除了PDE a、丫、入以及转导蛋白a 1基因，另外其它光传导基因也排除。因此 Rcd2可能是一种新的光传导基因缺陷影响CGMP弋谢最终引起感光细胞变性。40Rcd3是一种威尔士哈巴狗，它的病理学以及进展相似于爱尔兰长毛猎犬rcd1，它也是CGMRPDEx亚单位基因突变引起，在人类RP中也有相同基因突变引起该病， 这种犬模型是 该种基因突变的唯一的模型38. Suber ML, Pittler SJ, Qin N, et al. Irish setter dogs affected with rod/cone dysplasia contain anonsense mutatio n

47、in the rod cGMP phosphodiesterase beta-sub unit gene.Proc Natl Acad Sci US A. 1993 May 1;90(9):3968-3972.39. Barbehenn E, Gagnon C, Noelker D, et al. Inherited rod-cone dysplasia: abnormal distribution of cyclic GMP in visual cells of affected Irish setters. Exp Eye Res. 1988 Feb;46(2):149-159.40. W

48、ang W, Acla nd GM, Ray K, Aguirre GD. Evaluation of cGMP-phosphodiesterase (PDE) subunits for causal association with rod-cone dysplasia 2 (rcd2), a canine model of abnormal reti nal cGMP metabolism. Exp Eye Res. 1999 Oct;69(4):445-453.41. Petersen-Jones SM, Entz DD, Sargan DR. cGMP phosphodiesteras

49、e-alpha mutation causesprogressive reti nal atrophy in the Cardiga n Welsh corgi dog.In vest Ophthalmol Vis Sci. 1999Jul;40(8):1637-1644 .3.5感光细胞营养不良pd犬模型Pd犬是目前犬类已确定的6种常染色体和一种性染色体遗传性视网膜变性中的一种。最早在德国微型髯犬中发现，经家系分析，认为是常染色体隐性遗传，一般在视网膜发育完 成后(6周)即开始变性，开始锥杆细胞变性很快，在5- 6月内，外核层减少50%，随后感光细胞丢失变得很慢，剩余细胞在3-4年才丢失。这

50、种感光细胞变性的遗传学基础仍未知。4242. Zhang Q, Baldwin VJ, Acland GM, et al. Photoreceptor dysplasia (pd) in miniature sch nauzer dogs: evaluati on of can didate genes by molecular gen etic an alysis. J Hered. 1999 Jan-Feb;90(1):57-613.6 RPE65突变犬(Briard 犬)模型Briard犬是一种常染色体隐性遗传的视网膜变性模型，主要特征为先天性夜盲伴有明视状态下的不同程度的视力障碍，病犬

51、的视力从正常视力到严重的昼盲。这种病起初在瑞典犬中被描述为静止性疾病，相似于人的先天性静止性夜盲(CSNB ,近年来，认为有进行性发展的趋势，已被归类到遗传性视网膜变性。随着视力的下降病犬出现异常的ERG表现：一般反应记录在波形上正常的，但是反应波幅的明显降低，类似与人类ERG勺“非法操作型”。 在DC状态下，有a、b、c波完全消失，而最后的波形代以非常低缓的负向波，当刺激强度 大于3log单位时，此波超过正常b波阈值。电镜观察Briard犬视网膜发现有大的内含物，表面上看象液态，主要存在于视网膜中 央和毯区。在 RPE胞浆内有散在小的膜边界，高密度的内含物，在毯区有40 50%的杆细胞外节，这些均说明膜盘的定向障碍。Gal等发现在 Briard 犬上的RPE65基因有4个碱基的缺失 (485delAAGA) , RPE65基因 编码65Kda的微粒体蛋白，唯一表达于RPE细胞上，在人