视网膜退行性疾病（Retinal Degenerative diseases，RDD）是一类由遗传因素或不明原因导致的严重致盲眼病，这类眼病包括视网膜色素变性（Retinitis Pigmentosa，RP）、年龄相关性黄斑变性（Age-related Macular Degeneration）、糖尿病视网膜病变（Diabetic Retinopathy，DR）以及青光眼（Glaucoma）等。RDD以神经元的进行性退变和胶质细胞的过度活化为主要病理特点，其中后者所致的异常免疫反应、胶质瘢痕以及神经递质代谢异常为特征的视网膜视神经微环境变化，对于 RDD的发生发展以及神经元的凋亡发挥关键作用。　　正常视网膜微环境的稳态主要由三种胶质细胞共同维持，分别为Müller细胞、星形胶质细胞（Astrocyte cell，AC）以及小胶质细胞(Microglia)。Müller 细胞贯穿从外界膜至内界膜的视网膜全层，包裹所有视网膜神经细胞的胞体和突起；AC 主要位于节细胞层和视神经；静息态的小胶质细胞主要位于内丛状层、外丛状层和节细胞层。这三种胶质细胞不仅是视网膜的组织结构支架，同时还与视网膜的物质代谢、感光细胞和神经元碎屑的吞噬、免疫应答、神经递质与神经营养因子的释放及调节等密切相关。在RD疾病中，神经元受损，神经递质释放增加，胶质细胞活化、增殖，释放大量炎症因子，改变视网膜微环境，加速视网膜病变进展及神经元凋亡。　　嗅鞘细胞（olfactory ensheathing cells，OECs）是一类分离自嗅球和嗅神经的特殊的大胶质细胞，与AC和雪旺细胞（Schwann cell，SC）具有类似的细胞生物学特性。近年来，已有大量关于OECs修复中枢和周围神经系统退行性疾病神经功能的报道。研究显示，移植的OECs能够包裹神经元轴突、降解轴突旁抑制其生长的细胞外基质、分泌营养因子发挥神经营养作用，可促进神经元轴突再生并跨越损伤区；OECs 还能重排损伤区增生的AC形成桥梁、调节小胶质细胞的活化、吞噬细胞碎片和病原体，为神经元再生提供良好的微环境。　　本课题组前期研究发现，OECs在视网膜退行性疾病模型中可调控Müller细胞的激活，抑制 Müller 细胞胶质瘢痕的形成。在 RP大鼠模型中，OECs 能靶向迁移并通过Notch通路抑制Müller细胞胶质增生，减少视网膜胶质瘢痕，延缓视网膜退变；OECs还可通过 MEG-F8 通路吞噬感光细胞堆积的外节盘膜。在青光眼的模型中，移植的OECs 能够在高眼压环境中生存并能减少视神经 AC 损害区域，增加神经节细胞轴突数量。然而，OECs 除了调控 Müller 细胞，对 RP模型中的小胶质细胞是否也有调节作用，其机制如何？对青光眼模型视神经区域的AC有怎样的调节作用？机制如何？目前尚不清楚。　　为此，我们提出如下研究假设：在视网膜视神经退行性疾病中，OECs 能够通过调控小胶质细胞和星形胶质细胞所主导的微环境延缓视网膜视神经功能退变，改善视功能。　　本研究包括以下两个部分：　　第一部分：移植OECs通过调控大鼠视网膜退行性疾病模型中小胶质细胞微环境保护视功能的作用和机制研究。　　RP是研究小胶质细胞微环境变化的适合模型。在RP的发展过程中，早期即出现小胶质细胞的活化和炎症微环境的改变，这可能是由原发或继发感光细胞凋亡所激活。活化的小胶质细胞除了数量增多，形态由“静息态”向阿米巴样“激活态”改变，突起与Müller细胞突起相粘附，上调多种免疫球蛋白、补体分子外，还释放大量自由基和炎症因子，进一步活化包括Müller细胞和AC在内的视网膜大胶质细胞，最终导致感光细胞和神经元损伤加重。在活化的大胶质细胞中，Müller细胞反应性的胶质化过程包括细胞肥大、中间丝蛋白表达升高（波形蛋白、胶质纤维酸性蛋白等）、细胞增殖增加以及谷氨酸转运体、谷氨酰胺合成酶（glutamine synthetase，GS）表达降低。随着Müller细胞的持续激活，在视网膜下腔形成胶质瘢痕并阻碍营养物质从脉络膜到视网膜的运输，加速了视网膜感光细胞和神经元的缺血、缺氧；同时释放更多的炎症因子加重视网膜炎症微环境，进一步导致感光细胞和神经元凋亡；同时Müller细胞的谷氨酸代谢能力减弱，谷氨酸堆积所致的兴奋性毒性进一步加速神经元凋亡。　　因此我们选用视网膜变性模型RCS大鼠作为研究对象，以正常大鼠作为对照，通过视网膜免疫荧光染色、qRT-PCR、Western blot等方法分析RCS大鼠视网膜小胶质细胞的变化和移植OECs的作用。结果显示，RCS大鼠视网膜退变过程中，视网膜小胶质细胞活化，早期呈现M2型激活，中晚期持续呈现M1型激活，视网膜中与炎症因子相关的JAK2/STAT3通路持续激活。将OECs移植到RCS大鼠视网膜下腔后，视网膜中 M1 型小胶质细胞数量显著减少，JAK2/STAT3 通路活化受到抑制，感光细胞和双极细胞变性显著延缓，视网膜功能得到显著改善。通过建立BV2/OECs共培养模型，采用脂多糖（Lipopolysaccharide，LPS）诱导BV2活化，发现共培养的OECs能显著抑制BV2活化，调控BV2从M1向M2转型，同时可显著下调JAK2/STAT3通路；用JAK2抑制剂AG490预处理OECs，发现OECs对BV2的调节作用受到了抑制。提示OECs通过下调JAK2/STAT3通路抑制促炎型炎症因子释放，改善小胶质细胞所主导的炎症微环境，延缓变性视网膜视功能的退变。　　第二部分：移植OECs通过调控大鼠视网膜退行性疾病模型中AC微环境保护视功能的作用和机制研究。　　青光眼是研究AC微环境变化的适合模型。青光眼的疾病进程与眼内压升高密切相关，其病变的可能机制包括神经营养障碍、兴奋性毒性、氧化应激以及免疫性系统的紊乱等。青光眼病变过程中，早期眼压升高，筛板区无髓鞘的神经节细胞在压力作用下以囊泡形式释放谷氨酸激活AC，导致AC的活化、增生，而AC胞膜上谷氨酸转运体表达下降，组织间隙游离谷氨酸浓度升高，神经节细胞轴突谷氨酸受体表达升高，上述改变共同造成神经节细胞轴突损伤，轴突损伤导致的轴浆运输障碍进一步加速了神经节细胞胞体的变性和细胞凋亡。因此，AC 主导的视网膜视神经谷氨酸微环境变化在青光眼发展早期具有重要作用。　　采用以星形胶质细胞活化为早期事件的青光眼大鼠作为研究对象，通过前房内注射微磁珠建立Long-Evans大鼠青光眼模型，以正常Long-Evans大鼠（未作前房注射）作为对照，采用视网膜免疫荧光染色、 qRT-PCR、谷氨酸含量测定等方法研究青光眼模型大鼠视神经区AC及兴奋性氨基酸代谢变化及OECs移植的作用。结果发现：前房内注射微磁珠能够稳定、持久维持高眼压，可造成大鼠视神经胶质增生，神经元轴突凋亡，视功能减退，能模拟青光眼的病理生理特点。移植OECs到视乳头旁血管间的视网膜下腔后，青光眼模型大鼠的视敏度以及视功能得到改善，视神经区的胶质增生得到显著抑制，视神经轴突得到保护。同时，离体研究发现：200mM谷氨酸能够诱导AC凋亡，可作为AC凋亡的离体模型；而加入OECs共培养，能通过激发AC代谢微环境中的谷氨酸。在体研究发现：在青光眼模型的病变过程中，视神经区谷氨酸代谢进行性下降，导致谷氨酸在该区域堆积。移植的OECs可通过调节AC活化，增加视神经区域谷氨酸代谢，降低谷氨酸含量，保护视神经轴突。上述结果提示 OECs通过调控 AC，降低微环境中的谷氨酸，保护神经节细胞轴突，从而延缓青光眼模型中视神经的退变。　　根据以上实验结果，本研究得出以下结论：　　1、OECs在RCS大鼠视网膜中通过下调JAK2/STAT3通路，降低M1型炎症因子表达，调节视网膜小胶质细胞和免疫微环境，保护RCS大鼠视网膜感光细胞和双极细胞，延缓视功能退变。　　2、OECs在青光眼模型大鼠视神经中通过抑制AC活化，促进谷氨酸代谢，降低微环境中谷氨酸含量，保护视神经轴突，延缓视功能退变。　　本课题对RDD中两种胶质细胞及其微环境进行了研究，结果表明，移植的OECs在变性疾病的视网膜免疫调节、视神经谷氨酸代谢中有重要作用。OECs在RCS大鼠视网膜中能够通过下调JAK2/STAT3通路，降低M1型炎症因子表达水平，改善小胶质细胞所主导的免疫微环境，保护感光细胞和双极细胞，延缓视功能退变；OECs 移植能够通过抑制AC活化，促进谷氨酸代谢，降低微环境中谷氨酸含量，保护视神经轴突，延缓视功能退变。我们的研究结果为进一步深入认识视网膜视神经变性疾病的胶质微环境和可能的治疗靶点提供了新的思路和新的理论依据。