多巴胺抑制氧诱导视网膜病变小鼠模型中的视网膜病理性新生血管

Dopamine inhibits retinal pathological neovascularization in the oxygen-induced retinopathy mouse model

作者信息Qi Wang, Jiajia Shi, Shuai Ouyang, Tingting Zhang, Haoran Yang, Jiadi Zhu, Luyao Wang, Yuan Lv, Sisi Dong, Ruyi Chen, Xuemei Ling, Shiming Jiao, Mengmeng Dong, Wenjun Yan, Jinglei Yang, Biao Yan, Jiangfan Chen, Jia Qu, Fei Zhao, Xiangtian Zhou
PMID42237060
期刊J Pathol
发布时间2026-06-03
DOI10.1002/path.70080

实验完整度

包含细胞实验(MIO-M1细胞)、基因敲除小鼠模型(Drd2cko、Drd2ΔiMG等)、单细胞RNA测序、免疫荧光、Western blot、RNA scope等多种实验验证。

主要模型

C57BL/6J小鼠OIR模型 MIO-M1人视网膜Müller细胞系 Drd2cko小鼠 Drd2ΔiMG小鼠

重点核对

OIR模型建立:P7-P12暴露于75%氧气,P12后返回室内空气 APO给药剂量:5 μg/g,腹腔注射 Drd2激动剂quinpirole和拮抗剂sulpiride的使用 Müller细胞特异性Drd2敲除小鼠(Drd2ΔiMG)的构建 单细胞RNA测序数据分析

摘要

病理性新生血管是早产儿视网膜病变(ROP)导致儿童失明的主要原因。抗血管内皮生长因子药物常用于治疗该病,但其疗效不一且存在脱靶效应,因此需要替代策略。在此,我们研究了模拟ROP发病机制的氧诱导视网膜病变(OIR)小鼠模型中视网膜多巴胺(DA)动态与病理性血管生成之间的关系。我们确定了非选择性DA受体激动剂阿扑吗啡(APO)以及多巴胺D1受体(Drd1)和多巴胺D2受体(Drd2)的选择性激动剂或拮抗剂对病理性新生血管的各自作用。结合单细胞RNA测序与Müller细胞特异性Drd2敲除OIR小鼠,我们发现Müller细胞中Drd2介导的信号在OIR的低氧-缺血期协调Müller细胞中缺氧诱导因子α和血管内皮生长因子A的生物合成。总之,OIR诱导的多巴胺能缺陷和Müller细胞中Drd2活性受损协同加剧病理性血管生成。© 2026 大不列颠及爱尔兰病理学会。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
视网膜多巴胺(DA)及其受体在OIR小鼠模型病理性新生血管中的作用及机制
核心机制
Drd2介导的信号在Müller细胞中抑制缺氧诱导因子(HIF-α)和VEGFA的表达,从而抑制病理性新生血管
主要证据
OIR小鼠中DA水平和TH阳性细胞减少;APO处理减少新生血管;Drd2而非Drd1敲除增加新生血管;Müller细胞特异性Drd2敲除上调VEGFA并增加新生血管;体外实验显示DA或Drd2激动剂抑制缺氧诱导的HIF-1α和HIF-2α及VEGFA分泌。
研究意义
表明视网膜DA是病理性新生血管的潜在抑制剂,多巴胺能药物可能成为ROP的治疗候选药物。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

OIR模型构建及视网膜DA水平检测

观察OIR模型中视网膜多巴胺能细胞数量和DA含量的变化

建立OIR小鼠模型,在P12和P17等时间点收集视网膜,通过免疫荧光、Western blot和HPLC-ECD检测TH阳性细胞数量、TH蛋白水平及DA及其代谢物含量。

2

DA及受体激动剂/拮抗剂对病理性新生血管的影响

验证DA及其受体在OIR病理性新生血管中的作用

通过Th shRNA敲低视网膜TH,观察对新生血管的影响;腹腔注射APO(非选择性DA受体激动剂)或Drd1/Drd2选择性激动剂/拮抗剂,观察P17新生血管面积。

3

Drd1/Drd2基因敲除对新生血管的影响

确定介导DA抑制作用的特异性受体

利用视网膜特异性Drd1或Drd2敲除小鼠(Drd1cko,Drd2cko)进行OIR模型,比较P12和P17的无血管区和新生血管区面积,并用H&E染色计数突破内界膜的新生血管核。

4

单细胞RNA测序分析

鉴Drd2敲除后参与新生血管的细胞亚群和关键基因

对Drd2wt和Drd2cko OIR小鼠P17视网膜进行scRNA-seq,分析细胞亚群、血管生成活性评分、差异表达基因和蛋白互作网络。

5

Müller细胞中VEGFA表达验证

验证Müller细胞中VEGFA上调与Drd2敲除的关系

通过免疫荧光、Western blot和RNA scope检测Drd2cko和Drd2ΔiMG OIR小鼠视网膜中VEGFA蛋白和mRNA的表达,并定位到Müller细胞。

6

Müller细胞特异性Drd2敲除对新生血管的影响

确认Müller细胞中的Drd2信号在抑制新生血管中的关键作用

利用他莫昔芬诱导的Müller细胞特异性Drd2敲除小鼠(Drd2ΔiMG)进行OIR模型,检测新生血管面积、VEGFA表达和HIF-α表达。

7

体外细胞实验验证DA/Drd2对HIF和VEGFA的调控

验证DA或Drd2激动剂对Müller细胞缺氧反应的抑制作用

在MIO-M1细胞中,用DA(10或50 μM)或Drd2激动剂quinpirole(50或100 μM)处理,在低氧(1% O2)条件下培养24或36小时,检测HIF-1α、HIF-2α蛋白和VEGFA分泌。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
ProOx Model 360BioSpherix--
MIO-M1----
喹吡罗----
舒必利----
他莫昔芬----
抗TH抗体----
抗VEGFA抗体----
抗CD31抗体----
抗GS抗体----
异凝集素B4----
GraphPad PrismGraphPad Software--
SPSSIBM Corp.--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
OIR模型
C57BL/6J小鼠,P7-P12暴露于75%氧气,P12后返回室内空气;样本量n=6-10/组
阅读提示:Materials and methods: Mouse model of OIR
药物处理
APO剂量5 μg/g,腹腔注射;quinpirole/sulpiride剂量未明确
阅读提示:Materials and methods: 药理学部分及补充材料
基因敲除小鼠
Drd2cko小鼠(Drd2flox/flox; Six3-Cre),Drd2ΔiMG小鼠(Slc1a3Cre-ERT2; Drd2flox/flox)
阅读提示:Materials and methods: Animals
单细胞测序
P17视网膜,酶解获得单细胞悬液,10x Genomics平台
阅读提示:Materials and methods: 补充材料
体外细胞实验
MIO-M1细胞,DA浓度10/50 μM,Quin浓度50/100 μM,低氧1% O2处理24/36小时
阅读提示:Materials and methods: 补充材料