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。病理过程首先是视杆细胞的损害，其后是视锥细胞亦受到损害。感光细胞的损害主要是通过凋亡进行的，细胞神经营养因子的缺乏是凋亡发生的一个重要原因。RP的实质是基因缺陷导致的感光细胞及视网膜色素上皮的变性，从而引起夜盲、进行性视野缩小、视力下降、眼底特征性改变及视网膜电图波形振幅减低或熄灭。RP是发达国家最主要的致盲原因之一。根据世界各地的调查资料，全球人口群体患病率为1/5000~1/3000。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、常染色体隐性遗传、X性连锁隐性遗传及散发型。临床上以常染色体隐性遗传与常染色体显性遗传较为多见。

        随着医学科学的发展，一些既往常见致盲眼病已成为可以预防或治疗的疾病，而视网膜色素变性等涉及视网膜结构和功能异常的一系列遗传性视网膜疾病已成为国内外难治性盲的主要原因。这些疾病的发生都与基因变异密切相关，目前尚无有效阻止病变进展和恢复视网膜功能的治疗方法，是国际上研究的难点和热点。

(一)造模机制

        视网膜色素变性是一组以进行性感光细胞及色素上皮功能丧失为共同表现的遗传性视网膜变性疾病。

        其遗传方式有常染色体隐性、显性遗传型和X连锁隐性遗传型，相关基因约100多个。

(二)造模方法

        1.自然动物模型 rd小鼠是一种经典的、自然突变的常染色体隐性遗传RP动物模型。由于 Pde6b基因发生了突变，引起了磷酸二酯酶(PDE)B亚基的功能异常。其变性速度较快，视杆细胞在4天时开始变性，到4周时全部消失。

        rd小鼠是一种 rds/Peripherin基因发生自然突变的常染色体显性遗传RP动物模型，突变影响了一种表达于光感受器细胞外段盘膜边缘维持膜盘形态及稳定性的蛋白，其变性速度较慢，感光细胞外节不发育，外核层、外从状层9周时开始变薄，12个月时整个视网膜感光细胞完全消失。

        RCS大鼠是一种常染色体隐性遗传RP动物模型，其发病机制为视网膜色素上皮细胞中编码受体酪氨酸激酶的部分基因缺失，无法正常编码酪氨酸激酶 Mertk，导致 RPE细胞吞噬功能障碍，使外节碎片在视网膜下腔堆积，进而影响了光感受器细胞的正常代谢，引起其凋亡。

        2.转基因动物模型 Rpe-65基因敲除小鼠为常染色体隐性遗传RP模型。位于1p3l的 Pdey亚基编码 RPE特异蛋白，与视网膜 VitA代谢相关，此基因敲除使小鼠 RPE细胞功能遭到破坏，导致了全反视黄醇的过度积聚和11-顺-视黄醇脂的缺乏。

        视紫红质(Rhodopsion)基因敲除小鼠是一种常染色体显性遗传RP动物模型。Rho-/一鼠的视杆细胞外节不发育完全，整个感光细胞层在生后3个月完全丧失；Rho+/一鼠感光细胞内外节的结构异常，但大部分感光细胞仍存在。

        Pro-23-His 突变的转基因大鼠为常染色体显性遗传RP模型，视紫红质基因中的23 位脯氨酸被组氨酸代替，导致异常基因产物的合成及感光细胞的死亡。根据视紫红质突变基因表达的不同水平，分为3种P23H大鼠，它们的视网膜变性速度不同。

        3.人工造模 用于制作 RP 模型的药物主要是碘酸钠(NaIO₃)和 N-乙基-N-亚硝基脲(MNU)，单色光照射也可引起视网膜损害，导致光感受器的退化。

        (1)碘酸钠：NaO₃是一种抗代谢药，能够破坏视网膜色素上皮糖代谢有关的酶的活性，可以选择性地作用于色素上皮，继而引起视网膜其他的结构(如光化学感受器、脉络膜等)的病变。造模一般采取一次性静脉注射碘酸钠。

        (2)N-乙基-N-亚硝基脲：MNU是广泛分布在环境中的亚硝基化合物，具有强致畸、致癌、致突变作用。MNU 是直接作用的烷化剂，对光感受器细胞内 DNA的烷化作用是其引起视网膜毒性的直接原因，可选择性地诱导光感受器细胞发生凋亡。MNU诱导RP模型可重复性较好，全身用药7天后即可出现光感受器的丧失。造模一般采取一次性腹腔注射MNU。

        (3)单色光照射：不同波长的单色光照射后主要引起两种病理改变，320~440nm 波长的光主要引起光感受器的损伤，而470~550nm 波长的光则对RPE影响最大。

(三)造模特点

        RP模型的常用动物各具特点，国内RP模型的动物主要以小鼠、大鼠、免子三种最常见，另外还有猫犬、猪、绵羊等大型动物。自然基因突变动物模型主要是啮齿类动物，是目前研究 RP的较佳模型，但此类动物由于体型小，有时满足不了实验的需求。MNU、NalO₃诱导的 RP 模型通常用于需要兔子、绵羊等体型较大的动物的实验。

(四)RP模型的指标检测

        1.眼球壁组织病理切片H-E染色 可观察视网膜全层和外核层的结构和厚度，感光细胞的结构和数量

        2.电子显微镜观察超微结构 可观察感光细胞的形态学变化，重点观察视锥视杆层的外节和视网膜色素上皮层。观察细胞内有无胞核凝聚，线粒体肿胀、空泡样改变等亡的表现。

        3.原位细胞凋亡检测(TUNEL) 计数 TUNEL，阳性细胞数，并计算感光细胞凋亡率。

        4.视网膜电图检测(ERG) 活体监测动物模型ERG的国际标准五项指标，包括暗适应(视杆细胞反应、标准混合反应、振荡电位)和明适应(锥细胞反应、闪烁反应)，观察 a、b波的波形和振幅的变化。

        5.凋亡相关因子检测 可检测 Bc1-2家族、Caspase 家族，细胞核内转录因子等与凋亡相关的因子。可用免疫组织化学技术、Western印迹法、Elisa法及RT-PCR 等分子生物学方法检测。

(五)RP模型的评价

        目前已经发现自然基因突变动物模型与人类RP的某些类型具有相同的基因突变位点，因此是研究RP的较佳模型，但大型动物尚缺乏自然模型；转基因动物模型可针对本病基因突变的机制，是进行视网膜变性研究的良好的动物模型；MNU、NaIO₃诱导的 RP 模型操作简单、性能稳定、具有高度可比性等优点，可适用于需要大型动物的实验。