والقلوي حرق الإصابات نموذج من القرنية اتساع الأوعية الدموية في ماوس
Summary
اتساع الأوعية الدموية (NV) من القرنية يمكن أن يعقد الأمراض البصرية متعددة. الاستفادة من وجود والقلوي الحرق نموذج الإصابة التي تسيطر عليها، ومستوى قياس الكمي من NV القرنية يمكن أن تنتج عن دراسة الآلية من NV القرنية وتقييم العلاجات المحتملة لاضطرابات التوعية المستحدثة.
Abstract
في ظل ظروف طبيعية، والقرنية هي اوعائي، وهذه الشفافية أمر ضروري للحفاظ على البصر جيدة. اتساع الأوعية الدموية (NV) من القرنية، والتي يمكن أن يكون سببها الصدمة، القرنية أو الأمراض المعدية، ينهار ما يسمى "شرف عائية 'القرنية ويشكل أساس الأمراض البصرية المتعددة التي قد تؤدي إلى العمى. على الرغم من أن هناك العديد من الخيارات العلاجية المتاحة، والحاجة الطبية الأساسية المقدمة من الأمراض التوعية المستحدثة القرنية لا تزال غير الملباة. من أجل تطوير علاجات آمنة وفعالة، وهادفة، لا بد من نموذج يمكن الاعتماد عليها من NV القرنية والتدخل الدوائي. هنا، نحن تصف إصابة القلويات الحرق نموذج اتساع الأوعية الدموية القرنية في الماوس. يوفر هذا البروتوكول طريقة لتطبيق إصابة القلويات حرق تسيطر على القرنية، وإدارة مجمع الدوائية المصالح، وتصور النتيجة. هذا الأسلوب يمكن أن تكون أجهزة قياسالتل لدراسة آليات والفرص أمام التدخل في NV القرنية واضطرابات التوعية المستحدثة الأخرى.
Introduction
العمى القرنية هو رابع سبب الأكثر شيوعا من العمى، مسؤولة عن ما يقرب من 4٪ من جميع الحالات 1. اتساع الأوعية الدموية القرنية (NV) تلعب دورا هاما في كثير من هذه الأمراض، بما في ذلك التهاب القرنية بالهربس (أهم الأمراض المعدية المسببة للعمى في الغرب) والتراخوما (السبب الرئيسي للعمى في جميع أنحاء العالم المعدية) 2. وتشمل العلاجات الحالية المنشطات، والأدوية المضادة للالتهابات (المسكنات)، والعلاجات المضادة للVEGF، والسيكلوسبورين A وكذلك التقنيات الجراحية التقليدية أو بالليزر 3. ومع ذلك، فإن الطبيعة المنهكة بشدة من الأمراض NV مقرها القرنية، وقلة المرافق الجراحية قادرة على معالجة NV القرنية، وعدم وجود خيار الدوائية أداء قويا بقيادة مائدة مستديرة الخبراء مؤخرا أن نخلص إلى أن، على الرغم من العلاجات موجودة، والحاجة الطبية الأساسية قدم من قبل هذه الأمراض لا تزال غير الملباة 4.
القرنية البشريةيتكون من 5 طبقات، 3 طبقات الخلوية (الظهارية، اللحمية والبطانة) و2 واجهة (بومان الغشاء وغشاء ديسميه). وهو يعمل كحاجز الميكانيكية والسطحية للعين الانكسار. طبيعته شفافة هو نتيجة لتوازن دقيق لمكوناته وجزء لا يتجزأ من وظيفة مناسبة لها 5. عادة اوعائي، يتلقى القرنية الدم من microvessels على طول الحافة الخارجية والتي يتم تغذيتها من الهدبية والشرايين العيون. يحدث القرنية NV عندما حافزا يشجع الأوعية الدموية من هذه السفن مما يسمح لها أن تنمو نحو مركز القرنية، وبالتالي تحد من الرؤية 6. ويشمل الأوعية الدموية القرنية hemangiogenesis وlymphangiogenesis، مما يؤدي في نشوب الأوعية الدموية والأوعية اللمفاوية من الممرات الأوعية الدموية الحوفي نحو مركز القرنية. وهذا يؤدي إلى انهيار القرنية "امتياز عائية"، زيادة في عتامة القرنية والتليف، اختلال القرنية لاyers، وذمة 7. مشغلات دقيقة من NV القرنية عديدة، بدءا من الاستجابة للأمراض المعدية مثل التراخوما إلى حالة يسببها كيميائيا تسبب الأدوية التقليدية، والمواد الكيميائية الصناعية، أو عوامل الحرب الكيميائية حتى.
الآليات الجزيئية لهذه العملية ليست، حتى الآن، تتميز بشكل كامل؛ ومع ذلك، فقد تم تحديد عدد قليل من اللاعبين الرئيسيين. في ظل ظروف طبيعية القرنية تمتلك فريد 'امتياز عائية' التي تحتفظ بها مجموعة زائدة من العوامل المضادة للعائية (مثل ذوبان VEGF-R1) 8. ومع ذلك، واستجابة لحافز خارجي (مثل إصابة)، سيكون هناك upregulation المحلية من العوامل المؤيدة للعائية (مثل VEGF-A). هذه النصائح ميزان العوامل المؤيدة والمضادة للعائية الذي يكمن وراء امتياز عائية القرنية، ويؤدي إلى وhemangiogenesis، lymphangeogenesis، والتهاب، وبالتالي التسبب في أمراض القرنية وحتى العمى 9.
<ع الطبقة = "jove_content"> ونظرا للم تلب الحاجة الطبية لهذه الأمراض المنهكة للغاية، فإنه من مصلحة إلى الميدان لديهم نموذج حيواني موثوقة من NV القرنية. نحن هنا تقديم مثل هذا النموذج: تسيطر إصابة القلويات الحرق. وقد استخدمت نماذج مختلفة لافتة للإصابة على أساس استخدام فلتر حلقات رقة منذ 1970s 10. في عام 1989، وتتميز مجموعة من أطباء العيون كلية الطب بجامعة هارفارد نموذجا مستوى القرنية اصابة القلوي حرق المركزية في أرنب على أساس تمرغ قطعة من ورق الترشيح دائرية مع هيدروكسيد الصوديوم (هيدروكسيد الصوديوم) وتطبيقه على القرنية في مجموعة محددة من تركيزات 11. منذ ذلك الحين، وقد تم تكييف هذه التقنية لاستخدامها في 12-14 الماوس. في الآونة الأخيرة، ودرس في المختبر وانغ الآثار العلاجية للdeacetylase هيستون (HDAC) مثبط ساها في التسبب في NV القرنية باستخدام الماوس القرنية القلوي حرق إصابة نموذج 15. تم بناء منهجية الماوس القرنية نموذج إصابة القلويات حرق المقدمة هناأساسا على العمل قبل ورقتين أخرى 14،16.Protocol
Representative Results
Discussion
بروتوكول المعروضة هنا النتائج في مستويات استنساخه من hemangiogenesis، lymphangiogenesis، والتهاب، مما يجعله نظام مثالي لدراسة هذه (المترابطة) العمليات الثلاث. في حين تنتج هذه الطريقة NV القرنية مركزية، العديد من الطرق التي تم تطويرها لتتسبب في المزيد من توجه NV، وهي خياطة القرنية وز?…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
نحن ممتنون للمساعدة الدكتور شينيو لى في إعداد المخطوطة. وأيد SW من صندوق بدء التشغيل من جامعة تولين، مجلس البحوث جائزة الباحث جديد الرئيس من مركز UT ساوث ويسترن الطبي، المعاهد الوطنية للصحة منح EY021862، وهي جائزة التطوير الوظيفي من البحوث لمنع الأساس العمى، وجائزة برايت التركيز في السن المتصلة تحلل البقعة الصفراء البحوث .
Materials
| 1 mL Syringe | BD | 309659 | |
| 18 Guage Needle | BD | 305918 | |
| 10 mL Syringe | BD | 306575 | |
| 25 Guage Needle | BD | 305916 | |
| Anti-F4/80 (rat anti-mouse) | AbD Serotech | MCA497RT | |
| Anti-LYVE-1 (rabbit anti-mouse) | Abcam | ab14917 | |
| Anti-PECAM-1 (rat anti-mouse) | BD | 553370 | |
| Anti-IgG Alexa488 (goat anti-rat) | Invitrogen | A11006 | |
| Anti-IgG Alexa594 (goat anti-rabbit) | Invitrogen | A11012 | |
| Camera | Tucsen | TCC 5.0 ICE | |
| Coverslips | Fisher | 12-548-B | |
| DMSO | Sigma | D4540-1L | Caution: Mutagenic, Toxic |
| Forceps (Blunt), Iris | WPI | 15915 | |
| Forceps (Sharp), Dumont #4 | WPI | 500340 | |
| KCl | Fisher | P217-500 | |
| Ketamine Solution | MedVet | RXKETAMINE | Controlled substance, proper license required for use. |
| Light Source for Microscope | AmScope | LED-14M-YA | |
| Microscope (Stereo 7X-45X) | AmScope | SM-1B | |
| Mounting Medium, Vectashield | Vector | H-1000 | |
| NaCl | Fisher | S271-10 | |
| NaH2PO4 | Fisher | S397-500 | |
| NaOH | Fisher | S318-1 | Caution: Corrosive |
| Paraformaldehyde | P6148-500G | Caution: Allergenic, Carcenogenic, Toxic | |
| Proparacaine Hydrochloride | Sigma | P4554-1G | |
| Scissors (5mm blade), Vanas | WPI | 14003 | |
| Goat Serum | MPBio | 92939249 | |
| Microscope Slides | Fisher | 12-550-15 | |
| Triton X-100 | Sigma | T8787-100ML | |
| Whatman Grade 1 Filter Paper | Whatman | 1001-6508 | |
| Xylazine Solution | MedVet | RXANASED-20 |
Referenzen
- Pascolini, D., Mariotti, S. Global estimates of visual impairment. Br. J. Ophthalmol. 96 (5), 614-618 (2010).
- Whitcher, J., Srinivasan, M., Upadhyay, M. Corneal Blindness: A Global Perspective. Bull. World Health Org. 79 (3), 214-221 (2003).
- Gupta, D., Illingworth, C. Treatments for corneal neovascularization: a review. Cornea. 30 (8), 927-938 (2011).
- Cursiefen, C., et al. Consensus statement on indications for anti-angiogenic therapy in the management of corneal diseases associated with neovascularisation: outcome of an expert roundtable. Br. J. Ophthalmol. 96 (1), 3-9 (2012).
- Delmonte, D., Kim, T. Anatomy and Physiology of the Cornea. J. Cataract Refract. Surg. 37 (3), 588-598 (2011).
- Cursiefen, C., Seitz, B., Dana, M. R., Streilein, J. W. Angiogenesis and lymphangiogenesis in the cornea. Pathogenesis, clinical implications and treatment options. Der Ophthalmologe. 100 (4), 292-229 (2003).
- Chang, J., Gabison, E., Kato, T., Azar, D. Corneal Neovascularization. Curr. Opin Ophthalmol. 12 (4), 242-249 (2001).
- Ambati, B., et al. Corneal Avascularity is due to Soluble VEGF Receptor-1. Nature. 443 (7114), 993-997 (2006).
- Cursiefen, C., et al. VEGF-A Stimulates Lymphangiogenesis and Hemangiogenesis in Inflammatory Neovascularization via Macrophage Recruitment. J. Clin. Invest. 113 (7), 1040-1050 (2004).
- Jiri, O. Paper Strips and Rings as Simple Tools for Standardization of Experimental Eye Injuries. Ophthal. Res. 1975 (7), 363-367 (2009).
- Ormerod, L., Abelson, M., Kenyon, K. Standard Models of Corneal Injury Using Alkali-Immersed Filter Discs Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 30 (10), 2148-2153 (1989).
- Saika, S., et al. Therapeutic effects of adenoviral gene transfer of bone morphogenic protein-7 on a corneal alkali injury model in mice. Lab. Invest. 85 (4), 474-486 (2005).
- Ferrari, G., Bignami, F., Giacomini, C., Franchini, S., Rama, P. Safety and efficacy of topical infliximab in a mouse model of ocular surface scarring. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 54 (3), 1680-1688 (2013).
- Sosne, G., Christopherson, P., Barrett, R., Fridman, R. Thymosin-beta4 modulates corneal matrix metalloproteinase levels and polymorphonuclear cell infiltration after alkali injury.Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 46 (7), 2388-2395 (2005).
- Li, X., et al. Inhibition of Multiple Pathogenic Pathways by Histone Deacetylase Inhibitor SAHA in a Corneal Alkali-Burn Injury Model. Mol. Pharm. 10 (1), 307-318 (2013).
- Yoeruek, E., et al. Safety, penetration and efficacy of topically applied bevacizumab: evaluation of eyedrops in corneal neovascularization after chemical burn. Acta Ophthalmol. 86 (3), 322-328 (2008).
- Bucher, F., Parthasarathy, A., Bergua, A., Onderka, J., Regenfuß, B., Cursiefen, C., Bock, F. Topical Ranibizumab inhibits inflammatory corneal hem- and lymphangiogenesis. Acta Ophthalmol. , (2012).
- Hajrasouliha, A., Sadrai, Z., Chauhan, S., Dana, R. b-FGF induces corneal blood and lymphatic vessel growth in a spatially distinct pattern. Cornea. 31 (7), 804-809 (2012).
- Rogers, M., et al. The albino mutation of tyrosinase alters ocular angiogenic responsiveness. Angiogenesis. 16 (3), 639-646 (2013).
- Connor, K., et al. Quantification of oxygen-induced retinopathy in the mouse: a model of vessel loss, vessel regrowth and pathological. Nat. Protoc. 4 (11), 1565-1573 (2009).
