마우스의 각막 신생 혈관의 알칼리 화상 상해 모델
Summary
각막의 혈관 신생 (NV)는 여러 시각 병리를 복잡하게 할 수 있습니다. 제어, 알칼리 화상을 입지 모델을 활용, 각막 NV의 정량화 수준은 신생 혈관 질환에 대한 잠재적 인 치료의 각막 NV 및 평가의 기계 론적 연구를 위해 생성 될 수있다.
Abstract
정상적인 조건 하에서, 각막은 무 혈관이며,이 투명도가 양호한 시력을 유지하는데 필수적이다. 외상, 각막 또는 감염성 질병에 의해 야기 될 수있는 각막의 혈관 신생 (NV)은 각막의 소위 '혈관 신생 특권'분해 심지어 실명을 초래할 수있는 다수의 카메라 병리 기초를 형성한다. 사용할 수있는 여러 가지 치료 방법이 있지만, 각막 신생 혈관 병변에 의해 제공되는 기본적인 의료 필요 충족 남아있다. 안전하고, 효과적이며 타겟 요법을 개발하기 위하여, 각막 NV 및 약리학 적 개입의 안정적인 모델이 요구된다. 여기서, 우리는 마우스에서 알칼리 화상을 입지 각막 혈관 신생 모델을 설명한다. 이 프로토콜은 각막, 또한 약리학 화합물을 투여하고, 그 결과의 시각화를 제어 알칼리 화상 손상의 애플리케이션에 대한 방법을 제공한다. 이 방법은 계장 증명할 수탈 각막 NV 및 기타 신생 혈관 질환에 개입 메커니즘 기회를 공부.
Introduction
각막 실명 모든 경우 (1)의 약 4 %에 대한 책임이 실명의 네 번째 가장 흔한 원인이다. 각막 신생 혈관 (NV)가 포진 각막염 (웨스트에서 실명의 주요 감염 원인)와 트라코마 (전세계 전염성 실명의 주요 원인) 2를 포함하여 이러한 병리의 많은에 중요한 역할을한다. 현재 치료는 스테로이드, 비 스테로이드 성 항 염증성 약물 (NSAIDs), 항 VEGF 치료, 및뿐만 아니라 기존의 또는 레이저 수술 기법 3 시클로 스포린 (가) 있습니다. 그러나 각막 NV 기반 병리의 심한 쇠약 자연, 수술 각막 NV 치료를 할 수있는 시설, 강력하게 수행하는 약리 옵션의 부족의 소수는, 현존하는 치료에도 불구하고, 기본적인 의료 필요를 그 결론을 내릴 수있는 최근의 전문가 원탁 회의를 주도 이러한 병리 제시는 4 충족 남아있다.
인간의 각막5 층, 3 층 세포 (상피, 각막 내피 세포)와 2 인터페이스 (보우만 막과 데스 메 막)으로 구성되어 있습니다. 그것은 눈을위한 기계적인 장벽과 굴절 표면으로 작동합니다. 그것의 투명한 자연의 구성 요소의 미묘한 균형의 결과이며 적절한 기능 5에 필수적이다. 일반적으로 무 혈관, 각막은 섬모와 안과 동맥에서 공급되는 바깥 쪽 가장자리를 따라 실행 미세 혈관에서 혈액을 받는다. 자극이 그들을 각막의 중심을 향해 성장하고, 따라서 비전 6을 제한 할 수 있도록 이러한 혈관의 혈관 신생을 촉진 할 때 각막 NV가 발생합니다. 각막 신생 혈관이 각막의 중심을 향해 윤부 혈관 아케이드에서 혈관과 림프 혈관의 증식을 초래할하는 hemangiogenesis과 림프관을 포함한다. 이것은 각막 "혈관 특권", 각막 혼탁 및 섬유증의 증가, 각막 라의 중단의 고장에 이르게yers를, 부종 7. 각막 NV의 정확한 트리거는 기존의 의약품, 산업용 화학 물질, 또는 화학 요원 전쟁의 원인이 전염성 질병에 대한 응답에서 이러한 결막염과 같은 화학적으로 유도 된 상태에 이르기까지, 수많은 있습니다.
이 과정의 분자 메커니즘은 아직 완전히 특징으로하지 않습니다; 그러나, 몇 가지 주요 선수가 확인되었습니다. 정상적인 조건에서 각막 (예 : 수용성 VEGF-R1과 같은) 항 혈관 신생 인자 (8)의 중복 배열에 의해 유지되는 고유 한 '혈관 신생 특권'을 가지고 있습니다. 그러나, (예컨대 부상 등) 외부 자극에 응답하여, 친 혈관 생성 인자 (예를 들어 VEGF-A)의 로컬 상향 조절이있을 것이다. 이 팁 각막의 혈관 신생 권한을 기초, 따라서 각막 병리, 심지어 실명 9 일으키는 hemangiogenesis, lymphangeogenesis, 염증에 이르게 프로 및 항 혈관 신생 인자의 균형.
<P 클래스 = "jove_content는">이 매우 쇠약 병리의 충족 의료 필요 감안할 때, 그것은 각막 NV의 신뢰할 수있는 동물 모델을 가지고 현장에 관심입니다. 제어 알칼리 화상을 입지 : 여기에서 우리는 같은 모델을 제시한다. 필터 종이 반지를 사용하여 기반의 다양한 눈 부상 모델은 1970 년대 10 년부터 사용되어왔다. 1989 년에, 하버드 의과 대학의 안과의 그룹은 수산화 나트륨 (NaOH를) 원형 필터 종이를 담글 및 특정 범위의 각막에 적용을 기반으로 토끼 각막 알칼리 화상 손상의 표준 모델을 특성화 농도 11. 그 이후로,이 기술은 마우스 12-14에서 사용하기 위해 적응되어있다. 최근, 왕 연구소는 마우스 각막 알칼리 화상을 입지 모델 (15)를 사용하여 각막 NV의 병인에서 히스톤 탈 아세틸 화 효소 (HDAC) 억제제 SAHA의 치료 효과를 연구했다. 여기에 제시된 마우스 각막 알칼리 화상을 입지 모델의 방법론은 내장 된주로 두 가지 다른 논문 (14, 16)의 사전 작업에.Protocol
Representative Results
Discussion
여기에 제시된 프로토콜은 이러한 세 가지 (상호) 과정을 연구하는 이상적인 시스템 만들기, hemangiogenesis, 림프관, 염증의 재현 수준의 결과. 이 방법은 중앙 각막 NV, 펠렛 (18)을 표현하는 성장 인자를 각막 (17), 즉 봉합 더 감독 NV을 유발하기 위해 개발하고 이식 된 여러 가지 방법을 생성하는 동안, 또한 관심이있을 수 있습니다. 우리의 프로토콜은 또한 더 큰 포유 동물에 대한 아?…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
우리는 원고를 준비 박사 Xinyu의 리튬의 도움에 감사합니다. SW는 튤 레인 대학, UT 사우스 웨스턴 의료 센터, NIH 그랜트 EY021862, 실명 재단을 방지하기 위해 연구에서 경력 개발 포상에서 대통령의 연구위원회의 새로운 탐정 수상, 및 연령 관련 황반 변성 연구에 밝은 초점 수상에서 시작 기금에 의해 지원되었다 .
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).
