Summary

角膜新生血管在小鼠碱烧伤模型

Published: April 07, 2014
doi:

Summary

新生血管的角膜(内华达州)可复杂多视觉病症。利用控制,碱烧伤模型,角膜NV的量化级别可以生产为新生血管性疾病的潜在治疗角膜NV和评价机理研究。

Abstract

在正常条件下,角膜没有血管,这透明度是保持良好的视觉敏锐度是必不可少的。新生血管的角膜,其可通过创伤,角膜移植术或感染性疾病引起的,的(NV)的分解角膜的所谓的“血管生成特权'和形成了多个视觉病症甚至可能导致失明的基础。虽然有几个可用的治疗方案,基本医疗需要角膜新生血管的病症仍然呈现未得到满足的。为了开发安全,有效,有针对性的治疗,需要角膜NV和药物干预的可靠模型。在这里,我们描述了在小鼠碱烧伤角膜新生血管模型。这个协议规定了一个控制的碱烧伤角膜损伤,施用感兴趣的药理化合物,其结果的可视化应用程序的方法。这种方法可以证明拉琴TAL为研究角膜NV和其他新生血管性疾病的机制和机会进行干预。

Introduction

角膜盲是导致失明的第四个最常见的原因,负责所有案件1约4%。角膜新生血管(NV)在很多这些疾病,包括疱疹性角膜炎(失明的西方主导的感染原因)和沙眼(感染性失明的主要原因之一)2的显著作用。目前的治疗包括类固醇,非类固醇消炎药(NSAID),抗-VEGF治疗药物,以及环孢菌素A以及常规或激光外科手术技术3。然而,角膜基于NV的病症的严重衰弱的性质,能够治疗角膜NV的手术设施,以及缺乏一个表现强劲的药理选项的缺乏导致最近专家圆桌会议的结论是,尽管现存的治疗,最根本的医疗需求通过这些疾病仍然呈现未满足4。

人的角膜共有5层,3层细胞(上皮,基质和内皮细胞)和2接口(鲍曼膜和弹力膜)。它作为机械屏障和折射面的眼睛。其透明的本质是其组成部分的一种微妙的平衡的结果,是不可或缺的正常功能5。通常无血管,角膜接收血液从沿其外缘从睫状体和眼动脉供给运行微血管。当刺激促进这些船只的血管新生,让他们成长对角膜的中心,因此限制了视力6角膜NV的发生。角膜血管生成包括hemangiogenesis和淋巴管生成,从而导致血管和淋巴管从对角膜的中心角膜缘血管街机向内生长。这导致角膜“血管生成特权”,增加角膜混浊及纤维化,角膜拉破坏明细Y一代和水肿7。角膜NV的精确触发很多,从传染病的响应,如沙眼的化学诱导的状态造成的传统药物,工业化学品,甚至是化学战剂。

这一过程的分子机制都没有,迄今为止,充分的特点;然而,一些关键球员已经确定。在正常条件下的角膜具有独特的“血管生成特权'通过抗血管生成因子(例如可溶性VEGF-R1)8冗余阵列保持。然而,响应于外部刺激(例如,损伤),会有的促血管生成因子( 例如 VEGF-A)的局部表达上调。这提示促和抗血管生成的因素的基础角膜的血管生成的特权,并导致hemangiogenesis,lymphangeogenesis和炎症,因此造成角膜病变,甚至失明9的平衡。

<P类=“j​​ove_content”>鉴于这种高度衰弱的病理未满足的医疗需求,这是感兴趣的领域有角膜NV的可靠动物模型。在这里,我们提出这样一个模式:控制碱烧伤。基于使用滤纸圈各种眼损伤模型自20世纪70年代10已被使用。 1989年,一群哈佛医学院眼科特点的中央角膜碱烧伤的标准模型兔基于浸泡一块圆形滤纸用氢氧化钠(NaOH),并把它应用到角膜在一个特定的范围内浓度11。自那时以来,这种技术已被改编为在小鼠12-14使用。近日,王实验室研究组蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制剂SAHA在使用鼠标角膜碱烧伤模型角膜15内华达州的发病的治疗效果。这里介绍的小鼠角膜碱烧伤模型的方法是建主要是对其他两篇论文14,16的前期工作。

Protocol

注:以下协议和代表性的成果使用HDAC抑制剂SAHA作为一个例子化合物。然而,该协议是决不限于使用SAHA,并且被推荐为测试可溶性化合物对角膜新生血管形成的影响的一般方法。将需要小的修改进行稀释的程度,以及频率和应用的持续时间来进行。另外,是易溶于水的化合物将能够在没有二甲基亚砜的待施用。 道德声明:所有的动物实验只应在遵守国家法律和制度规定进行?…

Representative Results

经过碱烧伤,角膜NV发生在一个可预见的,时间依赖性。 图1展示了无论是在未经处理的动物( 图1A),并与HDAC抑制剂SAHA( 图1B对待动物之间的新生血管和角膜混浊形成了鲜明的差异)在7天的时间点。 图2A和2B展示未处理的对照眼原发性PECAM-1和LYVE-1染色和二抗Alexa Fluor 488和594染色(分别)的角膜平面安装。 <stro…

Discussion

这里介绍的协议导致hemangiogenesis,淋巴管生成和炎症的重现性水平,使其成为理想的系统来研究这三个(相互)的进程。虽然这种方法产生了集中角膜NV,已开发造成更多的定向NV,即缝合角膜17和植入表达丸粒18的生长因子的几种方法,也可能有兴趣。我们的协议是专为在成年小鼠的使用,提供了一个易于使用的动物模型,同时还允许一个实验室采取了一系列尚未公布的大型哺乳?…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

我们感谢新余李博士在准备稿件的帮助。 SW是由杜兰大学,总统的研究委员会新研究者奖从得克萨斯大学西南医学中心,美国国立卫生研究院资助EY021862,从研究职业发展奖,以防止盲目性基础,一个明亮的焦点奖,年龄相关性黄斑变性研究一个启动基金资助。

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

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Citer Cet Article
Anderson, C., Zhou, Q., Wang, S. An Alkali-burn Injury Model of Corneal Neovascularization in the Mouse. J. Vis. Exp. (86), e51159, doi:10.3791/51159 (2014).

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