안압 상승을 통해 망막 허혈 - 재관류 손상의 마우스 모델

Summary

이 문서에서는 마우스에서 안압 상승으로 망막 허혈 – 재관류 손상을 유도하는 절차를 설명합니다. 안압 상승으로 망막 허혈 – 재관류 손상은 망막 신경 혈관 기기의 인간 질병에 대한 잠재적 인 세포 메커니즘과 치료를 조사하는 연구를 가능하게 망막에 손상 산소와 영양 공급에 의해 특징 인간의 병리를 모델링하는 역할을한다.

Abstract

망막 허혈 – 재관류 (I / R)은 녹내장, 당뇨 망막 병증, 망막 혈관 폐색 등 다양한 안구 조건에서 세포 손상에 기여하는 병태 생리 학적 과정이다. I / R 손상의 쥐 모델은 특히 망막 신경 혈관의 퇴행성 손상 부에 대하여, 인간의 I / R 손상 메커니즘 및 치료 전략에 중요한 식견을 제공한다. 안압의 상승을 통해 생쥐의 망막 I / R 손상을 유도하기위한 프로토콜은 여기에 제시했다. 이 프로토콜에서, 안구 전방은 높은 염분 저수지의 물방울을 흐르는 바늘과 유관된다. 수축기 동맥 혈압보다 안압 상승이 물방울을 사용하여, 개업 일시적으로 내부 망막 혈류 (국소 빈혈을) 중단. 순환이 캐뉼라를 제거함으로써 (재관류)을 복원하는 경우, 심각한 세포 손상은 망막 신경 퇴행 궁극적 결과 계속된다. 최근 스터드이거는이 모델의 추가 요소로 염증, 혈관 투과성 및 모세관 변성을 보여줍니다. 이러한 망막 동맥 결찰, 망막 I /에 의해 R 부상으로 대체 망막 I / R 방법론에 비해 안압에 신경 기전과 치료를 검사하기위한 유용한 도구로 자신을 제시, 그 해부학 적 특이성, 실험 취급 용이성, 기술적 접근에 이점을 제공 상승 망막 신경 혈관 장치.

Introduction

망막 허혈 – 재관류 (I / R)은 녹내장, 당뇨 망막 병증, 망막 혈관 폐색 ¹ 등 많은 인간의 망막 병변을 특징. 순환이 계속해서 복원 할 때 망막 I / R에있어서, 망막 혈관의 혈류 감소 (허혈) 망막 산소 및 기타 영양소 과민, 심각한 산화 침전 및 염증성 손상 상태를 생성한다 (재관류) ^2. 신경 망막이 망막 신경 퇴행 아마도 I / R에 의한 손상의 가장 두드러진 특징 인,이 변화에 특히 취약 나타납니다. 마우스 망막 I / R 부상을 모델링하기위한 프로토콜은 여기에 제시했다. 이 기술은 망막 신경 혈관 유닛의 인간 질병의 잠재적 기전 및 치료 전략을 조사하는 연구를 가능하게한다.

수술 빈혈 ^(3)의 신경 퇴행성 결과를 이해하고자하는 외과 의사에 의해 1952 년에 개척, 로덴t의 망막의 I / 상승 된 안압 (IOP)에 의해 R은 허혈성 모욕 ^사 후 신경 퇴행성 엔드 포인트를 표준화하기위한 목적으로 1991 년에 재건되었다. 수축기 혈압 상기 IOP 인상 식염수 탱크의 물방울을 사용하여, 이러한 연구는 가압 안구 삽관은 망막의 순환을 중단시켜 신경 퇴행을 개시하기에 충분한 것을 보여 주었다. 높은 안압에 의해 망막 I / R을 사용하여 최근의 노력은 I / R에 의한 망막 신경 퇴행 ^{5-12의 기초가되는} 메커니즘을 자세히 설명하기 시작했다. 여러 그룹은 염증 ^{13, 14,} 혈관 투과성 ^{15, 16,} 모세 혈관 변성 ^14,17 등의 추가 병리학 적 변화를보고했다. 함께 찍은, 이러한 연구는 더 일반적으로 망막 신경 혈관 질환의 모델로 높은 안압에 의해 망막 I / R 부상을 설립했다.

I / R 손상의 메커니즘을 특성화하는 것은 버지니아의 연구에 필수적이다scular 질병. 높은 안압에 의해 망막 I / R 손상은 I / R 폐암 ^(18)의 부상, 심장 ^(19), 뇌 ^(20), 간 ^(21), 신장 ^(22), 및 소장 ^(23)을 포함하여 많은 저산소증에 의한 손상 모델 중 하나입니다. 이러한 모델은 혈관 질환에 대한 우리의 이해와 임상 치료의 발전에 가장 중요한왔다. 안구 조직, 망막 I / 상승 된 안압에 의해 R 부상에 I / R 프로세스의 조사를 확장함으로써 이러한 관련 조건보다 포괄적 인 그림을 그릴 수 있습니다.

망막 임상 신경 퇴행성 조건, 망막 I / 상승 된 안압에 의해 R 부상과 긴밀하게 대응하는 허혈성 병인을 탐험에 관심있는 연구자를위한 유용한 도구를 제공합니다. 여기에 설명 된 프로토콜은, 다루기 쉬운, 및 액세스를 대상으로합니다. 그것은 이러한 망막 신경 세포의 정량, 망막 두께의 측정, 전기 생리 연구 등의 신경 변성에 엔드 포인트에 의해 잘 보완망막 신경 기능 ecording. 이 모델은 신경 혈관 문의 발전에 자사의 유틸리티를 입증하고, 시각적 의학 연구의 기초 프로토콜로 상태를 적립의 약속을 보여줍니다.

Protocol

윤리 정책 : 모든 절차가 존스 홉킨스 대학 기관 동물 관리 및 사용위원회에 의해 명시된 지침에 따라 수행 하였다. 주의 : 다른 설치류 균주 또는 종도 사용될 수 있지만 촬영시 사용되는 마우스는 잭슨 C57BL / 6 마​​우스이다. 다른 균주 또는 종을 사용하는 경우, 마취 용량 및 부상의 타임 라인이 다를 수 있음을 유의하십시오. 이 균주 종 실험의 변화를 수용하기 위해 I / R …

Representative Results

높은 안압에 의해 망막 I / R의 신경 퇴행성 효과는 일반적으로 두 가지 표준 방법을 사용하여 평가됩니다. 신경 세포의 핵의 NeuN의 immunolabeling는 I / R 모욕 (그림 1) 다음과 같은 중요한 신경 세포 손실을 공개했다. 내가 / R이, 파라 포름 알데히드에 고정 된 신경 세포 마커 NeuN으로 표시하고, 전체 탑재 한 후 간단히, 눈은 7 일 탈핵. 이미지는 공 초점 현미경을 ?…

Discussion

망막 I / 상승 된 안압에 의해 R 부상은 쥐 망막 신경 혈관 단위 세포 손상 및 기능 장애, 특히 신경 퇴행을 모델링의 유틸리티를 입증했다. 이 절차는 강력한 제어 조직을 제공하고, 기술적 인 정교함 측면에서 쉽게 액세스 할 수 있습니다. 그것은이 압력 및 허혈의 지속 시간을 증가 시키면 부상의 심각도 ^{(24)을 증가시킬 수있다} 다른 I / R 손상 모델에 주목하고있다. 이러한 이유로, 일부 실…

Materials

Heparin Sodium Injection, USP	Abraxis Pharmaceutical Products		1000 USP/mL
BSS Sterile Irrigating Solution	Alcon Laboratories, Inc.	9007754-0212	500 mL
SC-2kg Digital Pocket Scale	American Weigh Scales, Inc.	SC-2kg
Tropicamide Ophthalmic Solution USP 1%	Bausch + Lomb		1% (10 mg/mL)
Proparacaine Hydrochloride Ophthalmic Solution USP, 0.5%	Bausch + Lomb		0.5% (5 mg/mL)
INTRAMEDIC Polyethylene Tubing	Becton Dickinson and Company	427400	Inner diameter: 427400
30G1/2 PrecisionGlide Needles	Benton Dickinson and Company	305106
BC 1mL TB Syringe, Slim Tip with Intradermal Bevel Needle, 26G x 3/8	Benton Dickinson and Company	309625
BD 60mL Syringe Luer-Lok Tip	Benton Dickinson and Company	309653
Zeiss OPMI Visu 200/S8 Microscope	Carl Zeiss AG	000000-1179-101
Sterile Syringe Filter	Corning Inc.	CLS431224	0.20 µm
Durasorb Underpads	Covidien	1038	23 x 24 inches
Alcohol Prep	Covidien	6818	2 Ply, Medium
Student Dumont #5 Forceps	Fine Science Tools	91150-20
Hartman Hemostats	Fine Science Tools	13002-10
Primary Set, Macrobore, Prepierced Y-Site, 80 Inch	Hospira	12672-28
Phosphate Buffered Saline pH 7.4 (1X)	Invitrogen	10010-049	500 mL
Distilled water	Invitrogen	15230-204	500 mL
C57BL/6J Mice	The Jackson Laboratory	664
AnaSed Injection: Xylazine Sterile Solution	LLOYD, Inc.		20 mg/mL
Lubricating Jelly, Water Soluble Bacteriostatic	MediChoice		3-Gram Packet
NAMIC Angiographic Pressure Monitoring Manifold	Navilyst Medical, Inc.	70039355	5-Valve Manifold with Seven Female Ports
Goniosoft, Hypromellose 2.5% Ophthalmic Demulcent Solution: Hydroxypropyl Methylcellulose	OCuSOFT, Inc.		2.5% (25 mg/mL)
Ketaset CIII: Ketamine Hydrochloride	Pfizer, Inc.		100 mg/mL
Trans-Pal I.V. Stand	Pryor Products	372	Furnished with a home-constructed 60-cm stainless steel extension
Acepromazine: Acepromazine Maleate Injection, USP	Vet One		10 mg/mL
V-Top Surgery Table/Adjustable Hydraulic	VSSI	100-4041-21
Tube Fitting Luer Male to Luer Male	Warner Instruments	64-1579