השראת והערכה של מודל מאתר של קוצר ראייה ניסיוני
Summary
ב פרוטוקול זה, אנו מתארים את תהליך מלא של משקפיים השראת בעכברים באמצעות החדש תוכנן ניסיוני. קוצר ראייה, הטכניקה הדרושה להשגת תוצאות לשחזור ויציבה במדידות פרמטרים עינית.
Abstract
דגם מאתר של קוצר ראיה יכול להיות כלי רב עוצמה עבור מחקר קוצר ראייה בגלל מניפולציה גנטית יחסית קל. דרך אחת כדי לגרום קוצר ראיה אצל בעלי חיים היא לשים ברור מינוס עדשות מול העיניים במשך שבועות (עדשה-induced קוצר ראייה, LIM). עם זאת, הפרוטוקולים הקיימים השראת ולהערכה משתנים מעבדה מעבדה. כאן, אנחנו תיאר שיטה מעשית מאוד לשחזור לזירוז LIM בעכברים באמצעות החדש תוכנן משקפיים. התיקונים שיטה העדשה stably מול העין העכבר בעת מאפשרת העדשה שיוציאו אותך לניקוי או אקטואלי סמים המינהל. גן # מושגים בסיסיים חזקים ויעילים, הסטיה היא קטנה. השיטה המתוארת כאן ניתן ליישם עכברים מיד לאחר הגמילה אשר מרחיב את המשך אפשרי לניסויים. אנחנו גם נתנו טכני מייעץ להשגת תוצאות לשחזור שבירה ומדידות אורך צירית. אנו מקווים פרוטוקול צעד אחר צעד המתוארים כאן, במאמר מפורט יכול לעזור החוקרים לבצע ניסויים קוצר ראייה עם קוצר ראייה בצורה חלקה יותר ולהפוך את הנתונים דומים ברחבי מעבדות.
Introduction
השכיחות של קוצר ראייה גדל באופן דרמטי לאחרונה, ואילו המנגנון של התפתחות והתקדמות שלה עדיין במידה רבה unknow1. פנוטיפ האופיינית ביותר של קוצר ראייה הוא התארכות של אורך צירית (אי אל), אשר מגביר את הסיכון לסיבוכים ברשתית או אפילו עיוורון2. כדאי להבין בפתוגנזה של קוצר ראייה ולפתח טיפולים יעילים, חזקים מודלים בעלי חיים קצר והערכה פנוטיפ יציב יש צורך.
בקצרה, שתי שיטות קיימות עבור גרימת קצר הברית בבעלי חיים: טופס-מניעת קוצר ראייה (FDM), קוצר ראייה עדשות-induced (LIM)3. לשעבר מקומות רשתות ומפזרים מול העין או sutures העפעף כדי לטשטש את התמונה, מה שמשפיע על התפתחות תקינה של גלגל העין, וכתוצאה מכך הפנוטיפ קוצר ראייה. המקומות האחרונים מינוס עדשות מול העין כדי להעביר את נקודת המוקד מאחורי הרשתית. הרשתית מזהה את המשמרת של המוקד, מאריך את גלגל העין כדי ליישר מחדש את הרשתית ואת מוקד. עבור FDM, לאחר העפעף סגור או מפזר תוקנה מול העין, אין כמעט תחזוקה נוספת נדרשת. עבור לים, העדשה צריך להיות המריא לניקוי כדי לשמור אותו לשקוף. לפיכך, FDM קל יחסית לבצע להיגרם טכנית. עם זאת, מנגנוני FDM ו- LIM שונים, באיזו שיטת מחקה את קוצר ראייה-אנוש כדאי עדיין תחת הדיון3. אחד היתרונות של LIM הוא פנוטיפ חזק יותר בהשוואה FDM, לפחות במקרה של עכברים4.
חיות שנוצלו להשראת קוצר ראייה כוללים בנות5, קופים6, חדפי־עצים7, שרקנים8ועכברים4. בהתחשב האפשרות של מניפולציה גנטית, שופע נוגדנים זמינות ועלות נמוכה לגידול, עכברים יכול להיות הבחירה הראשונה כמודל בעלי חיים של קוצר ראייה. לעומת אחרים חיות גדולות, תיקון עדשות או רשתות ומפזרים מול העין העכבר זאת, יחסית קשה במיוחד עבור עכברים צעירים כגון זכות לאחר הגמילה. על הניסויים צריכים אקטואלי והתרופות האמריקני או מדידות העין ביניים מרובות, זה גם הכרחי עבור מסגרת להיות נשלף. אתגר נוסף הוא שינוי מורפולוגי קטן של עכבר גלגל העין, אשר צריך טכניקה מתוחכמת והתקנים להעריך. עד כה, שייצור שונות ומדידת פרוטוקולים המשמשים בקבוצות מחקר שונים מקשה להשוות באופן חוזר את התוצאות מעבר מעבדות. פרוטוקול סטנדרטי עם פרטי נדרש.
עבודות קודמות תיאר בשיטות מרובות כדי לתקן עדשות או רשתות ומפזרים מול העין העכבר, כגון הדבקה9, תפרים10 ו-11,מסגרת goggle נישאת על הראש12. אנחנו בשילוב קיימים goggle נישאת על הראש טכניקה11,12,13 מסגרת שעוצבו לאחרונה שלנו לפתח פרוטוקול ameliorated להשראת עמיד ויעיל ניסיוני. קוצר ראייה בעכברים. הפרוטוקול ניתן ליישם עכברים צעירים מיד לאחר הגמילה ביום כמחנכת 21 (p21). אנחנו גם אופטימיזציה התהליכים להערכת יציב ומדויק של פנוטיפים כולל שבירה, AL. אנו מקווים פרוטוקול מתוקננת זה יכול לעזור ליצור עכברים קצר מודל נגיש בקלות רבה יותר למחקר קוצר ראייה.
Protocol
Representative Results
Discussion
כדי לוודא את המשקפיים כדי לתקן stably על הראש העכבר, מספר פעולות של פרוטוקול זה צריך לשלם תשומת לב רבה. קרום העצם להסירו לחלוטין לפני באמצעות מערכת דבק דנטלי. הדם על הגולגולת גם צריך לנקות בזהירות. בעת כוונון עדין קצת קבילה מייד לאחר היישום של הדבק, אל תזיז את המקל לעתים קרובות לפני שהמערכת דבק …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
אנו מודים מ. ת Pardue על ייעוץ SDOCT, פ Schaeffel לקבלת ייעוץ על המידות של שבירה, עקמומיות הקרנית, מר Sanshouo יצירה מחדש את נתוני מסגרת תלת מימדי, Miyauchi מ; ק’ Tsubota; י’ טאנאקה; ס קונדו; ג נאיה; מ יבאקי; י’ Miwa; י’ Hagiwara; א אישידה; י’ טומיטה; י’ Katada; אי Yotsukura; ק’ טקהאשי; י’ וואנג דיונים קריטיים. עבודה זו נתמך על ידי מענקים inAid למחקר מדעי (KAKENHI, מספר 15K 10881) משרד החינוך, תרבות, ספורט, מדע, טכנולוגיה (MEXT) כדי TK. עבודה זו נתמכת גם המענק לחקר קוצר ראייה מן המעבדה Tsubota, inc. (טוקיו יפן).
Materials
| screw | NBK | SNZS-M1.4-10 | |
| washer | MonotaRO | 42166397 | |
| nut | MonotaRO | 42214243 | |
| stick | DMM Make | none | designed by authers and output by the 3D printer rented from DMM Make. |
| frame | DMM Make | none | designed by authers and output by the 3D printer rented from DMM Make. |
| lenses | RAINBOW CONTACT LENS | none | customized for mice use by the company |
| cyanoacrylate glue | OK MODEL | MP 20g | |
| dental adhesive resin cement | SUN MEDICAL | super bond | contains the etching liquid used for removing the periosteum of the mouse skull |
| infrared photorefractor | Steinbeis Transfer Center | none | designed and offered by Dr. Frank Schaeffel from university of Tübingen |
| Spectral domain OCT | Leica | R4310 | |
| Tropicamide, Penylephrine Hydrochloride solution | Santen | Mydrin-P | |
| midazolam | Sandoz K.K. | SANDOZ | components for the anesthetic |
| medetomidine | Orion Corporation | Domitor | components for the anesthetic |
| butorphanol tartrate | Meiji Seika Pharma | Vetorphale | components for the anesthetic |
| 0.1 % purified sodium hyaluronate | Santen | Hyalein | |
| atipamezole hydrochloride | Zenoaq | antisedan |
References
- Dolgin, E. The myopia boom. Nature. 519 (7543), 276-278 (2015).
- Ohno-Matsui, K. Pathologic Myopia. Asia-Pacific Journal of Ophthalmology (Philadelphia, Pa). 5 (6), 415-423 (2016).
- Morgan, I. G., Ashby, R. S., Nickla, D. L. Form deprivation and lens-induced myopia: are they different. Ophthalmic & Physiological Optics. 33 (3), 355-361 (2013).
- Jiang, X., et al. A highly efficient murine model of experimental myopia. Scientific Reports. 8 (1), 2026 (2018).
- Torii, H., et al. Violet Light Exposure Can Be a Preventive Strategy Against Myopia Progression. EBioMedicine. 15, 210-219 (2017).
- Smith, E. L., et al. Effects of Long-Wavelength Lighting on Refractive Development in Infant Rhesus Monkeys. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 56 (11), 6490-6500 (2015).
- Gawne, T. J., Siegwart, J. T., Ward, A. H., Norton, T. T. The wavelength composition and temporal modulation of ambient lighting strongly affect refractive development in young tree shrews. Experimental Eye Research. 155, 75-84 (2017).
- Wu, Y., et al. Early quantitative profiling of differential retinal protein expression in lens-induced myopia in guinea pig using fluorescence difference two-dimensional gel electrophoresis. Molecular Medicine Reports. , (2018).
- Schaeffel, F., Burkhardt, E., Howland, H. C., Williams, R. W. Measurement of refractive state and deprivation myopia in two strains of mice. Optometry and Vision Science. 81 (2), 99-110 (2004).
- Tkatchenko, T. V., Shen, Y., Tkatchenko, A. V. Mouse experimental myopia has features of primate myopia. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 51 (3), 1297-1303 (2010).
- Faulkner, A. E., Kim, M. K., Iuvone, P. M., Pardue, M. T. Head-mounted goggles for murine form deprivation myopia. Journal of Neuroscience Methods. 161 (1), 96-100 (2007).
- Gu, Y., et al. A Head-Mounted Spectacle Frame for the Study of Mouse Lens-Induced Myopia. Journal of Ophthalmology. 2016, 8497278 (2016).
- Siegwart, J. T., Norton, T. T. Goggles for controlling the visual environment of small animals. Laboratory Animal Science. 44 (3), 292-294 (1994).
- Tkatchenko, T. V., Tkatchenko, A. V. Ketamine-xylazine anesthesia causes hyperopic refractive shift in mice. Journal of Neuroscience Methods. 193 (1), 67-71 (2010).
- Chou, T. H., et al. Postnatal elongation of eye size in DBA/2J mice compared with C57BL/6J mice: in vivo analysis with whole-eye OCT. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 52 (6), 3604-3612 (2011).
- Park, H., et al. Assessment of axial length measurements in mouse eyes. Optometry and Vision Science. 89 (3), 296-303 (2012).
