实验性近视小鼠模型的诱导与评价
Summary
在该协议中, 我们描述了实验性近视诱导小鼠使用新设计的眼镜和所需的技术, 以实现稳定和可重复的结果, 在眼睛参数测量。
Abstract
由于遗传操纵相对容易, 近视眼模型可以成为近视研究的有力工具。诱导动物近视的一个方法是在眼睛前放置几个星期的透明负片 (镜片引起的近视, lim)。然而, 现有的诱导和评价协议因实验室而异。在这里, 我们描述了一种非常实用和可重复的方法, 以诱导 lim 在小鼠使用新设计的眼镜。该方法将镜头稳定地固定在鼠标前的眼睛, 同时允许镜头被取下用于清洁或局部药物管理。表型鲁棒性强, 效率高, 方差小。这里描述的方法可以在断奶后立即应用于小鼠, 从而延长了实验的可能持续时间。我们还为在折射和轴向长度测量中实现可重复的结果提供了技术建议。我们希望这里描述的分步协议和详细的文章能够帮助研究人员更顺利地进行近视实验, 使数据在实验室之间具有可比性。
Introduction
近视眼的发病率最近急剧上升, 而其发病和进展的机制在很大程度上仍不知道1。近视最典型的表型是轴向长度 (al) 的伸长, 这增加了视网膜并发症甚至失明的风险2。为了更好地了解近视的发病机制, 发展有效的治疗方法, 有必要建立稳健的近视动物模型和稳定的表型评价。
简单地说, 诱导动物近视状态的方法有两种: 形式剥夺近视 (fdm) 和透镜性近视 (lim)3。前者在眼睛前放置扩散器或缝合眼睑, 以模糊图像, 这影响眼球的正常发育, 导致近视表型。后者将负镜头放置在眼睛前面, 以移动视网膜后面的焦点。视网膜检测焦点的移动, 拉长眼球, 重新调整视网膜和焦点。对于 fdm 来说, 在眼皮闭合或扩散器固定在眼睛前之后, 几乎不需要进一步的维护。对于 lim, 需要取下镜头进行清洁, 以保持其透明度。因此, fdm 在技术上相对容易被诱导。然而, fdm 和 lim 的机制是不同的, 哪种方法在人类中模仿近视仍在争论 3.lim 的优势之一是与 fdm 相比表型更强, 至少在小鼠4的情况下是如此。
用于诱导近视的动物包括小鸡 5、猴子6、树7、豚鼠8只和老鼠4.考虑到基因操纵的可能性、丰富的可用抗体和低繁殖成本, 小鼠可能是近视动物模型的首选。然而, 与其他较大的动物相比, 在老鼠眼睛前固定镜片或扩散器是相对困难的, 特别是对于断奶后的幼鼠。对于需要局部药物管理或多个临时眼睛测量的实验, 框架也是必须可拆卸的。另一个挑战是老鼠眼球的形态变化很小, 需要复杂的技术和设备来评估。到目前为止, 不同研究小组使用的不同诱导和测量协议使得很难在实验室之间比较和重复结果。需要一个包含详细信息的标准协议。
以前的作品描述了多种方法来固定镜头或扩散器在鼠标眼睛前面, 如胶合9,缝合10和头戴眼镜架 11,12。我们将现有的头戴式眼镜 11、12、13与我们新设计的框架相结合, 开发了一种改进的方案, 以诱导小鼠体内强壮高效的实验近视。该方案可应用于产后第21天 (第21页) 断奶后不久的幼鼠。我们还优化了稳定和精确评估表型的过程, 包括折射和 al。我们希望这种标准化的方案能够帮助近视小鼠成为更容易获得的近视研究模型。
Protocol
Representative Results
Discussion
为了确保眼镜稳定地固定在鼠标头上, 需要非常注意该协议中的几个步骤。在使用牙科粘合剂系统之前, 必须完全取出骨膜。头骨上的血也需要小心清理。虽然在粘合剂应用后立即进行一点微调是可以接受的, 但在胶粘剂系统干燥之前, 不要频繁移动棒。仔细遵循粘合剂系统的指示, 特别是最终混合物中每个成分的比例。当抓住鼠标在维护眼镜或手术后的后续测量时, 不要将棍子与鼠标的身体一起掌?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
我们感谢 m. t. pardue 就 sdoct 提供的建议, f. 舍费尔就折射和角膜曲率的测量提供了建议, sanshouo 先生再现了三维框架数据 miyauchi m;k. tsubota;y. 田中;s. 近都;c. shoda;m. Ibuki;y. miwa;y. hagiwara;a. 石田;y. tomita;y. kada;e. yotsukura;高桥;和王玉刚进行了关键的讨论。这项工作得到了教育、文化、体育、科学和技术部向传统知识提供的科学研究援助赠款 (kakenhi, 编号 15k10881) 的支持。这项工作还得到了 tsubota 实验室 (日本东京) 为近视研究提供的赠款的支持。
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 |
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