イン・ヴィヴォ 大型動物の眼球神経節細胞と視神経機能と構造を評価する方法
Summary
ここでは、ヤギとアカゲザルのいくつかの in vivo テスト(フラッシュビジュアル呼び起こされる電位、パターン電気レチノグラムおよび視共体断層撮影)を分解して、視神経とそのニューロンの構造と機能を理解します。
Abstract
視神経は、眼球神経節細胞から軸索信号を収集し、脳に視覚信号を伝達する。視神経損傷の大型動物モデルは、サイズと解剖学の人間との類似性が高いため、げっ歯類モデルから臨床応用に新しい治療戦略を翻訳するために不可欠です。ここでは、視覚誘発電位(VEP)、パターン電解質(PERG)および光コヘレンス断層撮影(OCT)を含む大型動物における眼球神経節細胞(RGC)および視神経(ON)の機能および構造を評価するためのイン ビボ 法について説明する。ヤギと非ヒトの霊長類の両方がこの研究で採用された。 これらのインビボ 法を段階的に提示することで、異なる実験室間で実験再現性を高め、視神経障害の大型動物モデルの使用を促進したいと考えています。
Introduction
視神経(ON)は、神経節細胞(RGC)の軸索で構成され、眼窩から脳に視覚信号を伝達する。緑内障、外傷性または虚血性視神経障害などのON疾患は、しばしば不可逆的なON / RGC変性および壊滅的な視力喪失を引き起こした。げっ歯類モデルのON再生およびRGC保護には現在多くのブレークスルーがありますが、ON疾患の大部分の臨床治療は、不十分な結果で過去半世紀にわたって本質的に同じままでした7,87,8.基礎研究と臨床実践のギャップを埋めるために、ON疾患の大型動物モデルを用いた翻訳研究は、げっ歯類モデルよりも人間との解剖学的類似性が高いため、しばしば必要であり有益である。
ヤギとアカゲザルは、人間のON病をモデル化するために私たちの研究室で使用される2つの大きな動物種です。ヤギの眼球の大きさ、ON、および隣接する構造(眼窩および鼻腔、頭蓋骨の基盤など)は、頭蓋骨CTスキャン9に基づく人間のそれと同様である。このように、ヤギモデルは、ヒトで使用する前に治療装置または外科的処置を評価し、改良する機会を提供する。アカゲザルは、ヒト以外の霊長類(NHP)として、他の種に存在しない人間のようなユニークな視覚システムを有する10,11。さらに、NHPにおける傷害および治療に対する病態生理学的反応は、ヒト12におけるそれとはるかに類似している。
ONおよびRGCの構造と機能を縦方向に評価するためのインビボ試験は、大型動物実験において重要である。パターン電気レティノグラム(PERG)は、RGC機能を評価するために使用されています。フラッシュ視覚誘発電位(FVEP)は、視覚系におけるレチノ-ジェノロ-コルチカル経路の完全性を反映する。したがって、PerGとFVEPを組み合わせることで、ON関数9,13,14を反映することができる。このレチナル視コテレンス断層撮影(OCT)イメージングは、高い時間的および空間的分解能を有する眼窩構造を示し、この場合、眼球団(GCC)9,15の厚さの測定を可能にする。本研究における電気生理学的検査では、これらのパラメータが眼血流および視覚システムの機能に強力な影響を及ぼすため、検査前のバイタルサイン(熱率、違反率、血圧)および酸素飽和度(SpO2)のレベルを監視することは非常に重要である。しかし、簡単にするためにOCTのレチンイメージングを行う際のバイタルサインは監視しませんでした。我々の前の研究9によると、OCTのレチナルイメージングによって測定されたGCC厚は非常に安定しており、セッション間変動係数は3%に近い。ヤギおよびアカゲザルにおけるこれらのインビボ試験は、これまでの研究9で詳細に説明されている。ここでは、実験の透明性と再現性を高めるためにこれらの方法を紹介します。
Protocol
Representative Results
Discussion
本研究では、ヤギとアカゲザルにおけるVEP、PERG、OCTのプロトコルを発表する。これらの インビボ 法は、緑内障、虚血性、外傷性視神経障害および視神経炎9などの様々な視神経障害の大規模な動物モデルに適用することができる。
PVEPはFVEP17より安定し、敏感である;しかし、goat9では引き出すものではありませ…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は、次の助成金によって資金提供されました: 中国の国家キーR&Dプログラム (2021YFA1101200);中国の国家主要研究開発プログラム(2016YFC1101200)、温州の医学研究プロジェクト(Y20170188)。中国国立自然科学財団(81770926;81800842);浙江省の主要な研究開発プログラム(2018C03G2090634);温州眼科病院の主要な研究開発プログラム(YNZD1201902)。スポンサーや資金調達組織は、この研究の設計や実施に何の役割も持っていませんでした。
Materials
| 47.6 x 26.8 cm monitors | DELL Inc. | E2216HV | The visual stimuli of contrast-reversal black-white checkerboards were displayed on screens |
| 6.0 mm tracheal tube | Henan Tuoren Medical Device Co., Ltd | PVC 6.0 | ensure the airway |
| alligator clip | |||
| atropine | Guangdong Jieyang Longyang Animal pharmaceutical Co.,Ltd. | reduce bronchial secretion and protect heart from vagal nerve activation | |
| Carbomer Eye Gel | Fabrik GmbH Subsidiary of Bausch & Lomb | moisten the cornea and stabilize the recording electrodes | |
| ERG-Jet recording electrodes | Roland Consult Stasche&Finger GmbH | 2300 La Chaux-De-Fonds | ERG recording |
| eye speculum | Shanghai Jinzhong Medical Device Co., Ltd | ZYD020 | open palpebral fissure |
| Heidelberg Spectralis OCT system | Heidelberg Engineering | OCT system | |
| Imaging | (https://www.heidelbergengineering.com/media/e-learning/Totara-US/files/pdf-tutorials/2238-003_Spectralis-Training-Guide.pdf) | ||
| isoflurane | RWD Life Science Co., Ltd | R510-22 | isoflurane anesthesia |
| male Saanen goats | Caimu Livestock Company, country (Hangzhou, China) | The male Saanen goats, aged from 4 to 6 months with weight of 19–23 kg | |
| needle electrode | Roland Consult Stasche&Finger GmbH | U51-426-G-D | use for FVEP ground electrode and PERG reference electrodes |
| periphery venous catheter intravenously | BD shanghai Medical Device Co., Ltd | 383019 | intravenous access for atropine and propofol |
| propofol | Xian Lipont Enterprise Union Management Co.,Ltd. | induce Isoflurane anesthesia in goat | |
| Tropicamide Phenylephrine Eye Drops | SANTEN OY, Japan | 5% tropicamide and 5% phenylephrine hydrochloride | |
| visual electrophysiology device | Gotec Co., Ltd | GT-2008V-III | use for FVEP & PERG |
| xylazine | Huamu Animal Health Products Co., Ltd. | xylazine anesthesia: intramuscular injection of xylazine 3mg/kg | |
| zoletil50 | Virbac | induce Isoflurane anesthesia in monkey |
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