Fare Kornea Neovaskülarizasyonunun bir Alkali-yanık Yaralanma Modeli
Summary
Korneanın neovaskülarizasyon (NV) çoklu görsel patolojileri karmaşık hale getirebilir. Kontrollü, alkali-yanık yaralanması modeli kullanılarak, korneal NV bir ölçülebilir düzeyde neovasküler hastalıkları için potansiyel tedavilerinin kornea NV ve değerlendirme mekanik çalışma için üretilebilir.
Abstract
Normal koşullar altında, kornea avasküler, ve bu iyi bir şeffaflık görme keskinliği korumak için gereklidir. Travma, keratoplasti veya bulaşıcı hastalığa neden olabilir kornea, Neovaskülarizasyon (NV) korneanın sözde 'Anjiyojenik ayrıcalığı' ayırır ve hatta körlüğe neden olabilir birden fazla görsel patolojilerin temelini oluşturur. Çeşitli tedavi seçenekleri olmasına rağmen, kornea neovasküler patolojilerin tarafından sunulan temel tıp ihtiyacı karşılanmamış kalır. Güvenli, etkili ve hedefli tedaviler geliştirmek amacıyla, kornea NV ve farmakolojik müdahale güvenilir bir model gereklidir. Burada, fare içinde bir alkali-yanık yaralanması korneal neovaskularizasyon modeli açıklar. Bu protokol, kornea, ilgi konusu bir farmakolojik bileşik uygulaması, ve sonuç görselleştirilmesi için kontrollü bir alkali-yanık uygulanması için bir metot sağlar. Bu yöntem instrumen olabilecektal kornea NV ve diğer neovasküler bozukluklarında müdahale mekanizmaları ve fırsatları eğitim için.
Introduction
Kornea körlük tüm olgularda 1 yaklaşık 4% sorumlu körlüğün en yaygın dördüncü nedenidir. Kornea neovaskülarizasyon (NV) herpetik keratit (Batı'da körlüğün en önde gelen nedenidir bulaşıcı) ve trahom (dünya çapında bulaşıcı körlüğün önde gelen nedenidir) 2 dahil olmak üzere bu patolojilerin, çok önemli bir rol oynar. Mevcut tedaviler steroidler, steroidal olmayan anti-enflamatuar ilaçlar (NSAID), anti-VEGF terapileri, A ve yanı sıra, geleneksel lazer ya da cerrahi teknikleri 3 siklosporin içerir. Ancak, kornea NV bazlı patolojilerin ciddi zayıflatıcı doğa, cerrahi kornea NV tedavi edebilen tesisleri ve güçlü bir performans farmakolojik seçeneği eksikliği yetersizliği, kaybolmamış tedavilere rağmen, temel tıbbi ihtiyacı olduğu sonucuna yeni bir uzman yuvarlak masa açtı Bu patolojilerde tarafından sunulan 4 karşılanmamış kalır.
Insan kornea5 kat, 3 hücre tabakaları (epitelyal, stromal ve endotelyum) ve 2 arabirimi (Bowman ve zar Descemet) oluşur. Bu göz için mekanik bir engel ve refraktif yüzeyi olarak işlev görür. Onun şeffaf doğası onun bileşenlerinin hassas bir denge sonucudur ve doğru fonksiyon 5 ayrılmaz bir parçasıdır. Normal avasküler, kornea ve göz siliyer arterlerden beslenir dış kenarı boyunca uzanan kılcal kan alır. Bir uyarıcı onları kornea merkezine doğru büyür ve böylece görme 6 sınırlamak için izin Bu damarların anjiyojenezi teşvik zaman korneal NV oluşur. Kornea anjiyojenez kornea merkezine doğru limbal damar pasajı kan damarları ve lenf damarlarının büyümesinin neden olan hemangiogenesis ve lenfanjiyogenezin içerir. Bu kornea "Anjiyojenik ayrıcalık", korneal opasite ve fibrozis bir artış, korneal la bozulması bozulmasına yol açarkuramsal ve ödem 7. Kornea NV'nin kesin tetikler geleneksel ilaçlar, endüstriyel kimyasallar, hatta kimyasal savaş ajanları neden olduğu bulaşıcı hastalığa bir tepki böyle trahom gibi bir kimyasal kaynaklı durumuna kadar çoktur.
Bu sürecin moleküler mekanizmalar, henüz tam olarak karakterize edici özelliği değildir; Ancak, birkaç anahtar oyuncular tespit edilmiştir. Normal koşullar altında, kornea (örneğin, çözünür VEGF-R1 gibi) anti-anjiyojenik faktörler 8 bir yedek dizisi tarafından tutulan bir benzersiz bir 'anjiyojenik ayrıcalık' sahiptir. Bununla birlikte, (örneğin, bir yaralanma gibi) harici bir uyarana yanıt olarak, pro-anjiyojenik faktörler (VEGF-A) yerel bir yukarı-regülasyonu olacaktır. Bu ipuçları kornea Anjiyojenik ayrıcalığını yatan ve bu nedenle kornea patolojisi ve hatta körlüğe neden 9, hemangiogenesis, lymphangeogenesis ve inflamasyona neden olur yanlısı ve anti-anjiyogenik faktörlerin dengesi.
<p class = "jove_content"> Bu son derece zayıflatıcı patolojinin karşılanmamış tıbbi ihtiyaçları göz önüne alındığında, bu kornea NV güvenilir bir hayvan modeli var alanına ilgi. Kontrollü alkali-yanık: İşte biz böyle bir model sunuyoruz. Filtre kağıdı yüzük kullanmaya dayalı çeşitli göz yaralanması modelleri 1970'lerden 10 beri kullanılmaktadır. 1989 yılında, Harvard Medical School oftalmologların bir grup, sodyum hidroksit (NaOH) ile yuvarlak bir filtre kağıdı parçası ıslatma ve belirli bir aralığının en kornea uygulamadan göre tavşan merkezi bir korneal alkali yanığı hasarının bir standart model özelliği, konsantrasyonları 11. O zamandan beri, bu teknik, fare 12-14 kullanılmak üzere adapte edilmiştir. Son zamanlarda, Wang laboratuvar fare korneal alkali yanık yaralanma modeli 15 kullanılarak kornea NV patogenezinde histon deasetilaz (HDAC) inhibitörü SAHA terapötik etkilerini inceledi. Burada yer alan fare korneal alkali-yanık yaralanması modeli inşa edilmiş metodolojiEsas olarak iki diğer kağıtlar 14,16 önceden çalışmaları.Protocol
Representative Results
Discussion
Burada sunulan protokol bu üç (birbiriyle) süreçleri incelemek için ideal bir sistem haline hemangiogenesis, lenfanjiyogenezin ve inflamasyon tekrarlanabilir seviyeleri ile sonuçlanır. Bu yöntem merkezi kornea NV, hapların 18 ifade büyüme faktörü korneanın 17 yani sütür daha yönetti NV, neden geliştirilmiş ve implante edilmiş çeşitli yöntemler üretirken, aynı zamanda ilgi çekici olabilir. Bizim protokol de büyük memeliler için henüz mevcut değil moleküler ve transgen…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Biz yazının hazırlanmasında Dr Xinyu Li'nin yardım için minnettarız. SW Tulane Üniversitesi, UT Güneybatı Tıp Merkezi, NIH Hibe EY021862, Körlük vakıf Engellenir Research bir kariyer geliştirme ödülü itibaren Başkanlık Araştırma Konseyi, Yeni Araştırmacı Ödülü, ve Yaşa Bağlı Makula Dejenerasyonu Araştırma Parlak Odak Ödülü bir başlangıç fonu tarafından desteklenen .
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 |
Riferimenti
- Pascolini, D., Mariotti, S. Global estimates of visual impairment. Br. J. Ophthalmol. 96 (5), 614-618 (2010).
- Whitcher, J., Srinivasan, M., Upadhyay, M. Corneal Blindness: A Global Perspective. Bull. World Health Org. 79 (3), 214-221 (2003).
- Gupta, D., Illingworth, C. Treatments for corneal neovascularization: a review. Cornea. 30 (8), 927-938 (2011).
- Cursiefen, C., et al. Consensus statement on indications for anti-angiogenic therapy in the management of corneal diseases associated with neovascularisation: outcome of an expert roundtable. Br. J. Ophthalmol. 96 (1), 3-9 (2012).
- Delmonte, D., Kim, T. Anatomy and Physiology of the Cornea. J. Cataract Refract. Surg. 37 (3), 588-598 (2011).
- Cursiefen, C., Seitz, B., Dana, M. R., Streilein, J. W. Angiogenesis and lymphangiogenesis in the cornea. Pathogenesis, clinical implications and treatment options. Der Ophthalmologe. 100 (4), 292-229 (2003).
- Chang, J., Gabison, E., Kato, T., Azar, D. Corneal Neovascularization. Curr. Opin Ophthalmol. 12 (4), 242-249 (2001).
- Ambati, B., et al. Corneal Avascularity is due to Soluble VEGF Receptor-1. Nature. 443 (7114), 993-997 (2006).
- Cursiefen, C., et al. VEGF-A Stimulates Lymphangiogenesis and Hemangiogenesis in Inflammatory Neovascularization via Macrophage Recruitment. J. Clin. Invest. 113 (7), 1040-1050 (2004).
- Jiri, O. Paper Strips and Rings as Simple Tools for Standardization of Experimental Eye Injuries. Ophthal. Res. 1975 (7), 363-367 (2009).
- Ormerod, L., Abelson, M., Kenyon, K. Standard Models of Corneal Injury Using Alkali-Immersed Filter Discs Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 30 (10), 2148-2153 (1989).
- Saika, S., et al. Therapeutic effects of adenoviral gene transfer of bone morphogenic protein-7 on a corneal alkali injury model in mice. Lab. Invest. 85 (4), 474-486 (2005).
- Ferrari, G., Bignami, F., Giacomini, C., Franchini, S., Rama, P. Safety and efficacy of topical infliximab in a mouse model of ocular surface scarring. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 54 (3), 1680-1688 (2013).
- Sosne, G., Christopherson, P., Barrett, R., Fridman, R. Thymosin-beta4 modulates corneal matrix metalloproteinase levels and polymorphonuclear cell infiltration after alkali injury.Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 46 (7), 2388-2395 (2005).
- Li, X., et al. Inhibition of Multiple Pathogenic Pathways by Histone Deacetylase Inhibitor SAHA in a Corneal Alkali-Burn Injury Model. Mol. Pharm. 10 (1), 307-318 (2013).
- Yoeruek, E., et al. Safety, penetration and efficacy of topically applied bevacizumab: evaluation of eyedrops in corneal neovascularization after chemical burn. Acta Ophthalmol. 86 (3), 322-328 (2008).
- Bucher, F., Parthasarathy, A., Bergua, A., Onderka, J., Regenfuß, B., Cursiefen, C., Bock, F. Topical Ranibizumab inhibits inflammatory corneal hem- and lymphangiogenesis. Acta Ophthalmol. , (2012).
- Hajrasouliha, A., Sadrai, Z., Chauhan, S., Dana, R. b-FGF induces corneal blood and lymphatic vessel growth in a spatially distinct pattern. Cornea. 31 (7), 804-809 (2012).
- Rogers, M., et al. The albino mutation of tyrosinase alters ocular angiogenic responsiveness. Angiogenesis. 16 (3), 639-646 (2013).
- Connor, K., et al. Quantification of oxygen-induced retinopathy in the mouse: a model of vessel loss, vessel regrowth and pathological. Nat. Protoc. 4 (11), 1565-1573 (2009).
