인 비보 큰 동물의 망막 신경 세포 및 시신경 기능 및 구조를 평가하는 방법
Summary
여기에서 우리는 시신경과 그 뉴런의 구조와 기능을 이해하기 위하여 염소와 rhesus 원숭이에서 생체 내 시험 (플래시 시각적 으로 불러일으킨 잠재력, 패턴 전기 전세노그램 및 광학 일관성 단층 촬영)에서 몇몇을 염판합니다.
Abstract
시신경은 망막 신경절 세포에서 축축절 신호를 수집하고 뇌에 시각적 신호를 전송합니다. 시신경 상해의 큰 동물 모형은 크기와 해부학에 있는 인간에 그들의 가까운 유사성 때문에 설치류 모형에서 임상 응용에 새로운 치료 전략을 번역하기 위해 필수적입니다. 여기서우리는 시각 유발 전위(VEP), 패턴 전백소(PERG) 및 광학 일관성 단층 촬영(OCT)을 포함하여 큰 동물에서 망막 신경절 세포(RGC) 및 시신경(ON)의 기능 및 구조를 평가하는 생체내 방법을 설명한다. 염소와 비 인간 영장류 모두이 연구에서 사용되었다. 생체 내 방법을 단계적으로 제시함으로써, 우리는 다른 실험실 중 실험 재현성을 높이고 시신경병증의 대형 동물 모델의 사용을 용이하게 할 수 있기를 바랍니다.
Introduction
망막 신경절 세포 (RGC)에서 축으로 구성된 시신경 (ON)은 망막에서 뇌로 시각적 신호를 전달합니다. 녹내장, 외상성 또는 허혈성 신경병증과 같은 질병은 종종 돌이킬 수없는 ON / RGC 변성과 파괴적인 시각 손실을 일으켰습니다. 현재 설치류 모델에서 ON 재생 및 RGC 보호에 많은 돌파구가 있지만1,2,3,4,5,6, ON 질병의 대부분에 대한 임상 치료는 만족스럽지 못한 결과와 지난 반세기 동안 본질적으로 동일하게 유지7,8 . 기본 연구와 임상 실습 사이의 격차를 메우기 위해 ON 질병의 큰 동물 모델을 사용하는 번역 연구는 설치류 모델보다 인간과의 해부학적 유사성 때문에 종종 필요하고 유익합니다.
염소와 rhesus 원숭이는 인간의 ON 질병을 모델링하기 위해 우리의 실험실에서 사용되는 두 개의 큰 동물 종입니다. 염소의 안구, ON 및 인접한 구조(궤도 및 비강, 두개골 기지 등)의 크기는 두개골 CT 스캔9을 기반으로 한 사람의 크기와 유사합니다. 따라서 염소 모델은 인간에서 사용하기 전에 치료 장치 또는 수술 절차를 평가하고 정제 할 수있는 기회를 제공합니다. 비인간 영장류 (NHP)로 rhesus 원숭이는 다른 종10,11에 존재하지 않는 인간과 같은 독특한 시각 시스템을 가지고 있습니다. 또한, NHP에서 부상과 치료에 대한 병리학적 반응은 인간12에서와 훨씬 유사합니다.
ON 및 RGC의 구조와 기능을 세로적으로 평가하는 생체 내에서 는 큰 동물 연구에서 중요합니다. 패턴 전기 전세노그램(PERG)은 RGC 기능을 평가하는 데 사용되어 왔다. 플래시 비주얼 은 전위 (FVEP)는 시각 시스템에서 망막 제니큘로 피질 경로의 무결성을 반영합니다. 따라서, FVEP와 결합된 PERG는 ON 기능을 반영할 수 있다9,13,14. 망막 광학 일관성 단층 촬영(OCT) 이미징은 망막 신경절 복합체(GCC)9,15의 두께를 측정할 수 있는 높은 측두및 공간 해상도로 망막 구조를 보여줄 수 있다. 이 연구에서 전기 생리학적 검사의 경우, 이러한 매개 변수가 안구 혈류에 강력한 영향을 미치고 따라서 시각 시스템의 기능에 강력한 영향을 미치기 때문에 테스트 전에 활력 징후 (열속도, 위반 속도, 혈압) 및 산소 포화 수준 (SpO2)을 모니터링하는 것이 중요합니다. 그러나, 우리는 단순성을 위해 OCT 망막 화상 진찰을 수행할 때 생명 징후를 감시하지 않았습니다. 우리의 이전 연구에 따르면9, OCT 망막 이미징에 의해 측정 된 GCC 두께는 매우 안정적이다, 3 %에 가까운 변화의 세션 계수와. 염소와 rhesus 원숭이에서 생체 내 시험은 우리의 이전 연구에서 자세히 설명되었습니다9. 여기서 우리는 실험적 투명성과 재현성을 높이기 위해 이러한 방법을 제시합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 연구에서는 염소와 rhesus 원숭이에 VEP, PERG 및 OCT의 프로토콜을 제시합니다. 이러한 생체 내 방법은 녹내장, 허혈성 또는 외상성 시신경병증 및 광학 신경염과 같은 다양한 시신경병증의 대형 동물 모델에 적용될 수 있다.
PVEP는 FVEP17보다 더 안정적이고 민감합니다. 그러나 염소9에서는 유도될 수 없습니다. 이와 ?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 연구는 다음과 같은 보조금에 의해 지원되었다: 중국의 국가 키 R&D 프로그램 (2021YFA10101200); 원저우 의학 연구 프로젝트 (Y20170188), 중국의 국가 키 R&D 프로그램 (2016YFC1101200); 중국 국립 자연 과학 재단 (81770926;81800842); 저장성 주요 R&D 프로그램 (2018C03G2090634); 원저우안과 병원(YNZD1201902)의 주요 R&D 프로그램. 스폰서 또는 자금 조달 조직은 이 연구의 설계 또는 수행에 아무런 역할을 하지 않았습니다.
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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