Summary

En laser-indusert Mouse Modell av kronisk okulær hypertensjon å karakterisere Visuelle defekter

Published: August 14, 2013
doi:

Summary

Kronisk okulær hypertensjon er indusert ved hjelp av laser fotokoagulasjon av trabekelverket i mus øyne. Det intraokulære trykket (IOP) er forhøyet i flere måneder etter laserbehandling. Nedgangen av synsskarphet og kontrast følsomhet av forsøksdyr er overvåket ved hjelp av optomotor test.

Abstract

Glaukom, ofte assosiert med forhøyet intraokulært trykk (IOP), er en av de viktigste årsakene til blindhet. Vi har forsøkt å etablere en musemodell av okulær hypertensjon å etterligne humant høyspent glaukom. Her laser belysning brukes på hornhinnen limbus å photocoagulate den vandige strøm, indusere vinkel nedleggelse. Endringene i intraokulært trykk blir overvåket ved hjelp av en etterpå tonometer før og etter laserbehandling. En optomotor atferdsmessige testen brukes til å måle tilsvarende endringer i visuell kapasitet. Representanten resultat fra en mus som utviklet vedvarende IOP heving etter laser belysning vises. En redusert synsskarphet og kontrast følsomhet er observert i dette okulær hypertensjon mus. Sammen introduserer vår studie en verdifull modellsystem for å undersøke neuronal degenerasjon og de underliggende molekylære mekanismer i glaucomatous mus.

Protocol

Prosedyrer C57BL/6J mus (Jackson Laboratory, Bar Harbor, ME) er oppvokst ved Northwestern University Animal Care Facility. Alle dyr blir brukt i samsvar med protokoller godkjent av Northwestern University Institutional Animal Care og bruk Committee og konform til retningslinjer for bruk av dyr i nevrovitenskap forskning fra NIH. En. Laser fotokoagulasjons Prosedyren for laser fotokoagulasjon er endret fra tidligere publiserte protokoller <…

Representative Results

Som beskrevet i de prosedyrer, er laser-lys rettet mot den trabekelverket i limbale regionen til photocoagulate den vandige utstrømningen, indusere vinkel lukning (fig. 1). Mest lasered øyne viste ingen betydelig fysisk skade, pigment avløsning eller infeksjon, i tråd med tidligere funn seks. Når en liten gruppe mus (mindre enn 5% av alle lasered dyr) viste fysiske tegn på alvorlig skade som punkterte øye baller, alvorlig katarakt, betydelig pigment avløsning, eller blødning, avlivet…

Discussion

Vi rapporterer over at vedvarende okulær hypertensjon kan være forårsaket av laser belysning i mus øyne. Sammenlignet med saltvann injeksjon modell 18 og venen cautery modell 11 som begge krever omfattende mikrokirurgisk ferdigheter, er laser belysning forholdsvis enkel og lett å utføre. Vanligvis kan vi utføre laser belysning for 4-6 mus i 2-3 timer. De kritiske skritt for å oppnå vedvarende IOP heving er den fremre kammer utflating før laser og parametrene for laser belysning. Drenering…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Arbeidet i dette papiret har blitt støttet av Dr. Douglas H. Johnson Award for Glaukom Forskning fra American Health Assistance Foundation (XL), William & Mary Greve Special Scholar Award fra Forskningsrådet for å hindre blindhet (XL), den Illinois Society for Prevention of Blindness (HC) og NIH stipend R01EY019034 (XL).

Materials

Reagent
moxifloxacin Alcon Labs, Inc. NDC 0065-4013-03 0.5 %, Rx only
Proparacaine Hydrochloride Bausch & Lomb NDC 24208-730-06 0.5 %, Rx only
Ophthalmic Solution USP Bausch & Lomb NDC 24208-730-06 .5 %, Rx only
ketamine Butler Schein Animal Health NDC 11695-0550-1 100 mg / kg
xylazine LLOYD Inc. of Iowa NADA 139-236 10 mg / kg
atropine sulfate solution Alcon Labs, Inc. NDC 61314-303-02 1 %, Rx only
Equipment
Slit Lamp, TOPCON Visual Systems Inc SL-3E powered by PS-30A
OptoMotry 1.8.0 virtual CerebralMechanics Inc.
opto-kinetic testing system CerebralMechanics Inc.
Tonometer, TonoLab, for mice Colonial Medical Supply
Heating pad Sunbeam Products Inc 722-810
Argon laser Coherent Inc Ultima 2000SE
DECAPICONE Plastic cone holder Braintree Sci Inc. MDC-200 for mouse

References

  1. Gupta, N., Yucel, Y. H. Glaucoma as a neurodegenerative disease. Curr. Opin. Ophthalmol. 18, 110-114 (2007).
  2. Quigley, H. A. Neuronal death in glaucoma. Prog. Retin. Eye Res. 18, 39-57 (1999).
  3. McKinnon, S. J., Schlamp, C. L., Nickells, R. W. Mouse models of retinal ganglion cell death and glaucoma. Experimental Eye Research. 88, 816-824 (2009).
  4. Pang, I. H., Clark, A. F. Rodent models for glaucoma retinopathy and optic neuropathy. J. Glaucoma. 16, 483-505 (2007).
  5. Levkovitch-Verbin, H., et al. Translimbal laser photocoagulation to the trabecular meshwork as a model of glaucoma in rats. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 43, 402-410 (2002).
  6. Aihara, M., Lindsey, J. D., Weinreb, R. N. Experimental mouse ocular hypertension: establishment of the model. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 44, 4314-4320 (2003).
  7. Grozdanic, S. D. Laser-induced mouse model of chronic ocular hypertension. Investigative ophthalmology & visual science. 44, 4337-4346 (2003).
  8. Sappington, R. M., Carlson, B. J., Crish, S. D., Calkins, D. J. The microbead occlusion model: a paradigm for induced ocular hypertension in rats and mice. Investigative ophthalmology & visual science. 51, 207-216 (2010).
  9. Ding, C., Wang, P., Tian, N. Effect of general anesthetics on IOP in elevated IOP mouse model. Experimental Eye Research. 92, 512-520 (2011).
  10. Kalesnykas, G., et al. Retinal ganglion cell morphology after optic nerve crush and experimental glaucoma. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 53, 3847-3857 (2012).
  11. Shareef, S. R., Garcia-Valenzuela, E., Salierno, A., Walsh, J., Sharma, S. C. Chronic ocular hypertension following episcleral venous occlusion in rats. Experimental Eye Research. 61, 379-382 (1995).
  12. Chiu, K., Chang, R., So, K. F. Laser-induced chronic ocular hypertension model on SD rats. J. Vis. Exp. (10), e549 (2007).
  13. Fu, C. T., Sretavan, D. Laser-induced ocular hypertension in albino CD-1 mice. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 51, 980-990 (2010).
  14. Rangarajan, K. V. Detection of visual deficits in aging DBA/2J mice by two behavioral assays. Curr. Eye Res. 36, 481-491 (2011).
  15. Wang, L., et al. Direction-specific disruption of subcortical visual behavior and receptive fields in mice lacking the beta2 subunit of nicotinic acetylcholine receptor. J. Neurosci. 29, 12909-12918 (2009).
  16. Douglas, R. M., et al. Independent visual threshold measurements in the two eyes of freely moving rats and mice using a virtual-reality optokinetic system. Visual Neuroscience. 22, 677-684 (2005).
  17. Prusky, G. T., Alam, N. M., Beekman, S., Douglas, R. M. Rapid quantification of adult and developing mouse spatial vision using a virtual optomotor system. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 45, 4611-4616 (2004).
  18. Morrison, J. C., et al. A rat model of chronic pressure-induced optic nerve damage. Experimental Eye Research. 64, 85-96 (1997).
  19. Cone, F. E., et al. The effects of anesthesia, mouse strain and age on intraocular pressure and an improved murine model of experimental glaucoma. Experimental Eye Research. 99, 27-35 (2012).
  20. Liu, X., et al. Brain-derived neurotrophic factor and TrkB modulate visual experience-dependent refinement of neuronal pathways in retina. J. Neurosci. 27, 7256-7267 (2007).
  21. Liu, X., et al. Regulation of neonatal development of retinal ganglion cell dendrites by neurotrophin-3 overexpression. The Journal of Comparative Neurology. 514, 449-458 (2009).
  22. Sun, W., Li, N., He, S. Large-scale morphological survey of mouse retinal ganglion cells. The Journal of Comparative Neurology. 451, 115-126 (2002).
  23. Feng, L., et al. Sustained Ocular Hypertension Induces Dendritic Degeneration of Mouse Retinal Ganglion Cells that Depends on Cell-type and Location. Investigative Ophthalmology & Visual Science. , (2013).
check_url/kr/50440?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Feng, L., Chen, H., Suyeoka, G., Liu, X. A Laser-induced Mouse Model of Chronic Ocular Hypertension to Characterize Visual Defects. J. Vis. Exp. (78), e50440, doi:10.3791/50440 (2013).

View Video