The following report describes how to replicate the rodent model of nonarteritic anterior ischemic optic neuropathy (rNAION), using the appropriate dye, contact lens and laser parameters. We also reveal the appropriate steps for evaluating the rNAION lesion in vivo.
Nonarteritic anterior ischemic optic neuropathy (NAION) is a focal ischemic lesion of the optic nerve that affects 1/700 individuals throughout their lifetime. NAION results in optic nerve edema, selective loss of the retinal ganglion cell neurons (RGCs) and atrophy of the optic nerve. A rodent model of NAION that expresses most NAION features and sequelae has been developed, which is applicable to both rats and mice. This model utilizes a focal laser application of 532 nm wavelength to illuminate a photoactive dye, Rose Bengal (RB), to cause capillary damage and leakage at the targeted anterior optic nerve (the laminar region). After rNAION induction, there is an early optic nerve ischemia, optic nerve edema, and intraneural inflammation, followed by selective RGC and axonal loss. Since the optic nerve is a CNS white matter tract, the rNAION model is applicable to mechanistic studies of selective white matter ischemia, as well as neuroprotective analyses and short and long-term mechanisms of glial and neuronal response to ischemia.
Nonarteritic前部虚血性視神経症(NAION)が1(ON)視神経の前方部分の焦点虚血性病変です。 NAIONは、機構が神経内の浮腫につながるコンパートメント症候群であると考えられる。50 2歳以上の個人の突然の視神経関連失明の最も一般的な原因であり、視神経内の軸索を供給する毛細血管の圧迫を引き起こします3。
ONは、実際に、中枢神経系(CNS)管であることから、齧歯類NAION(rNAION)モデルは、単離されたCNS白質ストロークの機構および応答を研究するために使用することができます。 rNAIONモデルは、したがって、白質に脳卒中に関連する損傷に関連した多くの問題を解剖するのに有用であり得ます。白質行程で異なる神経保護戦略と薬剤を評価するために使用することができます。
モデルの中で最も魅力的な特徴の一つは、それがあるということです無痛、非侵襲的な手順。レーザー出力は、虚血性損傷の種々の程度を生成するように調整することができます。別の特徴は、進行性の毛細管機能不全を生成、毛細血管内皮を損傷するレーザー誘起スーパーオキシドラジカルに依存することです。それはNAIONを引き起こすメカニズムと非常に類似していると考えられているこの機能障害および進行性の浮腫です。研究は、それが直接の毛細管凝固を起こさないことを示したが、少なくとも二つのメカニズムを介して動作している:毛細血管内皮細胞の一部4のスーパーオキシド誘導死とストリッピング、およびNFkBの(核因子カッパ軽鎖-エンハンサー活性化B細胞の間質5に細胞膜を横切る流体輸送を増加して)、内皮の残りにまで炎症レギュレーションに関連。視神経乳頭虚血における間質液の蓄積結果に起因する視神経の毛細血管および圧縮の閉鎖。模式画像がに示されています図2。rNAIONモデルは両方ラットおよびマウス種6,7で使用することができ、軽度病変から視神経と網膜の完全な、しかし痛み破壊する、その重症度のレベルに変化させることができる、そのような網膜中心動脈閉塞(CRAO)など。
視神経損傷(視神経挫滅12、視神経離断13、及びパイオン14)のモデルの数がありますが、rNAIONモデルは、ラットとマウスの両方に適応人道的です。これは、より密接NAIONのヒト臨床症状に似ています。この条件は、プログレッシブ前方視神経浮腫、前視神経コンパートメント症候群、焦点軸索虚血、長時間経過にわたって孤立した網膜神経節細胞の軸索損傷および損?…
The authors have nothing to disclose.
私たちは、その有効性を改善するために、そのメカニズムを理解するために、このモデルに働いている多くの学生や仲間に感謝します。特別な感謝は、博士のによるものです。メアリー・ジョンソン(メリーランド州バルチモアの大学)、Nitzaゴールデン・コーエン(シュナイダーマン小児病院、Petah-Tikva、イスラエル)、チャールズチャン(アインシュタイン医科大学、ブロンクス、NY)、およびヴァレリーTouitou(Hopital Salpetrie、パリ、フランス)。この研究は、SLBにRO1 EY015304によって部分的に資金を供給されました。
50mW 532nm laser | Iridex | Standard Ophthalmic Laser | |
0-100mW 532nm laser | Laserglow technologies | Substitute for iridex | |
Laser slit lamp adapter | Iridex | SMA coupled adapter for laser output | |
Cpherent Fieldmate laser meter with thermopile sensor | Coherent | others also appropriate | |
Ophthalmic Examing Slit lamp biomicroscope | VArious | Haag-Streit is the best; cheaper versions available on ebay | |
Rose Bengal | Sigma | 330000-1G | Photoinducing agent |
Fundus Contact lens or glass cover slip | custom/Cantor and Nissel (UK) | Custom designed planoconvex plastic lens for eye exam and induction | |
Tropicamide 1% | |||
Tamiya polishing compound | Tamiya, INC | 87068 | polishing contact lens |
2.5% Hypromellose (Goniovisc)/1% Methycellulose | HUB Pharmaceuticals | contact lens coupling agent | |
2.5% Neosynephrine Ophthalmic drops | Alcon labs | pupil dilating agent | |
Tropicamide 1% | Alcon labs | pupil dilating agent | |
0.5% Proparacaine | Alcon labs | topical Anesthetic | |
30ga fused needle insulin syringe | Various | Various | for intravenous injection of rose bengal |
Ophthamic Antibiotic ointment with dexamethasone added (Triple antibiotic ointment) | Various | Various | Apply after induciton to minimize corneal scarring |
Heidelberg Corporation Spectral domain-Optical Coherence Tomograph | Heidelberg Corportion | For Optical coherence measurements baseline and post-induction; not essential for induction |