Den følgende artikkelen gir en enkel, reproduserbar teknikk for effektivt å skape en bærekraftig musemodell for limbale stamcellemangel (LSCD). Denne dyremodell er nyttig i å teste og sammenligne effekten av behandlinger for limbale stamcellesykdommer.
Limbale stamcellemangel (LSCD) er en tilstand av funksjonsfeil eller tap av limbale epiteliale stamceller, hvoretter cornealepitelets er erstattet med conjunctiva. Pasienter lider av tilbakevendende korneadefekter, smerte, betennelse og tap av syn.
Tidligere har en murin modell av LSCD ble beskrevet og sammenlignet med to andre modeller. Målet var å frembringe en konsistent musemodell for LSCD at begge etterligner den fenotype hos mennesker og varer lenge nok til å gjøre det mulig å studere sykdom patofysiologien og å vurdere nye behandlinger. Her blir den teknikk som er beskrevet i mer detalj.
En motorisert redskap med en roterende graden er konstruert for å fjerne rust ringene fra hornhinneoverflaten eller å jevne pterygium sengen hos pasienter. Det er en egnet innretning for å skape den ønskede LSCD modell. Det er en lett tilgjengelig, lett-å-bruke verktøy med en fin spiss som gjør det hensiktsmessig for å arbeide på små øyne, somi mus. Sin søknad hindrer unødvendig traume for øyet, og det resulterer ikke i uønskede skader, som ofte er tilfellet med kjemiske skademodeller. I motsetning til en sløv skraper, fjerner det epitel med basalmembranen. I denne protokollen ble limbale området slipes to ganger, og deretter hele cornealepitelets ble barbert fra limbus til limbus. For å unngå stroma skade, omsorg ble tatt ikke å børste hornhinnen overflaten når Epitel er allerede fjernet.
Cornealepitelets er nødvendig for å opprettholde klarheten og integriteten av hornhinnen. Det er stadig fornyes gjennom hele livet av epithelial stamceller bosatt i limbus-en smal sone i krysset av hornhinnen og konjunktiva. Disse selvfornyende limbale stamceller spille en avgjørende rolle i å regenerere cornealepitelets, både normalt og etter skade. Delvis eller fullstendig nedbryting av disse stamcellene vil resultere i tilbakevendende hornhinnen erosjoner, smerte, hornhinnen arrdannelse og neovaskularisering, utseende av slimceller, og hvis den forblir ubehandlet, korneal blindhet. Denne tilstanden er kjent som limbale stamcelle-mangel (LSCD) og kan være idiopatisk; arvelig; eller ervervet på grunn av kjemiske eller termiske skader, langsiktig bruk av kontaktlinser, og kronisk betennelse 1-6.
Forskning på LSCD krever en passende dyremodell som ikke bare etterligner sykdom hos mennesker, men er reproduserbar og bærekraftig, med minst enmount for skade på andre hornhinnen og okulære strukturer. Denne modellen er nødvendig for å vurdere behandling og for å avklare sykdomsmekanismene ved molekylære og cellulære nivåer. Som beskrevet før 1, med bruk av en roterende graden, kan man lett utvikle en musemodell for LSCD som har de nevnte fordeler og vedvarer i minst tre måneder. Målet med denne studien er å presentere en enkel, reproduserbar og bærekraftig musemodell for LSCD.
Den roterende Burr er et hendig verktøy som jevnt fjerner epitel uten å skade den underliggende stroma en. Det har blitt brukt til å indusere sentral korneal erosjon 7, 8 i sårheling studier. Den herved presentert teknikk for å skape LSCD i en mus har ikke blitt rapportert før. Tidligere innført fremgangsmåter for skraping av epitel med et stump spatel resultere i en mindre ensartet skadefri spesielt ved limbus-og en mer variabel fenotype 1, 9, med mer restaurering of normal cornealepitelets en. I motsetning til den butte skraper fjerner den roterende graden epiteliale basalmembranen, så vel 7, 8, 10. Andre rapporterte fremgangsmåter for å kutte stamceller innebære bruk av kjemikalier, slik som natrium-hydroksid, n-heptanol, og benzalkoniumklorid, som ikke bare kan forårsake uønsket skade på underliggende øyet strukturer, men også kan føre til betydelige betennelse og påfølgende korneal opasitet eller epitel plateepitel metaplasi 11-15. Den roterende Burr er ikke forbundet med disse alvorlige komplikasjoner. Kirurgisk fjerning av limbale epitel, alene eller sammen med bruk av kjemikalier 10, 11, 16, er mer vanskelig å utføre og er ikke det beste alternativet i dyr med små øyne og en tynn limbale epitel (for eksempel mus). I tillegg overraskende, limbectomy kan fortsatt la noen av limbale epitel bak 10.
Den nedenfor beskrevne teknikken vil resultere i LSCD med neovascularization end conjunctivalization som etterligner presentasjonen av komplett LSCD hos pasienter og varer i minst tre måneder 1. Det passer for de som ønsker å studere LSCD eller sårtilheling patofysiologi, immunologi, og potensielle behandlinger hos mus. Muligens, med noen modifikasjoner, denne fremgangsmåten kan bli utført på rotter eller kaniner 10. Ettersom den roterende graden effektivt fjerner epitel, kan den anvendes i hvilken som helst forskning vedrørende korneal epitelial abrasjon / såret og i andre relaterte behandling eller molekylærbiologiske undersøkelser.
Denne artikkelen beskriver en reproduserbar og relativt enkel teknikk for å skape en musemodell for LSCD. Det er flere viktige aspekter ved denne modellen som er verdt å merke seg. Først, i motsetning til modeller som bruker kjemikalier 11, 12, skaden innebærer først og fremst overflaten epitel (og basalmembran), med minimal skade på den underliggende hornhinnen stroma eller andre intraokulære strukturer. Det er således bare begrenset inflammasjon og arrdannelse, som begge kan komplisere prosessen og …
The authors have nothing to disclose.
Forfatterne takker Ruth Zelkha, MS, for hennes generøse assistanse i bildebehandling. Denne forskningen ble støttet av klinisk forsker Development Program Award K12EY021475 til ME, gi R01 EY024349-01A1 til ARD, core stipend EY01792 fra National Eye Institute, NIH, og en ubegrenset stipend fra forsknings å hindre blindhet. ARD er mottaker av en Career Development Award fra forskning for å hindre blindhet.
Rotating burr: AlgerBrush II rust ring remover | Rumex International Co, Clearwater, FL | 16-141 | 0.5 mm burr. Also available from other companies. |
Surgical microscope | Wild Heerbrugg, Switzerland | Wild M691 | |
Digital camera | Nikon, Thailand | ||
Nikon FS-2 slit lamp | Nikon, Japan | ||
Polyclonal anti-CK12 antibody | Santa Cruz Blotechnology, CA, | SC-17101 | 1:100 concentration |
Monoclonal anti-CK8 antibody | TROMA-I-s, Iowa City, IA | AB_531826 | 1:50 concentration |