Basit mekanik Prosedür Mouse Limbal Kök Hücre Eksikliği oluşturma
Summary
aşağıdaki makale etkin bir limbal kök hücre yetmezliği (LSCD) sürdürülebilir bir fare modeli oluşturmak için kolay, tekrarlanabilir teknik sağlar. Bu hayvan modeli test ve limbal kök hücre hastalıkları için tedavi etkinliğini karşılaştıran yararlıdır.
Abstract
Limbal kök hücre eksikliği (LSCD) arıza veya kornea epitel konjonktiva ile değiştirilir sonra limbal epitel kök hücrelerin, kaybı durumudur. Hastalar tekrarlayan kornea defektleri, ağrı, enflamasyon ve görme kaybı muzdarip.
Daha önce, LSCD bir fare modeli tarif ve diğer iki model ile karşılaştırılmıştır. amaç hem taklit insanlarda fenotip ve hastalık patofizyolojisini incelemek için ve yeni tedaviler değerlendirmek mümkün kılmak için yeterince uzun sürer LSCD tutarlı bir fare modeli üretmek oldu. Burada, tekniğin daha ayrıntılı olarak tarif edilmektedir.
Dönen bir çapak ile bir motorlu araç kornea yüzeyinden pas halkaları çıkarmak için ya da hastaların pterjium yatak düzeltmek için tasarlanmıştır. İstenen LSCD model oluşturmak için uygun bir cihazdır. Sanki, küçük gözleri üzerinde çalışmak için uygun kılan bir ince ucu ile bir hazır, kolay kullanımlı bir araçtırFarelerde. Bu uygulama, göze gereksiz travma önler ve genellikle kimyasal yaralanma modellerinde olduğu gibi, istenmeyen yaralanmalara neden olmaz. künt kazıyıcı aksine, bu bazal membran ile epitel kaldırır. Bu protokolde, limbal alan iki kez aşınmış ve daha sonra bütün kornea epitel limbustan limbusa tıraş edildi. Stroma yaralanmasını önlemek için, bakım epiteli zaten kaldırıldı kez kornea yüzeyi fırça değil alındı.
Introduction
kornea epitel kornea netlik ve bütünlüğünü korumak için gereklidir. Sürekli kornea ve konjonktiva kavşağında Limbustan-dar bir bölgede yaşayan epitel kök hücreleri tarafından yaşamı boyunca yenilenir. Bunlar kendini sürekli yenileyen limbal kök hücreler hem normal ve yaralanma sonrası, kornea epitel rejenere önemli bir rol oynamaktadır. Bu kök hücrelerin kısmen ya da tamamen tükenmesi tekrarlayan kornea erozyonlar, ağrı, kornea yara ve neovaskülarizasyon, goblet hücre görünümü neden olacak ve tedavi edilmezse, korneal körlük bırakılırsa. Bu durum limbal kök hücre eksikliği (LSCD) olarak da bilinir ve idiyopatik olabilir; kalıtsal; veya bağlı kimyasal veya termal yaralanmalar, uzun süreli kontak lens takmak ve kronik inflamasyon 1-6 kazandı.
LSCD üzerine yapılan araştırmalar, uygun bir hayvan modeli gerektirir, sadece taklit insanlarda hastalık, ancak en az olan, tekrarlanabilir ve sürdürülebilirdiğer kornea ve oküler yapıların yaralanma montaj. Bu model tedavileri değerlendirmek ve moleküler ve hücresel düzeyde hastalık mekanizmalarını açıklamak gereklidir. Dönen bir çapak kullanımı ile, 1 Daha önce anlatıldığı gibi, kolayca bahsedilen avantajlara sahiptir ve en az üç ay boyunca devam LSCD bir fare modeli geliştirebilir. Bu çalışmanın amacı LSCD basit, tekrarlanabilir ve sürdürülebilir fare modeli sunmaktır.
Dönen çapak eşit altta yatan stroma 1 zarar vermeden epitel kaldıran bir araçtır. Yara iyileştirici çalışmalarda kornea erozyon 7, 8 uyarılması için kullanılmıştır. Bir fare LSCD oluşturmak için vesile-sunulan teknik daha önce rapor edilmemiştir. Daha önce daha fazla restorasyon o ile, daha az homojen yaralanma-özellikle limbus-ve daha değişken bir fenotip 1, 9 bir künt spatula sonucu epitel kazıma yöntemleri tanıttıf Normal kornea epitel 1. Kör kazıyıcı farklı olarak, döner çapak oyuk 7, 8, 10 gibi epitelyal bazal membran kaldırır. kök hücreleri ayırmak için bildirilen diğer metotlar, altta yatan göz yapılarına istenmeyen yaralanmalara neden olabilir, aynı zamanda önemli enflamasyon ve daha sonra kornea opasitesi ya yol açabilir, sadece sodyum hidroksit, n-heptanol, ve benzalkonyum klorür gibi kimyasal kullanılmasını içerir epitel skuamöz metaplazi 11-15. Dönen çapak bu ciddi komplikasyonlar ile ilişkili değildir. Cerrahi, tek başına ya da kimyasal maddelerin 10, 11, 16 kullanımı ile, limbal epitel kaldırma gerçekleştirmek için daha zordur ve küçük gözler ve (fare gibi) ince limbal epitel hayvanlarda en iyi seçenek değildir. Buna ek olarak, şaşırtıcı, limbectomy hala 10 gerisinde limbal epitel bazı bırakabilir.
Aşağıda tarif edilen teknik, neovaskülarizasyon AN LSCD neden olurhastada tam LSCD sunumunu taklit ve en az üç ay 1 sürer D konjonktiva. Bu farelerde LSCD veya yara iyileşmesi patofizyolojisi, immünoloji ve potansiyel tedavi çalışma amacı olanlar için uygundur. Muhtemelen, bazı değişikliklerle, bu prosedür sıçan ya da tavşan 10 gerçekleştirilebilir. Dönen çapak verimli epitel kaldırır gibi, korneal epitel aşınma / yaralama ve herhangi bir ilgili tedavi ya da moleküler biyoloji çalışmalarında ilgili herhangi bir araştırma kullanılabilir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu makalede, LSCD olan bir fare modeli oluşturmak için yeniden üretilebilir ve nispeten basit bir teknik açıklanmaktadır. fazlalaştı olan bu modelin bazı önemli yönleri vardır. İlk olarak, kimyasal madde 11, 12 kullanımı farklı modeller, yaralanma esas olarak altta yatan kornea stroma veya başka göz içi yapıların en az zararla yüzey epiteli (ve bazal zar) içerir. Böylece, prosedürü komplike ve daha zor limbal kök hücrelerin yönelik herhangi bir müdahalelerin sonucunu değerlendir…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar görüntülemede ona cömert yardım için, Ruth Zelkha, MS teşekkür ederim. Bu araştırma ME Klinik Scientist Kalkınma Programı Ödülü K12EY021475 tarafından desteklenen, ARD, Ulusal Göz Enstitüsü, NIH ve Körlük Önlemek için Araştırma sınırsız bağışı çekirdek hibe EY01792 için R01 EY024349-01A1 verin. ARD Araştırma engelle Körlük bir Kariyer Geliştirme Ödülü almıştır.
Materials
| 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 |
References
- Afsharkhamseh, N., et al. Stability of limbal stem cell deficiency after mechanical and thermal injuries in mice. Exp. Eye Res. 145, 88-92 (2015).
- Dorà, N. J., Hill, R. E., Collinson, J. M., West, J. D. Lineage tracing in the adult mouse corneal epithelium supports the limbal epithelial stem cell hypothesis with intermittent periods of stem cell quiescence. Stem Cell Res. 15 (3), 665-677 (2015).
- Ahmad, S., Osei-Bempong, C., Dana, R., Jurkunas, U. The culture and transplantation of human limbal stem cells. J. Cell Physiol. 225 (1), 15-19 (2010).
- Kolli, S., Ahmad, S., Lako, M., Figueiredo, F. Successful clinical implementation of corneal epithelial stem cell therapy for treatment of unilateral limbal stem cell deficiency. Stem Cells. 28 (3), 597-610 (2010).
- Ahmad, S., Figueiredo, F., Lako, M. Corneal epithelial stem cells: characterization, culture and transplantation. Regen. Med. 1 (1), 29-44 (2006).
- He, H., Yiu, S. C. Stem cell-based therapy for treating limbal stem cells deficiency: A review of different strategies. Saudi J. Ophthalmol. 28 (3), 188-194 (2014).
- Pal-Ghosh, S., Pajoohesh-Ganji, A., Tadvalkar, G., Stepp, M. A. Removal of the basement membrane enhances corneal wound healing. Exp Eye Res. 93 (6), 927-936 (2011).
- Stepp, M. A., et al. Wounding the cornea to learn how it heals. Exp. Eye Res. 121, 178-193 (2014).
- Amirjamshidi, H., et al. Limbal fibroblast conditioned media: a non-invasive treatment for limbal stem cell deficiency. Mol. Vis. 17, 658-666 (2011).
- Li, F. J., et al. Evaluation of the AlgerBrush II rotating burr as a tool for inducing ocular surface failure in the New Zealand White rabbit. Exp. Eye Res. 147, 1-11 (2016).
- Ti, S. E., Anderson, D., Touhami, A., Kim, C., Tseng, S. C. G. Factors affecting outcome following transplantation of ex vivo expanded limbal epithelium on amniotic membrane for total limbal deficiency in rabbits. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 43 (8), 2584-2592 (2002).
- Ma, Y., et al. Reconstruction of chemically burned rat corneal surface by bone marrow-derived human mesenchymal stem cells. Stem Cells. 24 (2), 315-321 (2006).
- Bu, P., et al. Effects of activated omental cells on rat limbal corneal alkali injury. Exp. Eye Res. 121, 143-146 (2014).
- Luengo Gimeno, F., Lavigne, V., Gatto, S., Croxatto, J. O., Correa, L., Gallo, J. E. Advances in corneal stem-cell transplantation in rabbits with severe ocular alkali burns. J. Cataract Refract. Surg. 33 (11), 1958-1965 (2007).
- Lin, Z., et al. A mouse model of limbal stem cell deficiency induced by topical medication with the preservative benzalkonium chloride. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 54 (9), 6314-6325 (2013).
- Huang, A. J., Tseng, S. C. Corneal epithelial wound healing in the absence of limbal epithelium. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 32 (1), 96-105 (1991).
- Liu, C. Y., et al. Cornea-specific expression of K12 keratin during mouse development. Curr. Eye Res. 12 (11), 963-974 (1993).
- Nakatsu, M. N., González, S., Mei, H., Deng, S. X. Human limbal mesenchymal cells support the growth of human corneal epithelial stem/progenitor cells. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 55 (10), 6953-6959 (2014).
- Pajoohesh-Ganji, A., Pal-Ghosh, S., Tadvalkar, G., Stepp, M. A. Corneal goblet cells and their niche: implications for corneal stem cell deficiency. Stem Cells. 30 (9), 2032-2043 (2012).
- McCloy, R. A., Rogers, S., Caldon, C. E., Lorca, T., Castro, A., Burgess, A. Partial inhibition of Cdk1 in G 2 phase overrides the SAC and decouples mitotic events. Cell Cycle. 13, 1400-1412 (2014).
