Побуждение и оценки мышиных модели экспериментальной близорукости
Summary
В настоящем протоколе мы описываем процесс полной экспериментальной близорукость склонения в мышах с помощью недавно разработан ОПРАВЫ и техника, необходимые для достижения стабильной и воспроизводимость результатов в глазной параметр измерения.
Abstract
Мышиных модель близорукость может быть мощным инструментом для близорукости исследований из-за сравнительно легко генетические манипуляции. Один из способов заставить близорукости в животных это поставить четкие минус линз перед глазами недель (объектив индуцированная миопия, Лим). Однако сохранившиеся протоколы для побуждения и оценки варьируются от лаборатории в лаборатории. Здесь мы описали весьма практичным и воспроизводимый метод побудить Лим мышей с использованием недавно разработан ОПРАВЫ. Метод исправления объектив стабильно перед мышь глаз во время позволяет объектив снимается для очистки или актуальные наркотиков администрации. Фенотипа является надежной и эффективной, и разница невелика. Метод, описанный здесь может применяться для мышей сразу после отнятия от груди, который расширяет возможности продолжительность для экспериментов. Мы также дали технического Советы для достижения воспроизводимость результатов в рефракции и измерения осевой длины. Мы надеемся, шаг за шагом протокол, описанные здесь и подробную статью может помочь исследователям выполнять эксперименты Близорукость миопия более плавно и сделать сопоставимые данные по всей лаборатории.
Introduction
Распространенность близорукость недавно резко возросло, в то время как механизм ее возникновения и прогрессирования по-прежнему находятся неизвестный1. Наиболее характерным фенотип близорукости является удлинение осевой длины (AL), который увеличивает риск для сетчатки осложнений или даже слепоты2. Лучше понимать патогенез близорукости и разработать эффективные методы лечения, необходимы надежные близорукий Животные модели и стабильной фенотип оценки.
Кратко, для вызывая близорукий государств в животных существуют два метода: формы лишение миопия (FDM) и объектив индуцированная миопия (LIM)3. Бывшие места диффузоры перед глазом или зашивает веко, чтобы скрыть изображение, которое влияет на нормальное развитие глазного яблока, что приводит к близорукости фенотип. Последние места минус линз перед глазом для перемещения координационным центром за сетчаткой. Сетчатки определяет смещение фокуса и удлиняется глазного яблока перестроить сетчатки и координатора. Для FDM после закрытия веко или диффузор был установлен перед глазом, требуется почти без дополнительного обслуживания. Для Лим объектив необходимо снять для очистки для того, чтобы держать его прозрачным. Таким образом FDM сравнительно легко быть наведено технически. Однако механизмы FDM и Лим отличаются и какой метод имитирует близорукости в человека лучше находится в стадии обсуждения3. Одна из сильных сторон Лим является сильнее фенотип, по сравнению с ФДМ, по крайней мере в случае мышей4.
Животные, которые были использованы для стимулирования близорукость включают цыплят5, обезьян6,7тупайи, морских свинок8и мышей4. Учитывая возможности генетической манипуляции, обильные имеющиеся антител и низкая стоимость для разведения мышей можно было первым выбором как животной модели близорукости. Однако по сравнению с другими более крупных животных, фиксации линз или диффузоры перед глазом мыши относительно сложным, особенно для молодых мышей, например право после отнятия от груди. Для экспериментов, которые нужно актуальные лекарствами или несколько измерений временных глаз это также необходимо для кадра, чтобы быть съемным. Еще одной проблемой является небольшой морфологические изменения мыши глазного яблока, которая требует сложной техники и приборов для оценки. На сегодняшний день, различные вызывающие и измерительные протоколы, используемые в различных исследовательских групп сделать его трудно сравнивать и повторить результаты через лаборатории. Необходим стандартный протокол с деталями.
Предыдущих работах описано несколько способов исправить линзы или диффузоры перед мыши глаз, таких как приклеивание9, шить10 и руководитель конной очки кадр11,12. Мы объединили существуют руководитель конной изумленный взгляд техника11,12,13 с нашей недавно разработан кадра, чтобы развивать улучшенное протокол для внедрения надежных и эффективных экспериментальных близорукость у мышей. Протокол может применяться для молодых мышей вскоре после отъема в послеродовой день 21 (p21). Мы также оптимизированы процессы для стабильной и точной оценки фенотипов, включая рефракции и др. Мы надеемся, это стандартный протокол может помочь сделать близорукий мышей модель более легко доступны для близорукости исследований.
Protocol
Representative Results
Discussion
Чтобы убедиться, что очки стабильно крепится на голове мыши, несколько шагов в этом протоколе необходимо уделять большое внимание. Надкостницы должны быть полностью удалены перед использованием стоматологического адгезивной системы. Кровь на черепе также должны быть очищены с осторо…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Мы благодарим м.т. Пардью за советы по SDOCT, F. Schaeffel для консультации по измерения рефракции и кривизны роговицы, г-н Sanshouo для воссоздания трехмерной фрейма данных, м. Мияучи; K. Tsubota; Ю. Танака; S. кондо; C. Шода; М. Ибуки; Ю. Мива; Ю. Хагивара; А. Исида; Ю. Томита; Ю. Katada; E. Yotsukura; K. Такахаси; и ю. Ван для критического обсуждения. Эта работа была поддержана inAid грантов для научных исследований (KAKENHI, номер 15K 10881) от министерства образования, культуры, спорта, науки и техники (МПКСНТ) к ТЗ. Эта работа также поддерживается грантом близорукость исследований лаборатории Tsubota, Inc. (Токио).
Materials
| screw | NBK | SNZS-M1.4-10 | |
| washer | MonotaRO | 42166397 | |
| nut | MonotaRO | 42214243 | |
| stick | DMM Make | none | designed by authers and output by the 3D printer rented from DMM Make. |
| frame | DMM Make | none | designed by authers and output by the 3D printer rented from DMM Make. |
| lenses | RAINBOW CONTACT LENS | none | customized for mice use by the company |
| cyanoacrylate glue | OK MODEL | MP 20g | |
| dental adhesive resin cement | SUN MEDICAL | super bond | contains the etching liquid used for removing the periosteum of the mouse skull |
| infrared photorefractor | Steinbeis Transfer Center | none | designed and offered by Dr. Frank Schaeffel from university of Tübingen |
| Spectral domain OCT | Leica | R4310 | |
| Tropicamide, Penylephrine Hydrochloride solution | Santen | Mydrin-P | |
| midazolam | Sandoz K.K. | SANDOZ | components for the anesthetic |
| medetomidine | Orion Corporation | Domitor | components for the anesthetic |
| butorphanol tartrate | Meiji Seika Pharma | Vetorphale | components for the anesthetic |
| 0.1 % purified sodium hyaluronate | Santen | Hyalein | |
| atipamezole hydrochloride | Zenoaq | antisedan |
References
- Dolgin, E. The myopia boom. Nature. 519 (7543), 276-278 (2015).
- Ohno-Matsui, K. Pathologic Myopia. Asia-Pacific Journal of Ophthalmology (Philadelphia, Pa). 5 (6), 415-423 (2016).
- Morgan, I. G., Ashby, R. S., Nickla, D. L. Form deprivation and lens-induced myopia: are they different. Ophthalmic & Physiological Optics. 33 (3), 355-361 (2013).
- Jiang, X., et al. A highly efficient murine model of experimental myopia. Scientific Reports. 8 (1), 2026 (2018).
- Torii, H., et al. Violet Light Exposure Can Be a Preventive Strategy Against Myopia Progression. EBioMedicine. 15, 210-219 (2017).
- Smith, E. L., et al. Effects of Long-Wavelength Lighting on Refractive Development in Infant Rhesus Monkeys. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 56 (11), 6490-6500 (2015).
- Gawne, T. J., Siegwart, J. T., Ward, A. H., Norton, T. T. The wavelength composition and temporal modulation of ambient lighting strongly affect refractive development in young tree shrews. Experimental Eye Research. 155, 75-84 (2017).
- Wu, Y., et al. Early quantitative profiling of differential retinal protein expression in lens-induced myopia in guinea pig using fluorescence difference two-dimensional gel electrophoresis. Molecular Medicine Reports. , (2018).
- Schaeffel, F., Burkhardt, E., Howland, H. C., Williams, R. W. Measurement of refractive state and deprivation myopia in two strains of mice. Optometry and Vision Science. 81 (2), 99-110 (2004).
- Tkatchenko, T. V., Shen, Y., Tkatchenko, A. V. Mouse experimental myopia has features of primate myopia. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 51 (3), 1297-1303 (2010).
- Faulkner, A. E., Kim, M. K., Iuvone, P. M., Pardue, M. T. Head-mounted goggles for murine form deprivation myopia. Journal of Neuroscience Methods. 161 (1), 96-100 (2007).
- Gu, Y., et al. A Head-Mounted Spectacle Frame for the Study of Mouse Lens-Induced Myopia. Journal of Ophthalmology. 2016, 8497278 (2016).
- Siegwart, J. T., Norton, T. T. Goggles for controlling the visual environment of small animals. Laboratory Animal Science. 44 (3), 292-294 (1994).
- Tkatchenko, T. V., Tkatchenko, A. V. Ketamine-xylazine anesthesia causes hyperopic refractive shift in mice. Journal of Neuroscience Methods. 193 (1), 67-71 (2010).
- Chou, T. H., et al. Postnatal elongation of eye size in DBA/2J mice compared with C57BL/6J mice: in vivo analysis with whole-eye OCT. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 52 (6), 3604-3612 (2011).
- Park, H., et al. Assessment of axial length measurements in mouse eyes. Optometry and Vision Science. 89 (3), 296-303 (2012).
