En reversibel Kiseloljeinducerad okulär hypertoni modell hos möss

Summary

Här presenterar vi ett protokoll för att inducera okulär hypertension och glaukomatös neurodegeneration i mus ögon genom intracameral injektion av silikon olja och förfarandet för silikon olja bort från den främre kammaren för att returnera förhöjt intraokulärt tryck för att Normal.

Abstract

Förhöjt intraokulärt tryck (IOP) är en väldokumenterad riskfaktor för glaukom. Här beskriver vi en ny, effektiv metod för att konsekvent inducera stabil IOP-förhöjning hos möss som efterliknar den postoperativa komplikationen med att använda silikon olja (so) som en hjärttamponad-agent i human vitreoretinal kirurgi. I detta protokoll, så injiceras i den främre kammaren av musen öga för att blockera eleven och förhindra inflöde av kammarvatten. Den bakre kammaren ackumulerar kammarvatten och detta i sin tur ökar IOP av den bakre segmentet. En enda så injektion ger tillförlitlig, tillräcklig, och stabil IOP höjd, som inducerar betydande glaukomatös neurodegeneration. Denna modell är en sann replikat av sekundär glaukom i ögat kliniken. För att ytterligare efterlikna den kliniska inställningen, så kan avlägsnas från den främre kammaren för att återuppta dränering vägen och tillåta inflöde av kammarvatten, som dräneras genom trabekelverket (TM) vid vinkeln på den främre kammaren. Eftersom IOP snabbt återgår till det normala, modellen kan användas för att testa effekten av att sänka IOP på glaukomatösa retinala ganglionceller. Denna metod är enkel, kräver inte särskild utrustning eller upprepa förfaranden, nära simulerar kliniska situationer, och kan tillämpas på olika djurarter. Mindre ändringar kan dock krävas.

Introduction

Den progressiva förlusten av retinala ganglionceller (RGCs) och deras axoner är kännetecknande för glaukom, en vanlig neurodegenerativ sjukdom i näthinnan¹. Det kommer att påverka mer än 100 000 000 individer 40 − 80 år gamla av 2040². IOP förblir den enda modifierbara riskfaktorn i utvecklingen och progression av glaukom. För att utforska patogenesen, progression, och potentiella behandlingar av glaukom, en tillförlitlig, reproducerbara, och inducerbara experimentell okulär hypertension/glaukom modell som replikerar viktiga funktioner hos mänskliga patienter är absolut nödvändigt.

IOP beror på kammarvatten tillströmning till den främre kammaren från ciliär kroppen i den bakre kammaren och utflöde genom trabekelverket (TM) vid vinkeln på den främre kammaren. Vid uppnående av steady-state bibehålls IOP. När inflödet överskrider eller är mindre än utflödet, stiger eller sjunker IOP respektive. Genom att minska vattenflödet antingen genom att ockludera vinkeln på den främre kammaren eller genom att skada TM, har flera glaukom modeller fastställts^{3,4,5,6,7,8,9,10}. Dessa modeller är normalt förknippas med oåterkalleliga ögonvävnad skador, och den höga IOP i den främre kammaren orsakar också oönskade komplikationer såsom korneal ödem och intraokulär inflammation, som gör retinal Imaging och visuell funktion analyser svårt att utföra och tolka.

För att utveckla en modell som övervinner dessa brister, fokuserade vi på den väl sudokumenterade sekundära glaukom orsakad av silikon olja (så) som uppstår som en postoperativ komplikation av mänskliga vitreoretinal kirurgi^11,12. SÅ används som en tamponad i retinal operationer på grund av dess höga ytspänning. Emellertid, så kan fysiskt ockludera eleven eftersom det är lättare än vatten-och glaskroppen vätskor, som förhindrar vattenhaltiga flödet i den främre kammaren. Hindret orsakar IOP höjd i den bakre kammaren på grund av kammarvattnet ansamling. Detta motiverade oss att utveckla och karakterisera en ny okulär hypertoni musmodell baserat på intracameral så injektion och pupill block¹³, med viktiga funktioner i den sekundära glaukom: effektiv pupill block, betydande IOP höjd som kan återgå till det normala efter så avlägsnande, och glaukomatös neurodegeneration.

Här presenterar vi ett detaljerat protokoll för så inducerad okulär hypertension i mus ögat, inklusive så injektion och avlägsnande och IOP mätning.

Protocol

Alla procedurer har godkänts av den institutionella djuromsorg och användning kommittén (IACUC) vid Stanford University. 1. okulär hypertension induktion genom intracameral injektion av SO Förbered en glasmikropipett för intracameral så injektion genom att dra ett glas kapillär med pipett avdragare för att generera en mikropipett. Skär en öppning på spetsen av micropipetten och ytterligare skärpa spetsen med en microgrinder-avfasning maskin för att göra en 35 ° − 40…

Representative Results

Strax efter injektionen kan vi lätt identifiera möss som inte producerar stabil okulär hypertension på grund av att dropparna är för små (≤ 1,5 mm)13. Dessa djur är undantagna från efterföljande experiment. Efter injektionsproceduren hamnar mer än 80% av så injicerade möss med droppar som är större än 1,6 mm. Vi mätt IOP av dessa mus ögon en gång i veckan för 8 veckor efter en enda så injektion. Den IOP av ögat emot så förblev hög, i allmänhet dubbla IOP av kontralatera…

Discussion

Här visar vi ett enkelt men effektivt förfarande för att inducera ihållande IOP förhöjning i mus ögat genom intracameral injektion av SO. Denna procedur kan läras snabbt av alla som har erfarenhet av microdissection under ett mikroskop. Den primära potentiella risken för misslyckande är läckage av så från hornhinnan snittet. Men en av fördelarna med att använda så är att eftersom oljedropparna är synlig och mätbara, kan vi enkelt identifiera möss som fick droppar för liten för att inducera stabil o…

Materials

0.5% proparacaine hydrochloride	Akorn, Somerset
10mL syinge	BD		Luer-Lok Tip
18G needle	BD		with Regular Bevel, Needle Length:25.4 mm
2,2,2-Tribromoethanol (Avertin)	Fisher Scientific	CAS# 75-80-9	50g
32G nano	BD	320122	BD Nano Ultra Fine Pen Needle-32G 4mm
33G ophalmology needle	TSK/ VWR	TSK3313/ 10147-200
5mL syinge	BD		Luer-Lok Tip
AnaSed Injection (xylazine)	Butler Schein		100 mg/ml, 50 ml
artificial tears	Alcon Laboratories	300651431414	Systane Ultra Lubricant Eye Drops
BSS PLUS Irrigating solution	Alcon Laboratories	65080050
Dual-Stage Glass Micropipette Puller	NARISHIGE	PC-10
EZ-7000 Classic System	EZ system
Isoflurane	VetOne	502017	isoflurane, USP, 250ml/bottle
IV Administration sets	EXELint/ Fisher	29081
KETAMINE HYDROCHLORIDE INJECTION	VEDCO	50989-996-06	KETAVED 100mg/ml * 10ml
microgrind bevelling machine	NARISHIGE	EG-401
Miniature EVA Tubing	McMaster-Carr	1883T4	0.05" ID, 0.09" OD, 10 ft. Length
silicon oil (SILIKON)	Alcon Laboratories	8065601185	1,000 mPa.s
Standard Glass Capillaries	WPI/ Fisher	1B150-4	4 in. (100mm) OD 1.5mm ID 0.84mm
TonoLab tonometer	Colonial Medical Supply, Finland
veterinary antibiotic ointment	Dechra Veterinary	1223RX	BNP ophthalmic ointment, Vetropolycin