يركز هذا البروتوكول على الأوعية الدموية القرنية الجديدة الناجمة عن الحرق القلوي في الفئران. تولد هذه الطريقة نموذجا لأمراض القرنية يمكن استنساخه ويمكن السيطرة عليه لدراسة تكوين الأوعية المرضية والآليات الجزيئية المرتبطة بها واختبار العوامل الدوائية الجديدة لمنع الأوعية الدموية الجديدة للقرنية.
الأوعية الدموية القرنية (CoNV) ، وهو شكل مرضي من تكوين الأوعية الدموية ، ينطوي على نمو الأوعية الدموية والليمفاوية في القرنية اللاوعائية من الحافة ويؤثر سلبا على الشفافية والرؤية. الحرق القلوي هو أحد أكثر أشكال الصدمات العينية شيوعا التي تؤدي إلى CoNV. في هذا البروتوكول ، يتم تحفيز CoNV تجريبيا باستخدام محلول هيدروكسيد الصوديوم بطريقة خاضعة للرقابة لضمان التكاثر. يعد نموذج الحرق القلوي مفيدا لفهم أمراض CoNV ويمكن توسيعه لدراسة تكوين الأوعية بشكل عام بسبب الأوعية الدموية والشفافية وإمكانية الوصول إلى القرنية. في هذا العمل ، تم تحليل CoNV عن طريق الفحص المباشر تحت مجهر تشريح وعن طريق تلطيخ القرنيات المسطحة باستخدام مضاد CD31 mAb. تم الكشف عن تكوين الأوعية اللمفاوية على القرنيات المسطحة عن طريق التلوين المناعي باستخدام مضاد LYVE-1 mAb. تم تصور وذمة القرنية وقياسها باستخدام التصوير المقطعي للتماسك البصري (OCT). باختصار ، سيساعد هذا النموذج على تطوير فحوصات الأوعية الدموية الحديثة الحالية واكتشاف استراتيجيات علاجية جديدة لتكوين الأوعية الدموية المرضية للعين وخارج العين.
القرنية هي نسيج لاوعائي يحافظ على شفافيته من خلال إنشاء امتياز وعائي 1,2. يمكن أن يؤدي تلف القرنية إلى التهاب وتطور الأوعية الدموية والليمفاوية ، وكذلك التليف3. يؤدي الأوعية الدموية القرنية (CoNV) إلى ضعف البصر وهو السبب الرئيسي الثاني للعمى في جميع أنحاء العالم4. يؤثر CoNV على حوالي 1.4 مليون شخص في الولايات المتحدة سنويا5. يمكن أن يحدث CoNV بعوامل مختلفة ، بما في ذلك الحروق الكيميائية والالتهابات والالتهابات ونقص الأكسجة 3,6. الحروق الكيميائية هي واحدة من أكثر حالات الطوارئ العينية شيوعا ، وهي تمثل حوالي 13.2٪ من إصابات العين وتتطلب تقييما وعلاجا فوريا7. يمكن أن تكون الحروق الكيميائية حروقا قلوية أو حمضية ، لكن الحروق القلوية تسبب إصابة أكثر شدة ، حيث تخترق القلويات أعمق في الأنسجة8.
تستخدم نماذج الفئران من حرق القلويات على نطاق واسع لدراسة CoNV والتئام الجروح. بالمقارنة مع نموذج تكوين الأوعية الدموية في جيب القرنية 9,10 ، فإن نماذج الحرق القلوي سهلة نسبيا ويمكن استخدامها أيضا لدراسة التهاب القرنية والتليف والانتشار الظهاري. ترتبط هذه النماذج أيضا ارتباطا وثيقا بالحروق الكيميائية السريرية أكثر من نماذج خياطة القرنية لتكوين الأوعيةالدموية 11. مع الحرق القلوي ، تطور القرنية اللاوعائية الأوعية الدموية بسبب الالتهاب وعدم التوازن في العوامل المضادة لتولد الأوعيةالدموية والمؤيدة لتولد الأوعية 1,2. تتمثل عيوب نماذج حرق القرنية القلوي في الصعوبات في التحكم في منطقة وشدة الحرق القلوي ، والتباين في الأوعية الدموية الجديدة للقرنية ، والحرق غير المقصود للأنسجة المجاورة بسبب المحلول القلوي الزائد. الغرض من هذه الدراسة هو وصف نموذج حرق قلوي للقرنية متحكم فيه في الفئران باستخدام ورق ترشيح منقوع مسبقا في محلول هيدروكسيد الصوديوم. يمكن استخدام هذا النموذج لدراسة العوامل الوعائية ، والكواشف العلاجية المضادة لتولد الأوعية ، وغيرها من العوامل والكواشف التي يمكن أن تعدل الالتهاب والتليف.
القرنية هي نسيج ممتاز لدراسة تكوين الأوعية الدموية والالتهابات لأنه يمكن الوصول إليها والأوعية الدموية ، مما يعني أنه يمكن اكتشاف الأوعية الدموية الجديدة وتوثيقها بسهولة. تم استخدام حرق القرنية في الأرانب والجرذان والفئران لدراسة تكوين الأوعية الدموية في القرنية ، والالتهاب والعتامة ، والتقرح ، وانثقاب القرنية ، والتليف15،16،17. علاوة على ذلك ، فإن نموذج الفأر لحرق القرنية ذو قيمة لاختبار الاستراتيجيات العلاجية المختلفة لتكوين الأوعية والالتهاب لأن الفئران لديها جهاز مناعي يرتبط ارتباطا وثيقا بنظام البشر18. كما أن توفر تقنيات لمعالجة جينوم الفأر وراثيا يجعل الأنواع خيارا ممتازا لهذا النوع من الدراسة19. كان التحدي في هذا البحث هو تطوير طريقة لحرق القرنية توفر فيزيولوجيا مرضية متسقة وقابلة للتكرار.
نموذج الحرق القلوي مفيد بشكل خاص للفحص الدوائي للأدوية التي تعدل تكوين الأوعية والالتهاب والتليف. إن الحد الأدنى من متطلبات الكواشف والموارد ، وبساطة إجراء الحرق القلوي ، وفوائد المدة القصيرة للبروتوكول والملاحظة المباشرة للنتائج تجعل حرق القلويات على قرنية الفأر خيارا أساسيا لفحص الأدوية الدوائية. ومع ذلك ، ينبغي مراعاة بعض الاحتياطات عند تنفيذ هذا الإجراء لضمان الاتساق وقابلية التكاثر. أولا ، يجب وضع ورق الترشيح في وسط القرنية لتجنب حرق مناطق أخرى من العين ، وخاصة الأطراف والجفون والملتحمة. ثانيا ، يجب أن يكون حجم وتركيز هيدروكسيد الصوديوم مناسبا للحصول على نتائج متسقة من الحرق القلوي على القرنية. يجب ألا يكون المرشح مبللا ولكن يجب أن يكون منقوعا في محلول هيدروكسيد الصوديوم. تم تحسين حجم المرشح ونوع المرشح والحالة الطبيعية وحجم المحلول المستخدم في هذه الطريقة لتجنب تجاوز تدفق هيدروكسيد الصوديوم. قد يؤدي استخدام ورق ترشيح مختلف الحجم أو حجم أكبر أو أقل من NaOH إلى حدوث تناقضات في الأوعية الدموية الجديدة. ثالثا ، من المهم منع محلول NaOH من امتصاص CO2 في هواء الغرفة عن طريق شد غطاء أنبوب المحلول على الفور بعد الاستخدام وتقليل نسبة الهواء / المحلول. يجب توخي الحذر لاستخدام المحاليل القلوية الطازجة لمنع التناقضات في الأوعية الدموية الجديدة وتجنب تقرح القرنية. أخيرا ، من الضروري إجراء غسيل مكثف لجميع محلول NaOH من العين والملتحمة بالمحلول الملحي لمنع المزيد من الضرر للقرنية والأنسجة المحيطة بالعين. الغسيل الشامل للقرنية والأنسجة المجاورة سيمنع أيضا سيمبلفارون.
البروتوكول الموصوف هنا هو طريقة فعالة وموثوقة لدراسة الفيزيولوجيا المرضية لتكوين الأوعية الدموية في القرنية. يمكن استخدام هذا البروتوكول أيضا لدراسة التهاب القرنية والتليف والتئام الجروح.
The authors have nothing to disclose.
تم دعم هذا العمل من قبل مؤسسة SRB الخيرية ، والمعاهد الوطنية للصحة (NIH) P30EY002520 ، ومنحة مؤسسية غير مقيدة من أبحاث الوقاية من العمى (RPB) إلى قسم طب العيون ، كلية بايلور للطب. يتم دعم WL من قبل مؤسسة Knights Templar Eye Foundation في طب العيون.
0.9% Sodium Chloride Injection | Hospira | KL-7302 | |
30 G Needle | McKesson | 16-N3005 | |
A1R Confocal | Nikon Instruments | ||
Anti-CD31 | Novus Biologicals | NB100-1642R | |
Anti-LYVE-1 | Life technologies | 53-0443-82 | |
ASM Module | Heidelberg Engineering | Anterior segment objective | |
Biopsy Punch | McKesson | 16-1309 | |
BSA | Thermoscientific | 9048-46-8 | |
Coverslip | VWR International | 22X22-1-601640G | |
Dissection Microscope | AmScope | SM-4TZ-30WY-10M3 | |
Fluoromount-G | Electron Microscopy Sciences | 17984-25 | |
Forceps | Fine Science Tools | 15000-02 | |
Forceps | Fine Science Tools | 11049-10 | |
Forceps | Fisherbrand | 12-000-157 | |
Forceps | Roboz | RS-4905 | |
Gonak Hypromellose | Akorn | 17478006412 | |
GraphPad Prism 9 | GraphPad Sotware, Inc | ||
Heating pad | K&H Pet Products | 100213018 | |
Hoescht | Life Technologies | 62249 | |
HRA + OCT Spectralis | Heidelberg Engineering | ||
Insulin Syringe | Mckesson | 102-SN310C31516P | |
Kimwipe | Kimberly Clark Professional | 34155 | |
Micro Cover Glass | VWR | 48366-067 | |
Microscissors | Roboz | RS-5110 | |
Microscopic Slide | Fisherbrand | 12-550-15 | |
NaOH | Sigma Aldrich | 55881-500G | |
Neomycin and Polymyxin B Sulfates and Dexamethasone | Bausch & Lomb | 24208-0795-35 | |
Normal Serum | Jackson Immuno | 008-000-121 | |
Paraformaldehyde | Sigma Aldrich | 158127-500G | |
PBS | Gibco | 20012-027 | |
Proparacaine HCl | Bausch & Lomb | 24208073006 | |
Saline | Henry Schein | 1531042 | |
SMZ125 | Nikon Instruments | ||
Syringe 10 mL | McKesson | 16-S10C | |
Triton X-100 | Sigma Aldrich | TX1568-1 | |
Whatmann Filter Paper | Cytiva | WHA1003323 |