We present a method for inducing elevated intraocular pressure (IOP), by injecting magnetic microspheres into the rat eye, to model glaucoma. This leads to strong pressure rises, and extensive neuronal death. This protocol is easy to perform, does not require repeat injections, and produces stable long-lasting IOP rises.
Progress in understanding the pathophysiology, and providing novel treatments for glaucoma is dependent on good animal models of the disease. We present here a protocol for elevating intraocular pressure (IOP) in the rat, by injecting magnetic microspheres into the anterior chamber of the eye. The use of magnetic particles allows the user to manipulate the beads into the iridocorneal angle, thus providing a very effective blockade of fluid outflow from the trabecular meshwork. This leads to long-lasting IOP rises, and eventually neuronal death in the ganglion cell layer (GCL) as well as optic nerve pathology, as seen in patients with the disease. This method is simple to perform, as it does not require machinery, specialist surgical skills, or many hours of practice to perfect. Furthermore, the pressure elevations are very robust, and reinjection of the magnetic microspheres is not usually required unlike in some other models using plastic beads. Additionally, we believe this method is suitable for adaptation for the mouse eye.
原発緑内障は、人生を変える失明と失明2につながる可能性が世界1を通じて推定6050万人に影響を与える壊滅的な眼疾患である。病気のメカニズムの研究、および緑内障のための新規治療薬の開発は、病理学の特徴の一部を再現疾患の良いモデルに依存している。
我々はSamsel らの方法に基づいて、ここでラット緑内障モデルを提示する。3この技術の全体的な目標は、前房内に磁性微小球を注入し、磁性リングを使用して眼における眼内圧(IOP)を増大させることで、ダイレクト虹彩角膜角にそれら。これは神経損傷と細胞損失につながる、IOPを増加させ、水性流出を、妨げる。プロトコルは、緑内障の単純な、誘導性のモデルを提供しようとするために開発された。
このプロトコルは、いくつかの利点を有し得る既存の技術上。そのようなDBA / 2Jのような遺伝子マウスモデルが開始するために、手順を必要としない、利用可能です。しかしながら、これらは、疾患の進行4の予測不可能な発現を有していてもよい。対照的に、外科的にげっ歯類においてIOPを上昇させるに頼るほとんどは誘導性モデルは、開始は、ユーザによって制御することができるという利点を有する。これらの方法のいくつかを含む5つの技術的に困難である、しかし、自分自身の欠点を有していてもよく、高められたIOP 6を維持するために、複数の手順を必要とし得る。
対照的に、本稿で詳述誘導方法は、再注入のための最小限の必要性と圧力の安定した、強固な増加を生成する、単純な、効果的で、再現可能な技術である。加えて、高価な装置を必要としない、とだけ実行する基本的な外科技術を必要とする。このプロトコルは、より少ない技術的に要求の厳しい誘導性をセットアップしようとしている読者のために適切であるかもしれない彼らの実験室での緑内障モデル。
ここでは、眼の前房内に磁気ミクロスフェアを注入することによって、ラットにおいて上昇したIOPを誘導するための方法を実証する。この方法は、実施が簡単で、少し外科専門知識、または練習と洗練の時間を要する。さらに、この手順は有効である。稀圧力に強いロバスト上昇(約10%の再注入率)を誘導するために、ビーズの単回注射よりも多くを必要としない。これは、技術的に困難episceral静脈硬化症11モデル、点字IOPを維持するために、複数の手順を必要とすることができ、レーザー光凝固プロトコル6、などの既存の誘導可能な方法、オーバー利点を提供することができる。
しかし成功する方法ためには、注意する必要があるいくつかの小さな重要なステップがあります。第一に、それは、虹彩角膜角にビーズを描くように円環状の磁石を使用することが有用である。このステップはwher、オリジナルのプロトコルの変形である電子ビーズを前房内に注入し、その後、目3の周囲にフリーハンドを移動させた。トロイダル磁石を使用したマイクロスフェアは、最小限の手動の再分配を必要とする、角度の周りに均等に落ち着くべきであることを意味します。遅すぎるビーズは主に不完全な被覆、および潜在的に無圧力上昇につながる、角度の一方の側に蓄積される – 第二に、注射の速度が高速である必要があります。一般的に言えばしかし、この方法は、ユーザが容易におそらくIOP上昇の度合いを変更しようとする、そのような微小球粒子のサイズまたは体積を変化させるように、プロトコルに変更を加えることができることを十分に簡単である。
しかし、この方法の一つの潜在的な欠点は1つが、症例の約5~10%で、我々は60 mmHgの上に上昇した観察高血圧の程度をほとんど制御を有することである。 IOPの過度の上昇は、網膜組織にとって非常に破壊的であることができ、メカニズムやバイオを研究すること挑戦的な細胞死のLOGY。しかし、この方法は、薬理学的に12に操作することができる網膜および視神経、の両方において、一貫性のある神経病理を生じる。これは、緑内障を治療するための新規治療薬を開発するためのモデルは魅力できる。ビーズが隅角に導かれているのでさらに、これは、網膜や視神経乳頭のライブイメージングのための無料の視線を残します。我々は、このモデルが適合され、マウスを含む他の種における将来の用途のために使用されることを期待している。
The authors have nothing to disclose.
We wish to thank Peter Munro PhD for his assistance with optic nerve sectioning. This study was supported by the Medical Research Council (G0901303), and in part by the Dorothy Hodgkin Postgraduate Award/Medical Research Council, the Helen Hamlyn Trust, Fight for Sight, and Moorfields special trustess,.
Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
250-300g female Brown Norway ex-breeder rats | Harlan UK | 203 | |
Tonolab Rebound Tonometer | Tiolat | TV02 | |
Ketaset (Ketamine) | Fort Dodge Animal health | BN1000118 | 37.5 mg/kg |
Domitor (medetomidine hydrochloride) | Orion Pharma | 140-999 | 0.25 mg/kg |
Povidone iodine | Ecolab | BN4369LE10 | 5% in H2O |
Minim's Saline Solution | Bausch and Lomb | PL00033/5017 | |
Toroidal magnet | Supermagnete | R-10-07-03-N | |
Magnetic Microspheres | Bangs Laboratories | UMC4N/9692 | |
HBSS | Invitrogen | 14025 | |
33-guage bevelled needle | Hamilton | 7747-01 | Custom needle |
Luer tip syringe | Hamilton | 80601 | |
Antisedan (atipemezole hydrochloride ) | Orion Pharma | 141-003 | 0.25 mg/kg |
Chloramphenicol ointment | Medicom | 18956-0005 | |
TUNEL staining kit | Promega | G3250 | |
Triton X-100 | Sigma-Aldrich | T8787 | |
DAPI | Sigma-Aldrich | D9542 | |
Vectashield Mounting Media | Vector Labs | H-1000 |