Оценка сосудистой регенерации в ЦНС Использование мыши Retina

На протяжении развития ЦНС, нервов, иммунных клеток и кровеносных сосудов создать удивительно сочетании сетей для обеспечения адекватной перфузии тканей и позволяют передачу сенсорной информации ^1-5. Разбивка сосудистых систем приводит к недостаточной оксигенации тканей и скомпрометированной питания метаболического и получает все большее признание в качестве важного вклад в патогенезе нейродегенеративных заболеваний ^6. Сосудистая отсева и ухудшение сосудисто-нервного блока в мозге, например, связана с сосудистой деменцией, сосудистых поражений белого вещества головного мозга ⁷ и болезни Альцгеймера со стенозом артериол и мелких сосудов ^8. Кроме того, нарушение сосудистой функции барьера, как полагают, способствуют рассеянный склероз ⁹ и боковой амиотрофический склероз ^10.

Непосредственное значение для сетчатки модели, описанной в данном протоколе, ослепляязаболеваний, таких как диабетическая ретинопатия и ¹¹ ретинопатии недоношенных ^{12, 13,} характеризуются фазе ранней сосудистой дегенерации. Последовавшая за этим ишемическая нагрузка на сосудисто-нервного сетчатки вызывает второй этап чрезмерной и патологической неоваскуляризации, что скорее всего возникает как компенсаторная реакция вновь установить кислорода и энергоснабжение ^14-16. Привлекательная стратегия для преодоления ишемический стресс, который занимает центральное место в прогрессирования заболевания является восстановление функциональных сосудистых сетей в частности, в ишемических зон нейро-сетчатки (рис. 2 и 3). Провоцирование контролируемую ангиогенную ответ может встретить, как нелогичным для состояния, в котором антиангиогенные лечения, такие как анти-VEGFs рассматриваются как адаптированных процедур. Тем не менее, доказательства справедливости этого подхода является монтаж. Например, повышение "физиолого-как" сосудистый отрастания в ischemIC ретинопатии было элегантно продемонстрирована путем введения эндотелиальных клеток-предшественников ^17, ингибирование Müller клеток выражали VEGF, индуцированного подавлением других ангиогенных факторов ^18, инъекции миелоидных предшественников, ¹⁹ ингибированию NADPH-оксидазы индуцированного апоптоза ^20, увеличение диетического ω-3 полиненасыщенных жирных кислоты потребление ^21, лечение с карбоксильной-концевого фрагмента триптофана тРНК синтетазы ²² и непосредственным управлением VEGF или FGF-2 для защиты глиальных клеток ^23. Более того, мы показали, что модуляции классические нейронные сигналы наведения, такие как Semaphorins или Netrins в ишемических ретинопатии ускоряет сосудистую регенерацию здоровых сосудов в сетчатке и, следовательно, снижает патологическое развитие кровеносных сосудов ^{24, 25.} Непосредственное клиническое значение, некоторые из вышеупомянутых исследованиях на животных свидетельствуют, что содействие сосудистой репоколение во время ранней стадии ишемической ретинопатии может значительно уменьшить смотровое угрожающих предварительно неоваскуляризации сетчатки ^{19, 23, 24, 26,} скорее всего, за счет сокращения ишемической нагрузки.

Разработка терапевтических стратегий, которые стимулируют регенерацию функциональных сосудов остается сложной задачей для сосудистых биологов. Здесь мы опишем экспериментальную систему, которая использует модель мыши кислорода, вызванной ретинопатии (OIR) для изучения стратегий для модуляции сосудистой отрастания в сетчатке. Разработано Смит и др.. В 1994 ^27, эта модель служит в качестве прокси для пролиферативные ретинопатии человека и состоит из не подвергая щенков P7 мыши до 75% О ₂ до Р12, а затем повторного введения щенков до комнатной температуры окружающей O _{2-напряжение} (рис. 1). Эта парадигма свободно имитирует сценарий, где недоношенный ребенок вентилируетсяс O _2. Разоблачение щенков мыши гипероксии провоцирует дегенерацию сетчатки капилляров и микрососудов, и дает воспроизводимый площадь вазо-облитерации (VO), как правило, начисленных на выходе из O ₂ на P12, хотя максимальная площадь В.О. достигается через 48 часов (P9) после воздействие O ₂ ^28. У мышей, ВО зоны бессосудистые спонтанно регенерировать в течение недели, следующей повторного введения в комнатном воздухе и в конечном итоге В.О. зоны полностью заново васкуляризации (рис. 2). Повторное введение в комнатном воздухе мышей, подвергнутых OIR также провоцирует предварительно неоваскуляризации сетчатки (NV) (максимальное в P17), что, как правило, оцениваться с точки зрения эффективности антиангиогенных парадигм лечения. В чистом виде, модель OIR обеспечивает высокую воспроизводимость и количественному инструмент для оценки сосудистой дегенерации кислорода, вызванной и определить степень разрушительного предварительно неоваскуляризации сетчатки ^29-31.

<p claсс = "jove_content"> Различные обзорных парадигмы лечения, которые модулируют ЦНС регенерации сосудов могут быть исследованы с помощью OIR модели, включающей использование фармакологических соединений, генной терапии, делеции гена и многое другое. Склонность данного подхода влиять сосудистой отрастания оценивается поэтапный в окне между P12 (максимальная В.О. после выхода из гипероксии) и Р17 (максимальная NV). Оценка результатов лечения патологического по NV может быть быстро и легко определены параллельно и было подробно описано по Stahl и его коллеги ^{30, 31.} Здесь мы предлагаем простой шаг за шагом процедуры для расследования модуляцию физиологической реваскуляризации в нервной сетчатки фармакологическими соединений, перспективных терапевтических, вирусных векторов или для изучения влияния генов-кандидатов в трансгенных или мышей с.