تحسين نموذج ماوس انسداد الوريد الشبكي للحد من التباين
Summary
هنا ، نصف بروتوكولا محسنا لانسداد الوريد الشبكي باستخدام وردة البنغال ونظام مجهر تصوير الشبكية الموجه بالليزر مع توصيات لزيادة قابليته للتكاثر في السلالات المعدلة وراثيا.
Abstract
غالبا ما تستخدم نماذج الفئران لانسداد الوريد الشبكي (RVO) في طب العيون لدراسة إصابة نقص تروية نقص الأكسجين في الشبكية العصبية. في هذا التقرير ، يتم توفير طريقة مفصلة تشير إلى الخطوات الحاسمة مع توصيات للتحسين لتحقيق معدلات انسداد ناجحة باستمرار عبر سلالات الفئران المعدلة وراثيا المختلفة. يتكون نموذج الماوس RVO بشكل أساسي من إعطاء صبغة محسسة للضوء عن طريق الوريد متبوعة بالتخثير الضوئي بالليزر باستخدام مجهر تصوير شبكية متصل بليزر موجه للعيون. تم تحديد ثلاثة متغيرات كمحددات لاتساق الانسداد. من خلال ضبط وقت الانتظار بعد إدارة البنغال الوردية وتحقيق التوازن بين خط الأساس وإخراج الليزر التجريبي ، يمكن أن يكون التباين عبر التجارب محدودا وتحقيق معدل نجاح أعلى للانسداد. يمكن استخدام هذه الطريقة لدراسة أمراض الشبكية التي تتميز بوذمة الشبكية وإصابة نقص تروية نقص الأكسجين. بالإضافة إلى ذلك ، نظرا لأن هذا النموذج يؤدي إلى إصابة الأوعية الدموية ، فيمكن تطبيقه أيضا لدراسة الأوعية الدموية العصبية وموت الخلايا العصبية والالتهابات.
Introduction
انسداد الوريد الشبكي (RVO) هو مرض شائع في الأوعية الدموية في شبكية العين أثر على ما يقرب من 28 مليون شخص في جميع أنحاء العالم في عام 20151. يؤدي RVO إلى تدهور الرؤية وفقدانها لدى البالغين وكبار السن في سن العمل ، مما يمثل مرضا مستمرا يهدد البصر ويقدر أنه سيزداد خلال العقد القريب. بعض الأمراض المميزة ل RVO تشمل إصابة نقص تروية نقص الأكسجين ، وذمة الشبكية ، والالتهاب ، وفقدان الخلايا العصبية2. حاليا ، الخط الأول من العلاج لهذا الاضطراب هو من خلال إعطاء مثبطات عامل النمو البطاني الوعائي (VEGF). بينما ساعد العلاج المضاد ل VEGF في تحسين وذمة الشبكية ، لا يزال العديد من المرضى يواجهون انخفاض الرؤية3. لمزيد من فهم الفيزيولوجيا المرضية لهذا المرض واختبار خطوط العلاج الجديدة المحتملة ، هناك حاجة لتشكيل بروتوكول نموذج فأر RVO وظيفي ومفصل لسلالات الفئران المختلفة.
تم تطوير نماذج الماوس باستخدام نفس جهاز الليزر المستخدم في المرضى من البشر ، مقترنا بنظام تصوير تم تحجيمه إلى الحجم الصحيح للماوس. تم الإبلاغ عن نموذج الماوس هذا من RVO لأول مرة في 2007 4 وتم تأسيسه بواسطة Ebneter وآخرين 4,5. في النهاية ، تم تحسين النموذج بواسطة Fuma et al. لتكرار المظاهر السريرية الرئيسية ل RVO مثل وذمة الشبكية6. منذ أن تم الإبلاغ عن النموذج لأول مرة ، استخدمته العديد من الدراسات باستخدام إدارة صبغة محسسة للضوء متبوعة بالتخثير الضوئي لأوردة الشبكية الرئيسية بالليزر. ومع ذلك ، فإن كمية ونوع الصبغة التي يتم إعطاؤها ، وقوة الليزر ، ووقت التعرض تختلف اختلافا كبيرا عبر الدراسات التي استخدمت هذه الطريقة. يمكن أن تؤدي هذه الاختلافات في كثير من الأحيان إلى زيادة التباين في النموذج ، مما يجعل من الصعب تكراره. حتى الآن ، لا توجد دراسات منشورة تحتوي على تفاصيل محددة حول السبل المحتملة لتحسينها.
يقدم هذا التقرير منهجية مفصلة لنموذج فأر RVO في سلالة C57BL / 6J وسلالة كاسباز 9 البطانية القابلة للحث على عقار تاموكسيفين (iEC Casp9KO) مع خلفية C57BL / 6J وذات صلة بأمراض RVO كسلالة مرجعية للفأر المعدل وراثيا. أظهرت دراسة سابقة أن التنشيط غير المبرمج للكابتيز البطاني caspase-9 يحرض على وذمة الشبكية ويعزز موت الخلايا العصبية8. ساعدت تجربة استخدام هذه السلالة في تحديد وتقديم نظرة ثاقبة نحو التعديلات المحتملة لتكييف نموذج فأر RVO ، والذي يمكن تطبيقه على سلالات أخرى معدلة وراثيا.
Protocol
Representative Results
Discussion
يوفر نموذج RVO للماوس وسيلة لفهم أمراض RVO بشكل أكبر واختبار العلاجات المحتملة. بينما يستخدم نموذج الماوس RVO على نطاق واسع في هذا المجال ، هناك حاجة إلى بروتوكول تفصيلي حالي للنموذج يعالج تباينه ويصف تحسين النموذج. هنا ، نقدم دليلا بأمثلة من التجربة حول ما يمكن تغييره للحصول على النتائج الأكث…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Materials
| Carprofen | Rimadyl | NADA #141-199 | keep at 4 °C |
| Corn Oil | Sigma-Aldrich | C8267 | |
| Fiber Patch Cable | Thor Labs | M14L02 | |
| GenTeal | Alcon | 00658 06401 | |
| Ketamine Hydrochloride | Henry Schein | NDC: 11695-0702-1 | |
| Lasercheck | Coherent | 1098293 | |
| Phenylephrine | Akorn | NDCL174478-201-15 | |
| Phoneix Micron IV with Meridian, StreamPix, and OCT modules | Phoenix Technology Group | ||
| Proparacaine Hydrochloride | Akorn | NDC: 17478-263-12 | keep at 4 °C |
| Refresh | Allergan | 94170 | |
| Rose Bengal | Sigma-Aldrich | 330000-5G | |
| Tamoxifen | Sigma-Aldrich | T5648-5G | light-sensitive |
| Tropicamide | Akorn | NDC: 174478-102-12 | |
| Xylazine | Akorn | NDCL 59399-110-20 |
References
- Song, P., Xu, Y., Zha, M., Zhang, Y., Rudan, I. Global epidemiology of retinal vein occlusion: a systematic review and meta-analysis of prevalence, incidence, and risk factors. Journal of Global Health. 9 (1), 010427 (2019).
- Ehlers, J. P., Fekrat, S. Retinal vein occlusion: beyond the acute event. Survey of Ophthalmology. 56 (4), 281-299 (2011).
- Iftikhar, M., et al. Loss of peak vision in retinal vein occlusion patients treated for macular edema. American Journal of Ophthalmology. 205, 17-26 (2019).
- Zhang, H., et al. Development of a new mouse model of branch retinal vein occlusion and retinal neovascularization. Japanese Journal of Ophthalmology. 51 (4), 251-257 (2007).
- Ebneter, A., Agca, C., Dysli, C., Zinkernagel, M. S. Investigation of retinal morphology alterations using spectral domain optical coherence tomography in a mouse model of retinal branch and central retinal vein occlusion. PLoS One. 10 (3), 0119046 (2015).
- Fuma, S., et al. A pharmacological approach in newly established retinal vein occlusion model. Scientific Reports. 7, 43509 (2017).
- Zhang, C., et al. Activation of microglia and chemokines in light-induced retinal degeneration. Molecular Vision. 11, 887-895 (2005).
- Avrutsky, M. I., et al. Endothelial activation of caspase-9 promotes neurovascular injury in retinal vein occlusion. Nature Communications. 11 (1), 3173 (2020).
- Nicholson, L., et al. Diagnostic accuracy of disorganization of the retinal inner layers in detecting macular capillary non-perfusion in diabetic retinopathy. Clinical & Experimental Ophthalmology. 43 (8), 735-741 (2015).
- Moein, H. R., et al. Optical coherence tomography angiography to detect macular capillary ischemia in patients with inner retinal changes after resolved diabetic macular edema. Retina. 38 (12), 2277-2284 (2018).
- Hirabayashi, K., et al. Development of a novel model of central retinal vascular occlusion and the therapeutic potential of the adrenomedullin-receptor activity-modifying protein 2 system. American Journal of Pathology. 189 (2), 449-466 (2019).
- Martin, G., Conrad, D., Cakir, B., Schlunck, G., Agostini, H. T. Gene expression profiling in a mouse model of retinal vein occlusion induced by laser treatment reveals a predominant inflammatory and tissue damage response. PLoS One. 13 (3), 0191338 (2018).
- Drechsler, F., et al. Effect of intravitreal anti-vascular endothelial growth factor treatment on the retinal gene expression in acute experimental central retinal vein occlusion. Ophthalmic Research. 47 (3), 157-162 (2012).
- Genevois, O., et al. Microvascular remodeling after occlusion-recanalization of a branch retinal vein in rats. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 45 (2), 594-600 (2004).
- Khayat, M., Lois, N., Williams, M., Stitt, A. W. Animal models of retinal vein occlusion. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 58 (14), 6175-6192 (2017).
- Nguyen, V. P., Li, Y., Zhang, W., Wang, X., Paulus, Y. M. High-resolution multimodal photoacoustic microscopy and optical coherence tomography image-guided laser induced branch retinal vein occlusion in living rabbits. Scientific Reports. 9 (1), 10560 (2019).
- Sayyed, S. A. A. R., Beedri, N. I., Kadam, V. S., Pathan, H. M. Rose Bengal sensitized bilayered photoanode of nano-crystalline TiO2-CeO2 for dye-sensitized solar cell application. Applied Nanoscience. 6 (6), 875-881 (2015).
- Emmart, E. W. Observations on the absorption spectra of fluorescein, fluorescein derivatives and conjugates. Archives of Biochemistry and Biophysics. 73 (1), 1-8 (1958).
- Yu, L., Liu, Z., Liu, S., Hu, X., Liu, L. Fading spectrophotometric method for the determination of polyvinylpyrrolidone with eosin Y. Chinese Journal of Chemistry. 27 (8), 1505-1509 (2009).
- MacDonald, D. The ABCs of RVO: a review of retinal venous occlusion. Clinical & Experimental Optometry. 97 (4), 311-323 (2014).
- Stahl, A., et al. Postnatal weight gain modifies severity and functional outcome of oxygen-induced proliferative retinopathy. American Journal of Pathology. 177 (6), 2715-2723 (2010).
- LaVail, M. M., Gorrin, G. M., Repaci, M. A. Strain differences in sensitivity to light-induced photoreceptor degeneration in albino mice. Current Eye Research. 6 (6), 825-834 (1987).
- Jeffery, G. The albino retina: an abnormality that provides insight into normal retinal development. Trends in Neurosciences. 20 (4), 165-169 (1997).
- Kinnear, P. E., Jay, B., Witkop, C. J. Albinism. Survey of Ophthalmology. 30 (2), 75-101 (1985).
- Stahl, A., et al. Postnatal weight gain modifies severity and functional outcome of oxygen-induced proliferative retinopathy. American Journal of Pathology. 177 (6), 2715-2723 (2010).
