Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

En mus Model of retinaiskæmi-reperfusionsskade Gennem Elevation af intraokulært tryk

Published: July 14, 2016 doi: 10.3791/54065

Summary

I denne artikel beskrives en fremgangsmåde til induktion af retinal iskæmi-reperfusionsskade af forhøjet intraokulært tryk hos mus. Retinal iskæmi-reperfusion skade ved forhøjet intraokulært tryk tjener til at modellere menneskelige patologier karakteriseret ved kompromitteret ilt og næringsstoffer levering i nethinden, så forskerne at undersøge potentielle cellulære mekanismer og behandlinger for humane sygdomme i den retinale neurovaskulær enhed.

Abstract

Retinal iskæmi-reperfusion (I / R) er en patofysiologisk proces bidrager til celleskader i flere okulære tilstande, herunder glaukom, diabetisk retinopati, og retinale vaskulære okklusioner. Gnavermodeller af I / R skade leverer betydelige indsigt i mekanismer og behandlingsstrategier til human I / R skade, især med hensyn til neurodegenerativ skader i retinal neurovaskulær enhed. Præsenteret her er en protokol for at fremkalde retinal I / R skade i mus gennem forhøjelse af det intraokulære tryk (IOP). I denne protokol, er den okulære forreste kammer kanyle med en nål, hvorigennem flyder dryp af en forhøjet saltvand reservoir. Brug af denne drop at hæve IOP ovenfor systoliske arterieblodtryk, en praktiserende læge midlertidigt stopper indre retinal blodgennemstrømning (iskæmi). Når cirkulationen er genindsat (reperfusion) ved fjernelse af kanylen, svær cellulær skade ensues, hvilket resulterer i sidste ende i retinal neurodegeneration. Seneste studerne demonstrere inflammation, vaskulær permeabilitet og kapillær degeneration som supplerende elementer i denne model. Sammenlignet med alternative retinale I / R metoder, såsom retinal arteriel ligation, retinal I / R skade ved forhøjet IOP giver fordele i sin anatomiske specificitet, eksperimenterende sporbarhed og teknisk tilgængelighed, præsenterer sig selv som et værdifuldt værktøj til at undersøge neuronal patogenese og terapi i den retinale neurovaskulær enhed.

Introduction

Retinal iskæmi-reperfusion (I / R) karakteriserer mange humane retinale patologier, herunder glaukom, diabetisk retinopati, og retinale vaskulære okklusioner 1. I retinal I / R, nedsat blodgennemstrømning (iskæmi) i retinale kar skaber en tilstand af retinal overfølsomhed over for ilt og andre næringsstoffer, bundfældning alvorlig oxidative og inflammatoriske skader, når cirkulation efterfølgende genindsat (reperfusion) 2. Den neurale nethinde synes særligt sårbare over for disse ændringer, med retinal neurodegeneration bliver måske den mest iøjnefaldende træk ved I / R-induceret skade. Præsenteret her er en protokol til modellering retinal I / R skade i mus. Denne teknik gør det muligt for forskerne at undersøge potentielle mekanismer og behandlingsstrategier for humane sygdomme i nethinden neurovaskulær enhed.

Pioner i 1952 af kirurger, der søger at forstå de neurodegenerative konsekvenser af kirurgisk anæmi 3, Rodent retinal I / R af forhøjet intraokulært tryk (IOP) blev genetableret i 1991 med det formål at standardisere neurodegenerative endepunkter efter iskæmisk insult 4. Brug af dryp af en saltvand reservoir til at hæve IOP over det systoliske blodtryk, disse undersøgelser viste, at under tryk okulær kanylering var tilstrækkelig til at suspendere retinal cirkulation og dermed indlede neuronal degeneration. Nyere indsats ved hjælp af retinal I / R af forhøjet IOP er begyndt at uddybe mekanismerne bag I / R-induceret retinal neurodegeneration 5-12. Flere grupper har rapporteret yderligere patologiske ændringer, herunder inflammation 13,14, vaskulær permeabilitet 15,16, og kapillær degeneration 14,17. Tilsammen har disse undersøgelser fastslog retinal I / R skade ved forhøjet IOP som en model for retinal neurovaskulær sygdom mere generelt.

Karakterisering af mekanismerne i I / R skade er af afgørende betydning for studiet af vascular sygdom. Retinal I / R skade ved forhøjet IOP er en af mange hypoxi-induceret beskadigelse modeller, herunder I / R skader i lunge 18, hjerte 19, hjerne 20, lever 21, nyre 22 og tarmen 23. Disse modeller har været altafgørende i at fremme vores forståelse af vaskulær sygdom og dens kliniske retsmidler. Ved at udvide undersøgelsen af ​​I / R processer til okulære væv, retinal I / R skade ved forhøjet IOP er med til at male et mere omfattende billede af disse relaterede tilstande.

Tilsvarende tæt sammen med kliniske neurodegenerative tilstande i nethinden, retinal I / R skade ved forhøjet IOP præsenterer et værdifuldt redskab for forskere interesseret i at udforske iskæmisk patogenese. Den her beskrevne protokol er målrettet, tractable, og tilgængelige. Den suppleres godt af endepunkter i neuronal degeneration, såsom kvantificering af retinale neuroner, måling af retinal tykkelse, og elektrofysiologisk rOptagelse af retinal neuron funktion. Denne model har bevist sin nytteværdi i at fremme neurovaskulære undersøgelse, og det viser lovende i at tjene status som en grundlæggende protokol i visuel medicin forskning.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Etik Statement: Alle procedurer blev udført i overensstemmelse med de retningslinjer fastsat af Johns Hopkins University Institutional Animal Care og brug Udvalg.

Bemærk: Mus, der anvendes under optagelserne er C57BL / 6-mus fra Jackson, selvom der også kan anvendes andre gnavere stammer eller arter. Ved brug af andre stammer eller arter, være opmærksom på, at anæstesi doseringer og skade tidslinje kan variere. Det er vigtigt at tilpasse I / R betingelser at rumme stamme, art, og eksperimentelle variationer.

1. Forbered Anæstesi Cocktail

  1. Kombiner 1,25 ml ketamin, 0,625 ml xylazin, 0,375 ml acepromazin, og 22,75 ml phosphatbufret saltvand i et 50 ml centrifugerør.
    BEMÆRK: I resten af ​​manuskriptet, denne løsning vil blive benævnt cocktail.
  2. Foretage cocktail til en ny sterile 50 ml centrifugerør under anvendelse af en 60 ml sprøjte og en 0,20 um filter. Label og dato denne nye tuvære.
  3. Fuldt wrap cocktail rør i aluminiumfolie for at forhindre lysinduceret nedbrydning af bedøvelsesmidlet.
    BEMÆRK: Cocktail kan opbevares ved stuetemperatur og genbruges indtil datoen for tidligste-udløber ingrediens udløb.

2. Forbered Anæstesi Booster

  1. I et 50 ml centrifugerør, kombinere 4 ml ketamin og 16 ml phosphatbufret saltvand.
    BEMÆRK: Denne løsning vil fremover blive omtalt som booster.
  2. Foretage booster til en ny sterile 50 ml centrifugerør under anvendelse af en 60 ml sprøjte og en 0,20 um filter. Label og dato denne nye rør.
    BEMÆRK: Boosteren kan opbevares ved stuetemperatur og genbruges indtil datoen for tidligste-udløber ingrediens udløb.

3. Forbered Kirurgisk Suite

  1. Indstil stuetemperatur mellem 18 ° C og 21 ° C.
  2. Tænd for kirurgi bordet, og justere dens overflade varme til highest temperatur.
  3. Dæk alle arbejde overflader med kirurgiske underpads.
  4. Arrangere en tom bur eller en anden beholder på operationsbordet at varme.
  5. Arranger en skala og en øre tagger på bordpladen.

4. Forbered Balanced Salt Solution med Heparin Sodium

  1. Tilsæt 0,5 ml heparin-natrium til en 500 ml IV flaske balanceret saltopløsning (HBSS).
  2. Sæt den skarpe ende af den primære sæt prepierced Y-slangen i flaske 0,1% heparin-natrium.

5. Konfigurer IV Pole

  1. Hæng flaske 0,1% heparin-natrium fra dropstativ udvidelse, og snap åbne luftfilteret hætten på den primære sæt prepierced Y-slange.
  2. Løfte 0,1% heparin-natrium flaske til 163 cm (120 mm Hg). Mål højden fra bordpladen til toppen af ​​natriumheparin drop.
  3. Fjern eventuelle luftbobler i IV slangen ved manuelt zappe den primære sæt prepierced Y-slange.

    6. Opsætning af Sodium Heparin Drip

    1. Slut den primære sæt prepierced Y-slange til de fem-ventil manifold.
    2. Tilslut 30-gauge ½ tommer nåle til fem-port manifold bruger Luer han til luer mandlige slangefittings.
    3. Sæt hver af de 30-gauge ½ inch nåle i sin egen 10-tommer segment af 30-gauge rør.
    4. Brug hemostats, bryde nålen tips fra nye 30-gauge ½ tommer nåle og indsætte deres stumpe ender i den 30-gauge slanger. Sterilitet eller desinfektion af nålen tips vil være nødvendigt for trin 8.3.
    5. Brug af tape, arrangere 30-gauge rør med nåle, således at rørene er forbundet til de indre havne er placeret på toppen af ​​rørene forbundet med den ydre porte. Dette arrangement vil forhindre sammenfiltring af slangen under forreste kammer kanyle.
    6. Tænd for 0,1% heparin-natrium flow på fem mange ventiler og til hver enkelt havn.
      1. Sørg for, at 0,1%heparin-natrium flyder kraftigt for hver port. Hvis en havn flyder svagt, udskifte havnen eller klare det med luft fra en steril sprøjte.
      2. Tillad 0,1% heparin-natrium til at strømme til 2 - 3 minutter til fjernelse af luftbobler fra de 30-gauge rør og 5-ventil manifolden.
    7. Sluk for alle portene på 5-ventil manifold.

    7. Forbered Mus for Kirurgi

    1. Bring mus til den kirurgiske suite. Levere vand flasker til hvert bur for at forhindre dyr dehydrering under operation.
    2. Noterer vægten af ​​hver mus.
    3. Injicere hver mus intraperitonealt med 0,02 ml cocktail per gram legemsvægt.
    4. Tag og registrere antallet af hver mus.
    5. Placer alle musene ind i det tomme container på operationen bordet. Tillad 5-10 min for alle mus for at opnå dyb bedøvelse som bekræftet ved fravær af pedalen tilbagetrækning reaktion på tå knivspids.
    6. For hver mus, indgive én dråbeTropicamid i hvert øje for udvidelse af pupillerne og kortsigtet smøring.
    7. For hver mus, administrere en dråbe proparacain i hvert øje for lokale anæstesi og kortfristet smøring.
    8. Arrangere musene i størrelsesordenen bedøvelse således at den første mus, der skal bedøves vil være den første mus, der skal kanyleres.
    9. Tillad ca 2 min til øjendråber at træde i kraft.
    10. Forbered straight 4-tommer stykker tape ved at trække stramt på båndet. Braklægning et stykke tape for hver mus.
      BEMÆRK: Ikke at trække tæt på båndet vil resultere i krølning af båndet.

    8. Kanyler forkammeret

    1. Arranger den første mus under kirurgiske mikroskop, og fokusere mikroskopet på den foretrukne hornhinden.
      BEMÆRK: Kanylering kan udføres på begge øjne. Højre dominerende kirurger kan finde it lettest at kanyle venstre øje, mens venstre hånd dominerende kirurger foretrækker måske ret.
    2. Tænd først 0,1% heparin-natrium-port på fem-ventil manifold.
    3. Under den kirurgiske mikroskop, bruge et par pincet til forsigtigt proptose øjet. Sæt 30-gauge kanyle kanyle ind i det forreste kammer omtrent halvvejs mellem zonulen fibre og toppunktet af hornhinden.
      1. Sørg for at undgå at ridse eller punktere iris, linse, eller indre hornhindens overflade.
      2. Undgå gennemtrængende hornhinden en anden gang.
      3. Anvendelse af en forsigtig vridende bevægelse for at overvinde friktionen mellem kanylen og hornhinden, indsætte kanylen dybt i forkammeret.
    4. Brug en strimmel af tape til at fastgøre 30-gauge rør til tabellen. For at minimere bevægelse af den indsatte kanyle, skal du trykke på 30-gauge slange mod bordpladen, mens nå til båndet.
    5. Optag starttidspunktet for operationen.
    6. Ved hjælp af mikroskop, verify at ingen lækage fremgår. Hvis lækagen er til stede, vil bevægelsen af ​​væske være synlige nær øjet.
    7. Bekræft visuelt okulær udspilning ved at observere, at jeg / R øje er større end den kontralaterale øje. Sammen fraværet af lækage og tilstedeværelsen af ​​okulær udspilning demonstrere en vellykket stigning af intraokulært tryk.
    8. Påfør hypromellose til begge øjne. Hypromellose tjener til at smøre hornhinden og segl microleaks. Genanvende hypromellose efter behov (ca. hver 30 min) for vedvarende smøring.
    9. Gentag trin 8, indtil alle dyr er blevet indsat en kanyle.

    9. Monitor Anæstesi

    1. Brug tå knivspids, til visuel observation af whiskers eller visuel observation af halen kontrollere, at hver mus forbliver bedøvet. Skulle en mus demonstrere en pedal tilbagetrækning respons, knurhår trækninger, eller hale bevægelse, gå straks til trin 9.2.
    2. Hvis en mus begynder at vågne under operationen, lifthalen at injicere 0,05 ml booster intraperitonealt i underlivet bagfra musen. Tillad 1 - 2 ud min for booster træder i kraft.
    3. Skulle en mus kræve yderligere sedation Gentag trin 9 efter behov.

    10. Fjern kanylen fra forkammeret

    1. For hvert dyr, efter 90 min er gået, forsigtigt trække kanylen fra forkammeret.
    2. Untape musen fra den kirurgiske bord, pas på ikke at forstyrre kanylen slange af tilstødende dyr.
    3. Smør begge øjne med smørende gelé.
    4. Som efterfølgende kanyler fjernes, arrangere musene i den tomme beholder på operationsbordet at komme sig efter kirurgi. Du må ikke slukke for varmen af ​​det kirurgiske bord.
    5. Tillad, minimum 2 - 3 timer til nyttiggørelse på den opvarmede kirurgiske bord. Overhold musene ofte før de er fuldt tilbagebetalt fra bedøvelsen.

    11. Rengør EqUDSTYR

    1. Desinficer kanyler hjælp spritservietter.
      BEMÆRK: Andre fremgangsmåder til desinfektion eller sterilisering, såsom autoklavering, kan være substitueret.
    2. Udvise 0,1% heparin-natrium fra 5-ventil manifold, 30-gauge nåle, 30-gauge slanger og kanyler under anvendelse af en 60 ml sprøjte fyldt med luft.
    3. Skyl 5-ventil manifold, 30-gauge nåle, 30-gauge slanger og kanyler under anvendelse af en 60 ml sprøjte fyldt med destilleret vand.
    4. Uddrive destilleret vand fra 5-port manifold, 30-gauge nåle, 30-gauge slanger og kanyler under anvendelse af en 60 ml sprøjte fyldt med luft.
    5. Efter desinficering af kanyler og skylning slangen apparat, gemme dette udstyr til genbrug.
    6. Store, kasseres, eller sluk alt andet udstyr. Efterlad varmen i den kirurgiske tabellen på.

    12. Afkast Alle Mus til deres hjem Bure

    1. Efter musene vågne fra kirurgi (efter 2 - 3 i timer), hvert dyr vende tilbage til sin hjem bur. Tilvejebringe gel mad til hvert bur. Retur alle bure til deres udpegede værelser.
    2. Slukke for varmen af ​​det kirurgiske bord. Kassér alt affald, og tør ned kirurgiske suite.

    13. Udfør Retinal Assessment

    1. Det er passende, indsamle nethinder til histologisk analyse eller mørk tilpasse mus til elektroretinogrammet optagelse.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

De neurodegenerative virkninger af retinal I / R af forhøjet IOP almindeligvis evalueret ved brug to standard fremgangsmåder. NeuN immunmærkning af neuronale kerner har afsløret betydelige tab neuronal celle følgende I / R insult (figur 1). Kort fortalt øjne tømte 7 dage efter I / R blev fikseret i paraformaldehyd, mærket med den neuronale celle markør NeuN, og hel-monteret. Billeder blev taget med konfokal mikroskopi, og celler mærket med NeuN blev kvantificeret ved at tælle 11. Fald i ganglion cellelag neuron tællinger indikerer I / R-induceret celledød.

Svækkelser hos retinal neuron-funktion er blevet dokumenteret under anvendelse elektroretinografi (figur 2). Kort fortalt syv dage efter I / R blev scotopic electroretinograms registreret på flere flash intensiteter. Amplituderne af A- og B-bølger blev kvantificeret under anvendelse af billedanalysesoftware

figur 1
Figur 1. Retinal I / R inducerer neuronal celledød i ganglion cellelag (GCL). Repræsentative retinale billeder fra kontrol og I / R øjne er vist med skala barer betegner 100 um. (A) Antallet af NeuN-positive celler i GCL reduceres signifikant i I / R øjne sammenlignet med kontroller (B). n = 9, fejllinje: standard fejl, *** p <0,0001 Klik her for at se en større version af dette tal.

"Figur Figur 2. Retinal I / R Forringer Retinal Neuron Function. Nedsat a- og b-bølge amplituder indikerer svækket membran fysiologi i neuronale celler efter I / R. n = 6, fejllinje: standard fejl, * p <0,05 Klik her for at se en større version af dette tal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Retinal I / R skade ved forhøjet IOP har bevist sin nytteværdi i modellering cellulære skader og dysfunktion, især neurodegeneration, i gnaver retinal neurovaskulær enhed. Denne procedure giver en robust kontrol væv og er let tilgængelig i form af teknisk raffinement. Det er blevet bemærket i denne og andre I / R skade modeller, der øger trykket og varigheden af iskæmi kan øge skade sværhedsgrad 24. Af denne grund har nogle udøvere valgt at bruge iskæmiske pres og varigheder afviger fra dem, der præsenteres her 4,6-10,12. Derfor retinal I / R skade ved forhøjet IOP tilbyder en fordel i forhold alternative retinale I / R teknikker i at det tillader en at justere kirurgiske parametre til at rumme ens særlige eksperimentelle mål.

Ikke desto mindre har alternative teknikker været ansat fremkalde retinal I / R skade i gnavere. Ligering af synsnerven bundt 25,26 27 er blevet anvendt til at standse retinal blodgennemstrømning midlertidigt. Lignende strategier for systemiske forhold har krævet ligation af den cerebrale arterie 28 eller cephalica arterie 29 at nedsætte blodtilførslen uden helt obstruerer det. En sjældnere metode involverer periferisk komprimere retinal kloden under anvendelse af en tråd, der er vejet på begge ender 30. Mens sådanne strategier med succes har bidraget til en forståelse af hypoxi-induceret neurovaskulære ændringer i nethinden, der er beskrevet heri teknik giver adskillige fordele i forhold disse alternativer. Nødvendiggør minimal ikke-retinal skade kun på hornhinden, I / R af forhøjet IOP giver en mere målrettet retinal skade end der gives ved ligeringsteknikker og så kan være mere nyttigt for forskere interesseret i nethinden-specifik sygdom. Også, forhøjet IOP metoder er mere medgørlig end ligerings- eller presning modeller, således at jegOP-metoden giver mulighed for hurtig opnåelse af retinal iskæmi samt efterfølgende reperfusion. Endelig forhøjet IOP protokoller kræver minimal kirurgisk og teknologisk raffinement og så kan være mere bredt tilgængelig end deres alternativer.

Retinal I / R skade ved forhøjet IOP er ikke uden udfordringer. Kanylering af forkammeret kræver håndelag, og skal man være omhyggelig for at bevare integriteten af ​​iris, linse, og hornhinde. Forsigtighed anbefales også efter indsættelse af kanylen, som kanylen kan trækkes fra det forreste kammer, mens den 30-gauge slangen er fastgjort med tape.

Andre kritiske processer i denne protokol omfatter opretholde en varm kropstemperatur for bedøvede dyr, administration booster anæstesi i tide og holde smøring af hornhinden ved hjælp hypromellose. Det er også vigtigt at bemærke muse stress eller sygdom adfærd (fx manglende grooming, hunchingEtc.) før operation, da disse ekstra-kirurgiske variabler kan påvirke lægemiddel potens og dødelighed. Ved at deltage på disse spørgsmål, kan man opnå et meget reguleret og reproducerbar model for retinal I / R skade.

Det skal også erkendes, at retinal I / R skade ved forhøjet IOP er kun en model, og forsigtighed tilrådes ved at ekstrapolere resultater til specifikke sygdomme, især kroniske tilstande. Mens afviger fra disse sygdomme i tidsramme og ætiologiske oprindelse, kan dog retinal I / R skade ved forhøjet IOP alligevel give en solid platform for at vurdere mekanismerne for retinal degeneration og nyttiggørelse.

Nethinden består af mangeartet celler, signalpaneler processer, og en omfattende historie om retinal dysregulering mangler at blive belyst. Den aktuelle litteratur demonstrerer anvendeligheden af retinal I / R skade ved forhøjet IOP ikke kun i at undersøge retinale degenerative processer 6-8,10,12,men også med at identificere mål for terapeutisk forebyggelse og indgriben 7,9,11,12,14. Derudover, er der voksende beviser til støtte nytten af retinal I / R skade ved forhøjet IOP i ikke-neuronale endepunkter såsom retinal inflammation, vaskulær degeneration, og lækage 14,15,17. På grund af sin anatomiske specificitet, eksperimenterende sporbarhed og teknisk tilgængelighed, retinal I / R skade ved forhøjet IOP lover at fastholde en ledende rolle i at forfølge disse undersøgelser.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

Dette arbejde blev støttet af forskningsbevillinger fra National Institutes of Health (EY022383 og EY022683; EJD) og Core tilskud (P30EY001765), Imaging og Mikroskopi Core Module.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Heparin Sodium Injection, USP Abraxis Pharmaceutical Products 1,000 USP/ml
BSS Sterile Irrigating Solution Alcon Laboratories, Inc. 9007754-0212 500 ml
SC-2 kg Digital Pocket Scale American Weigh Scales, Inc. SC-2 kg
Tropicamide Ophthalmic Solution USP 1% Bausch + Lomb 1% (10 mg/ml)
Proparacaine Hydrochloride Ophthalmic Solution USP, 0.5% Bausch + Lomb 0.5% (5 mg/ml)
INTRAMEDIC Polyethylene Tubing Becton Dickinson and Company 427400 Inner diameter: 427400
30 G 1/2 PrecisionGlide Needles Benton Dickinson and Company 305106
BC 1 ml TB Syringe, Slim Tip with Intradermal Bevel Needle, 26 G x 3/8 Benton Dickinson and Company 309625
BD 60 ml Syringe Luer-Lok Tip Benton Dickinson and Company 309653
Zeiss OPMI Visu 200/S8 Microscope Carl Zeiss AG 000000-1179-101
Sterile Syringe Filter Corning Inc. CLS431224 0.20 µm
Durasorb Underpads Covidien 1038 23 x 24 inches
Alcohol Prep Covidien 6818 2 Ply, Medium
Student Dumont #5 Forceps Fine Science Tools 91150-20
Hartman Hemostats Fine Science Tools 13002-10
Primary Set, Macrobore, Prepierced Y-Site, 80 Inch Hospira 12672-28
Phosphate Buffered Saline pH 7.4 (1x) Invitrogen 10010-049 500 ml
Distilled water Invitrogen 15230-204 500 ml
C57BL/6J Mice The Jackson Laboratory 664
AnaSed Injection: Xylazine Sterile Solution LLOYD, Inc. 20 mg/ml
Lubricating Jelly, Water Soluble Bacteriostatic MediChoice 3-Gram Packet
NAMIC Angiographic Pressure Monitoring Manifold Navilyst Medical, Inc. 70039355 5-Valve Manifold with Seven Female Ports
Goniosoft, Hypromellose 2.5% Ophthalmic Demulcent Solution: Hydroxypropyl Methylcellulose OCuSOFT, Inc. 2.5% (25 mg/ml)
Ketaset CIII: Ketamine Hydrochloride Pfizer, Inc. 100 mg/ml
Trans-Pal I.V. Stand  Pryor Products 372 Furnished with a home-constructed 60-cm stainless steel extension
Acepromazine: Acepromazine Maleate Injection, USP Vet One 10 mg/ml
V-Top Surgery Table/Adjustable Hydraulic VSSI 100-4041-21
Tube Fitting Luer Male to Luer Male Warner Instruments 64-1579

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Osborne, N. N., et al. Retinal ischemia: mechanisms of damage and potential therapeutic strategies. Prog Retin Eye Res. 23 (1), 91-147 (2004).
  2. Bonne, C., Muller, A., Villain, M. Free radicals in retinal ischemia. Gen Pharmacol. 30 (3), 275-280 (1998).
  3. Smith, G. G., Baird, C. D. Survival time of retinal cells when deprived of their blood supply by increased intraocular pressure. Am J Ophthalmol. 35 (5:2), 133-136 (1952).
  4. Buchi, E. R., Suivaizdis, I., Fu, J. Pressure-induced retinal ischemia in rats: an experimental model for quantitative study. Ophthalmologica. 203 (3), 138-147 (1991).
  5. Block, F., Schwarz, M. The b-wave of the electroretinogram as an index of retinal ischemia. Gen Pharmacol. 30 (3), 281-287 (1998).
  6. Katai, N., Yoshimura, N. Apoptotic retinal neuronal death by ischemia-reperfusion is executed by two distinct caspase family proteases. Invest Ophthalmol Vis Sci. 40 (11), 2697-2705 (1999).
  7. Toriu, N., et al. Lomerizine, a Ca2+ channel blocker, reduces glutamate-induced neurotoxicity and ischemia/reperfusion damage in rat retina. Exp Eye Res. 70 (4), 475-484 (2000).
  8. Kawai, S. I., et al. Modeling of risk factors for the degeneration of retinal ganglion cells after ischemia/reperfusion in rats: effects of age, caloric restriction, diabetes, pigmentation, and glaucoma. FASEB J. 15 (7), 1285-1287 (2001).
  9. Chidlow, G., Schmidt, K. G., Wood, J. P., Melena, J., Osborne, N. N. Alpha-lipoic acid protects the retina against ischemia-reperfusion. Neuropharmacology. 43 (6), 1015-1025 (2002).
  10. Fei, F., et al. Upregulation of Homer1a Promoted Retinal Ganglion Cell Survival After Retinal Ischemia and Reperfusion via Interacting with Erk Pathway. Cell Mol Neurobiol. , (2015).
  11. Xu, Z., et al. Neuroprotective role of Nrf2 for retinal ganglion cells in ischemia-reperfusion. J Neurochem. 133 (2), 233-241 (2015).
  12. Kim, B. J., Braun, T. A., Wordinger, R. J., Clark, A. F. Progressive morphological changes and impaired retinal function associated with temporal regulation of gene expression after retinal ischemia/reperfusion injury in mice. Mol Neurodegener. 8 (21), (2013).
  13. Portillo, J. A., et al. CD40 mediates retinal inflammation and neurovascular degeneration. J Immunol. 181 (12), 8719-8726 (2008).
  14. Wei, Y., et al. Nrf2 has a protective role against neuronal and capillary degeneration in retinal ischemia-reperfusion injury. Free Radic Biol Med. 51 (1), 216-224 (2011).
  15. Abcouwer, S. F., et al. Effects of ischemic preconditioning and bevacizumab on apoptosis and vascular permeability following retinal ischemia-reperfusion injury. Invest Ophthalmol Vis Sci. 51 (11), 5920-5933 (2010).
  16. Abcouwer, S. F., et al. Minocycline prevents retinal inflammation and vascular permeability following ischemia-reperfusion injury. J Neuroinflammation. 10 (149), (2013).
  17. Zheng, L., Gong, B., Hatala, D. A., Kern, T. S. Retinal ischemia and reperfusion causes capillary degeneration: similarities to diabetes. Invest Ophthalmol Vis Sci. 48 (1), 361-367 (2007).
  18. Weyker, P. D., Webb, C. A., Kiamanesh, D., Flynn, B. C. Lung ischemia reperfusion injury: a bench-to-bedside review. Semin Cardiothorac Vasc Anesth. 17 (1), 28-43 (2013).
  19. Raedschelders, K., Ansley, D. M., Chen, D. D. The cellular and molecular origin of reactive oxygen species generation during myocardial ischemia and reperfusion. Pharmacol Ther. 133 (2), 230-255 (2012).
  20. Di, Y., et al. MicroRNAs expression and function in cerebral ischemia reperfusion injury. J Mol Neurosci. 53 (2), 242-250 (2014).
  21. Saidi, R. F., Kenari, S. K. Liver ischemia/reperfusion injury: an overview. J Invest Surg. 27 (6), 366-379 (2014).
  22. Malek, M., Nematbakhsh, M. Renal ischemia/reperfusion injury; from pathophysiology to treatment. J Renal Inj Prev. 4 (2), 20-27 (2015).
  23. Mallick, I. H., Yang, W., Winslet, M. C., Seifalian, A. M. Ischemia-reperfusion injury of the intestine and protective strategies against injury. Dig Dis Sci. 49 (9), 1359-1377 (2004).
  24. Hesketh, E. E., et al. Renal ischaemia reperfusion injury: a mouse model of injury and regeneration. J Vis Exp. (88), (2014).
  25. Stefansson, E., Wilson, C. A., Schoen, T., Kuwabara, T. Experimental ischemia induces cell mitosis in the adult rat retina. Invest Ophthalmol Vis Sci. 29 (7), 1050-1055 (1988).
  26. Honjo, M., et al. Statin inhibits leukocyte-endothelial interaction and prevents neuronal death induced by ischemia-reperfusion injury in the rat retina. Arch Ophthalmol. 120 (12), 1707-1713 (2002).
  27. Otori, Y., et al. Expression of c-fos and c-jun mRNA following transient retinal ischemia: an approach using ligation of the retinal central artery in the rat. Surv Ophthalmol. 42, Suppl 1 96-104 (1997).
  28. Liu, J., et al. Epac2-deficiency leads to more severe retinal swelling, glial reactivity and oxidative stress in transient middle cerebral artery occlusion induced ischemic retinopathy. Sci China Life Sci. 58 (6), 521-530 (2015).
  29. Zhang, Y., Zhang, Z., Yan, H. Simvastatin inhibits ischemia/reperfusion injury-induced apoptosis of retinal cells via downregulation of the tumor necrosis factor-alpha/nuclear factor-kappaB pathway. Int J Mol Med. , (2015).
  30. Li, B., Pang, I. H., Barnes, G., McLaughlin, M., Holt, W. A new method and device to induce transient retinal ischemia in the rat. Curr Eye Res. 24 (6), 458-464 (2002).

Tags

Medicin Retina iskæmi reperfusion intraokulært tryk neuron neurodegeneration neurovaskulære enhed
En mus Model of retinaiskæmi-reperfusionsskade Gennem Elevation af intraokulært tryk
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Hartsock, M. J., Cho, H., Wu, L.,More

Hartsock, M. J., Cho, H., Wu, L., Chen, W. J., Gong, J., Duh, E. J. A Mouse Model of Retinal Ischemia-Reperfusion Injury Through Elevation of Intraocular Pressure. J. Vis. Exp. (113), e54065, doi:10.3791/54065 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter