Waiting
Login processing...

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

Medicine

En musemodell av retinal iskemi-reperfusjonsskade Gjennom Heving av intraokulært trykk

Published: July 14, 2016 doi: 10.3791/54065

Summary

Denne artikkelen beskriver en fremgangsmåte for indusering av retinal iskemi-reperfusjonsskade av forhøyet intraokulært trykk i mus. Retinal ischemi-reperfusjonsskade av forhøyet intraokulært trykk tjener til å modellere menneskelige sykdommer preget av svekket oksygen og næringsstoffer levering i netthinnen, slik at forskerne å undersøke mulige cellulære mekanismer og behandlinger for menneskelige sykdommer i netthinnens neurovascular enhet.

Abstract

Retinal ischemi-reperfusjon (I / R) er en patofysiologisk prosess bidrar til celleskader i flere øyelidelser, inkludert glaukom, diabetisk retinopati, og retinal vaskulær okklusjon. Gnagermodeller av I / R skade leverer betydelige innsikt i mekanismer og behandlingsstrategier for human I / R skade, spesielt med hensyn til nevrodegenerative skader i retinal neurovascular enhet. Presenteres her er en protokoll for å indusere retinal I / R skader hos mus gjennom heving av intraokulært trykk (IOP). I denne protokollen, er det okulære fremre kammer kanylert med en nål, der renner drypp av en forhøyet saltreservoar. Ved hjelp av denne drypp for å øke IOP over systolisk arterielt blodtrykk, en utøver stanser midlertidig indre retinal blodstrøm (iskemi). Når sirkulasjonen er gjeninnsatt (reperfusjon) ved fjerning av kanylen, alvorlig cellulær skade oppstår, noe som resulterer til slutt i retinal neurodegenerering. Siste studtallet viser betennelse, vaskulær permeabilitet og kapillære degenerasjon som tilleggselementer i denne modellen. Sammenlignet med alternative retinal I / R metoder, slik som retinal arteriell ligation, retinal I / R skade ved forhøyet IOP gir fordeler i sin anatomiske spesifisitet, eksperimentell tractability, og teknisk tilgjengelighet, presentere seg selv som et verdifullt verktøy for å undersøke neuronal patogenesen og terapi i netthinnens neurovascular enhet.

Introduction

Retinal ischemi-reperfusjon (I / R) karakteriserer mange menneskelige retinal sykdommer, inkludert glaukom, diabetisk retinopati, og retinal vaskulær okklusjon 1. I retinal I / R, redusert blodtilførsel (iskemi) i retinal blodkar skaper en tilstand av retinal overfølsomhet for oksygen og andre næringsstoffer, utløsende alvorlig oksidativt og inflammatorisk skade når sirkulasjonen er senere gjeninnsatt (reperfusjon) 2. Det nevrale netthinnen synes særlig utsatt for disse endringene, med retinal nevrodegenerasjon å være kanskje den mest fremtredende trekk ved I / R-indusert skade. Presenteres her er en protokoll for modellering retinal I / R skade i musen. Denne teknikken gjør det mulig for forskere å undersøke mulige mekanismer og behandlingsstrategier for menneskelige sykdommer i retinal neurovascular enhet.

Pioner i 1952 av kirurger som søker å forstå nevrodegenerative konsekvensene av kirurgisk anemi 3, rodent retinal I / R av forhøyet intraokulært trykk (IOP) ble gjenopprettet i 1991 med det formål å standardisere neurodegenerative endepunkter etter ischemisk skade 4. Ved hjelp av drypp av en saltløsning reservoar for å heve IOP over systolisk blodtrykk, disse studiene viser at trykk okulær kanylering var tilstrekkelig til å suspendere den retinal blodsirkulasjonen og derved starte nevronal degenerering. Nyere arbeid ved hjelp av retinal I / R ved forhøyet IOP har begynt å utdype mekanismene bak I / R-indusert retinal neurodegeneration 5-12. Flere grupper har rapportert flere patologiske endringer, inkludert betennelse 13,14, vaskulær permeabilitet 15,16, og kapillær degenerasjon 14,17. Til sammen har disse studiene etablert retinal I / R skader ved forhøyet IOP som en modell av retinal neurovascular sykdom mer generelt.

Karakteriserer mekanismene for I / R-skade er nødvendig for studiet av vascular sykdom. Netthinne I / R skade ved forhøyet IOP er en av mange hypoksi-indusert skade modeller, inkludert I / R skader i lunge 18, hjerte 19, hjerne 20, lever 21, nyre 22, og tarmen 23. Disse modellene har vært avgjørende for å fremme vår forståelse av vaskulær sykdom og dens kliniske rettsmidler. Ved å utvide etterforskningen av I / R prosesser til okulær vev, retinal I / R skade ved forhøyet IOP bidrar til å male et mer helhetlig bilde av disse relaterte forhold.

Tilsvarende tett med kliniske nevrodegenerative tilstander i netthinnen, netthinne I / R skade ved forhøyet IOP presenterer et verdifullt verktøy for forskere som er interessert i å utforske iskemisk patogenesen. Protokollen er beskrevet her er målrettet, medgjørlig, og tilgjengelig. Det er supplert godt av endepunkter i nevronal degenerasjon, som kvantifisering av netthinnens nerveceller, måling av retinal tykkelse, og elektro recording av retinal nervecelle funksjon. Denne modellen har vist sin nytteverdi i å fremme neurovascular henvendelse, og det viser løfte i å tjene status som en grunnleggprotokoll i visuell medisin forskning.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Etikk Uttalelse: Alle prosedyrer ble utført i samsvar med retningslinjer fastsatt av Johns Hopkins University Institutional Animal Care og bruk komité.

Merk: Mus som brukes under filming er C57BL / 6-mus fra Jackson, selv om andre gnager stammer eller arter kan også bli anvendt. Ved bruk av andre stammer eller arter, være oppmerksom på at anestesi doseringer og skade tidslinje kan variere. Det er viktig å tilpasse I / R-forhold for å få plass til stammen, art, og eksperimentelle variasjoner.

1. Klargjør Anesthesia Cocktail

  1. Kombiner 1,25 ml Ketamin, 0,625 ml xylazin, 0,375 ml Acepromazin, og 22,75 ml fosfatbufret saltvann i et 50 ml sentrifugerør.
    NB: For resten av manuskriptet, denne løsningen vil bli referert til som cocktail.
  2. Filtrer den cocktail inn i en ny sterilt 50 ml sentrifugerør ved anvendelse av en 60 ml sprøyte og et 0,20 um filter. Etikett og dato denne nye tuvære.
  3. Fullt ut vikle cocktail røret i aluminiumsfolie for å hindre at lys-indusert nedbrytning av narkosen.
    MERK: cocktail kan lagres i romtemperatur og gjenbrukes til utløpsdatoen for sin tidligste utløper ingrediens.

2. Klargjør Anesthesia Booster

  1. I et 50 ml sentrifugerør, kombinere 4 ml ketamin og 16 ml fosfatbufret saltvann.
    Merk: Denne løsningen vil i det følgende bli referert til som den booster.
  2. Filtrer booster inn i en ny sterilt 50 ml sentrifugerør ved anvendelse av en 60 ml sprøyte og et 0,20 um filter. Etikett og hittil i nytt rør.
    MERK: booster kan oppbevares i romtemperatur og gjenbrukes til utløpsdatoen for sin tidligste utløper ingrediens.

3. Klargjør Kirurgisk Suite

  1. Sett romtemperatur mellom 18 ° C og 21 ° C.
  2. Slå på kirurgi bordet, og justere overflaten varme til highest temperatur.
  3. Dekk alle arbeidsflater med kirurgiske underpads.
  4. Arranger en tom bur eller annen beholder på den kirurgiske bordet for å varme.
  5. Arranger en skala og et øre taggeren på benkeplaten.

4. Klargjør Balanced Salt Solution med Heparin Sodium

  1. Tilsett 0,5 ml heparin natrium til en 500 ml flaske IV balanserte saltløsning (HBSS).
  2. Sett den skarpe enden av den primære sett prepierced Y-site slange i flasken med 0,1% heparin natrium.

5. Sett opp IV Pole

  1. Heng flaske på 0,1% heparinnatrium fra IV stang forlengelse, og knipse åpne luftfilterdekselet på primær sett prepierced Y-site slange.
  2. Heve 0,1% heparinnatrium flaske til 163 cm (120 mm Hg). Måle høyden fra bordplaten til toppen av natriumheparin drypp.
  3. Fjern eventuelle luftbobler i IV slangen ved å manuelt bla primær sett prepierced Y-site slange.

    6. Sett opp Sodium Heparin Drip

    1. Koble den primære sett prepierced Y-site slangen til fem-manifold.
    2. Koble 30-gauge ½ tommers nåler til fem-port manifold bruker Luer mannlig til luer mannlige slanger.
    3. Sett hver av de 30-gauge ½ tommers nåler inn i sin egen 10-tommers segmentet av 30-gauge slange.
    4. Ved hjelp av hemostats, bryte nålen tips fra nye 30-måle ½ tommers nåler og sette inn sine butte endene inn i 30-gauge slange. Sterilitet eller desinfeksjon av nålespissene vil være nødvendig for trinn 8.3.
    5. Ved hjelp av tape, anordne 30 gauge rør med nåler slik at rørene som er koblet til de indre porter er plassert på toppen av rørene som er koblet til de ytre portene. Denne ordningen vil forhindre floker av rør under fremre kammer kanylering.
    6. Slå på 0,1% heparin-natrium strømmen til fem-ventilmanifolden og til hver enkelt port.
      1. Pass på at 0,1%heparin natrium strømmer sterkt for hver port. Hvis en port flyter svakt, bytter port eller fjerne den med luft fra en steril sprøyte.
      2. La 0,1% heparinnatrium å flyte i 2 - 3 min for å fjerne luftbobler fra 30-måle rør og 5-ventilers manifolden.
    7. Slå av alle portene på 5-manifold.

    7. Forbered Mus for kirurgi

    1. Ta med mus til kirurgisk suite. Tilførselen av vann flasker for hvert bur for å hindre dyr dehydrering under operasjonen.
    2. Ta opp vekten av hver mus.
    3. Injisere hver mus intraperitonealt med 0,02 ml cocktail per gram kroppsvekt.
    4. Tag og registrere antall hver mus.
    5. Plasser alle musene i tomt beholder på kirurgi bordet. Tillat 5-10 min for alle musene for å oppnå dyp bedøvelse slik det bekreftes ved fravær av pedalen tilbaketrekning som reaksjon på tå klemme.
    6. For hver mus, administrere en dråpeTropicamide i hvert øye for elev dilatasjon og kortsiktig smøring.
    7. For hver mus, administrere en dråpe Proparacaine i hvert øye for lokalbedøvelse og kortsiktig smøring.
    8. Ordne mus i størrelsesorden av bedøvelsen, slik at den første mus som skal bedøves vil være den første til mus som skal kanyleres.
    9. Tillat ca 2 min for øyedråper skal tre i kraft.
    10. Forbered rette 4-tommers biter av tape ved å trekke tett på båndet. Sett av ett stykke tape for hver mus.
      MERK: Unnlate å trekke tett på båndet vil resultere i curling av båndet.

    8. cannulate fremre kammer

    1. Ordne første musen under kirurgisk mikroskop, og fokusere mikroskopet på den foretrukne hornhinnen.
      MERK: kanylering kan utføres enten på øyet. Høyre hånd dominerende kirurger kan finne it lettest å cannulate venstre øye, mens venstre hånd dominerende kirurger foretrekker kanskje rett.
    2. Slå på første 0,1% heparinnatrium porten på fem-manifold.
    3. Under kirurgisk mikroskop, bruk en pinsett for å forsiktig proptose øyet. Sett 30 gauge kanyle nål inn i det fremre kammer omtrent halvveis mellom de zonule fibrene og toppunktet av hornhinnen.
      1. Vær forsiktig for å unngå riper eller punktering av iris, linse, eller indre hornhinnen overflaten.
      2. Unngå å trenge inn i hornhinnen en andre gang.
      3. Ved hjelp av en svak vridning bevegelse for å overvinne friksjonen mellom kanylen og hornhinnen, setter kanylen dypt i fremre kammer.
    4. Bruke en stripe av tape for å feste den 30-gauge røret til bordet. For å minimere bevegelse av innsatt kanyle, trykker du på 30-gauge slangen mot bordplaten mens nå for båndet.
    5. Spill starttidspunktet for operasjonen.
    6. Ved hjelp av mikroskop, VERIFy at ingen lekkasje er åpenbar. Dersom lekkasje er tilstede, vil bevegelsen av fluidet være synlig nær øyet.
    7. Bekreftes visuelt okulær oppblåsthet ved å observere at I / R øye er større enn den kontralaterale øyet. Sammen, fravær av lekkasje, og tilstedeværelsen av okulær oppblåsthet demonstrere en vellykket forhøyet intraokulært trykk.
    8. Påfør hypromellose til begge øynene. Hypromellose tjener til å smøre hornhinnen og segl microleaks. Påfør hypromellose etter behov (ca. hvert 30 min) for vedvarende smøring.
    9. Gjenta trinn 8 til alle dyr er blitt cannulated.

    9. Monitor Anestesi

    1. Bruk tå klype, til visuell observasjon av værhår, eller visuell observasjon av halen kontrollere at hver mus fortsatt bedøvet. Skulle en mus viser en pedal tilbaketrekking respons, whisker rykninger, eller hale bevegelse, fortsette umiddelbart til trinn 9.2.
    2. Hvis en mus begynner å våkne under operasjonen, heishalen å injisere 0,05 ml booster intraperitonealt i nedre del av magen bakfra musen. Tillat 1-2 min for booster skal tre i kraft.
    3. Skulle en mus krever ekstra sedasjon, gjenta trinn 9 etter behov.

    10. Fjern kanylen fra fremre kammer

    1. For hvert dyr, etter 90 minutter er gått, trekke kanylen fra fremre kammer forsiktig.
    2. Untape musen fra operasjonsbordet, tar seg ikke å forstyrre kanyleslangen av tilstøtende dyr.
    3. Smør begge øynene med smøring gelé.
    4. Som etterfølgende kanyler fjernes, ordne musene i den tomme beholderen på den kirurgiske bordet for å komme seg etter operasjonen. Ikke slå av varmen av den kirurgiske tabellen.
    5. Tillat, minst, 2-3 timer for å bli frisk på den oppvarmede kirurgisk tabellen. Observer mus ofte før de har fullt restituert fra anestesi.

    11. Rengjør Equipment

    1. Desinfiser kanyler ved hjelp av alkohol våtservietter.
      MERK: Andre fremgangsmåter for desinfeksjon eller sterilisering, slik som autoklavering, kan være substituert.
    2. Utvise 0,1% heparin natrium fra 5-ventilmanifolden, 30 sporvidde nåler, 30-gauge rør, og kanyler ved hjelp av en 60 ml sprøyte fylt med luft.
    3. Skyll 5-ventilmanifolden, 30 sporvidde nåler, 30-gauge rør, og kanyler ved hjelp av en 60 ml sprøyte fylt med destillert vann.
    4. Utvise destillert vann fra 5-port manifold, 30 sporvidde nåler, 30-gauge rør, og kanyler ved hjelp av en 60 ml sprøyte fylt med luft.
    5. Etter å desinfisere kanyler og skylle slangen apparat, lagre dette utstyret for gjenbruk.
    6. Store, kaste, eller slå av alt annet utstyr. La varmen av den kirurgiske tabellen på.

    12. Sett alle mus til sine hjem merder

    1. Etter at musene vekke fra kirurgi (etter 2-3 timer), tilbake hvert dyr til sitt hjem buret. Gi gel mat for hver merd. Returnere alle bur til sine egne rom.
    2. Slå av varmen av den kirurgiske tabellen. Kast alt avfall, og tørk ned den kirurgiske suite.

    13. Utfør Retinal Assessment

    1. Når det passer, samle netthinner for histologisk analyse eller mørk tilpasse mus for elektroretinogrammet opptak.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

De nevrodegenerative effekter av retinal I / R ved forhøyet IOP blir ofte evaluert ved hjelp av to standard tilnærminger. Neun immunolabeling av nevrale kjerner har avdekket betydelig nevroncelledød tap følgende I / R fornærmelse (figur 1). Kort fortalt, øyne enucleated 7 dager etter at jeg / R ble fikset i paraformaldehyde, merket med nevronale cellemarkør Neun, og hele montert. Bilder ble tatt med konfokalmikroskopi, og celler merket med Neun ble kvantifisert ved å telle 11. Reduksjoner i ganglion celle laget nevroner opptelling I / R-indusert celledød.

Svekkelser i retinal nervecellen funksjon er dokumentert ved hjelp elektroretinografi (figur 2). Kort, syv dager etter at jeg / R, ble scotopic electroretinograms registrert på flere flash intensiteter. Amplituder av A- og B-bølger ble kvantifisert ved hjelp av bildeanalyse programvare

Figur 1
Figur 1. Netthinne I / R Induserer nevroncelledød i Ganglion Cell Layer (GCL). Representative retinal bilder fra kontroll og I / R øyne er vist med skala barer betegner 100 mikrometer. (A) Antallet Neun-positive celler i GCL er betydelig redusert i I / R-øyne sammenlignet med kontroller (B). n = 9, feilfelt: standard feil, *** p <0,0001 Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

"Figur Figur 2. Netthinne I / R svekker Netthinne Neuron funksjon. Redusert a- og b-bølgeamplitudene indikerer svekket membran fysiologi i nerveceller følgende I / R. n = 6, feilfelt: standard feil, * p <0,05 Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Netthinne I / R skade ved forhøyet IOP har bevist sin nytteverdi i å modellere cellular skade og dysfunksjon, spesielt nevrodegenerasjon, i gnager retinal neurovascular enhet. Denne prosedyren gir en robust kontroll vev og er lett tilgjengelig i form av teknisk raffinement. Det har blitt lagt merke til i denne og andre I / R-skade modeller som å øke trykket og varigheten av ischemi kan øke skadegrads 24. Av denne grunn har noen utøvere valgt å bruke iskemiske trykk og varigheter som avviker fra de som presenteres her 4,6-10,12. Derfor retinal I / R skade ved forhøyet IOP gir en fordel i forhold til alternative retinal I / R teknikker i at det gjør det mulig å justere kirurgiske parametere for å imøtekomme sine spesielle eksperimentelle mål.

Likevel har alternative teknikker vært ansatt for å indusere retinal I / R skade hos gnagere. Ligering av synsnerven bunt 25,26 27 har blitt brukt for å arrestere retinal blodstrømning midlertidig. Lignende strategier for systemiske forhold har krevd ligation av cerebral arterie 28 eller cephalica arterie 29 for å redusere blodstrømmen uten helt å hindre det. En sjeldnere metodikk innebærer perifert komprimere retinal verden ved hjelp av en tråd som er vektet i begge ender 30. Selv om slike strategier har med hell bidratt til en forståelse av hypoksi-indusert nevrovaskulære endringer i netthinnen, den teknikk som her er beskrevet byr på flere fordeler i forhold til disse alternativene. Nødvendig minimal non-retinal skade bare på hornhinnen, I / R ved forhøyet IOP gir et mer spesifikt målrettet retinal skade enn det som gis av ligeringsteknikker og så kan være mer nyttig for forskere som er interessert i retina-spesifikk sykdom. Også forhøyet IOP metoder er mer medgjørlig enn ligerings-eller kompresjonsmodeller, slik at jegOP metoden gir rask oppnåelse av retinal ischemi samt påfølgende reperfusjon. Til slutt, forhøyet IOP protokoller krever minimalt kirurgisk og teknologisk raffinement og så kan være mer allment tilgjengelig enn sine alternativer.

Netthinne I / R skade ved forhøyet IOP er ikke uten utfordringer. Kanylering av fremre kammer krever fingerferdighet, og omsorg må tas for å bevare integriteten til iris, linse og hornhinne. Forsiktighet er også oppmerksom på etter innføring av kanylen, slik at kanylen kan trekkes fra det fremre kammer, mens den 30-gauge-røret er festet med tape.

Andre kritiske prosesser i denne protokollen inkluderer å opprettholde en varm kroppstemperaturen for bedøvet dyr, administrasjon booster anestesi på en riktig måte, og opprettholde smøring av hornhinnen ved hjelp av hypromellose. Det er også viktig å merke musen stress eller sykdom atferd (for eksempel mangel på stell, hunching, Etc.) før operasjonen, da disse ekstra-kirurgiske variable kan påvirke legemiddel potens og dødelighet. Ved å delta på disse spørsmålene, kan man oppnå en svært regulert og reproduserbar modell for netthinne I / R skade.

Det bør også erkjent at retinal I / R skade ved forhøyet IOP er bare en modell, og forsiktighet bør utvises når ekstrapolere funnene til bestemte sykdommer, spesielt kroniske tilstander. Mens skiller seg fra disse sykdommene i tidsramme og etiologisk opprinnelse, kan imidlertid retinal I / R skade ved forhøyet IOP likevel gi et godt grunnlag for å vurdere mekanismer for retinal degenerasjon og utvinning.

Netthinnen består av mangfoldig celler og signalprosesser, og en omfattende historie om retinal feilregulering er ikke avklart. Den nåværende litteratur demonstrerer nytten av retinal I / R skade ved forhøyet IOP ikke bare i å undersøke retinal degenerative prosesser 6-8,10,12,men også i å identifisere mål for terapeutisk forebyggelse og intervensjon 7,9,11,12,14. I tillegg er det økende bevis for å støtte nytten av retinal I / R skade ved forhøyet IOP i ikke-nevronale endepunkter som retinal betennelse, vaskulær degenerasjon, og lekkasje 14,15,17. Gitt sin anatomisk spesifisitet, eksperimentell tractability, og teknisk tilgjengelighet, retinal I / R skade ved forhøyet IOP lover å opprettholde en ledende rolle i å forfølge disse henvendelsene.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

Dette arbeidet ble støttet av forskningsmidler fra National Institutes of Health (EY022383 og EY022683, EJD) og Core-stipend (P30EY001765), Imaging og Mikroskjernemodul.

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

Medisin Retina iskemi reperfusjon intraokulært trykk nervecellen nevrodegenerasjon neurovaskulær enhet
En musemodell av retinal iskemi-reperfusjonsskade Gjennom Heving av intraokulært trykk
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