RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
ar
Menu
Menu
Menu
Menu
A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Research Article
Federica M. Conedera1,2,3, Petra Arendt1, Carolyn Trepp1,2,3, Markus Tschopp1, Volker Enzmann1,2
1Department of Ophthalmology, University Hospital of Bern,University of Bern, 2Department of Clinical Research,University of Bern, 3Graduate School for Cellular and Biomedical Sciences,University of Bern
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
الزرد نموذج حيوان شعبية لدراسة آليات تنكس الشبكية/التجدد في الفقاريات. ويصف هذا البروتوكول وسيلة للحث على إصابة مترجمة تعطيل الشبكية الخارجي مع الحد الأدنى من الضرر للشبكية الداخلية. وفي وقت لاحق، نقوم بمراقبة في فيفو مورفولوجية الشبكية ورد إطلاق مولر في جميع أنحاء التجدد الشبكية.
فرق رائعة بين تيليوست والثدييات هي إمكانية مدى الحياة الشبكية تيليوست للخلايا الشبكية وتجديدها بعد أضرارا جسيمة. التحقيق في سبل التجدد في الزرد قد تجلب أفكاراً جديدة لتطوير استراتيجيات مبتكرة لعلاج الأمراض التنكسية الشبكية في الثدييات. هذه الوثيقة، ركزنا على تقلد الآفة تركيزه على شبكية العين الخارجي في الزرد الكبار عن طريق ليزر صمام ثنائي 532 نانومتر. ويسمح بإصابة مترجمة التحقيق في العمليات البيولوجية التي تحدث أثناء تنكس الشبكية وتجديدها مباشرة في المجال الأضرار. باستخدام التصوير المقطعي التماسك الضوئية غير الغازية (OCT)، كنا قادرين على تحديد موقع تلف المنطقة ورصد التجديد اللاحقة المجراة في. في الواقع، تنتج أكتوبر تصوير الصور ذات الدقة العالية، مستعرضة الشبكية الزرد، تقديم المعلومات التي كانت متاحة في السابق إلا بالتحليل النسيجي. من أجل تأكيد البيانات من أكتوبر في الوقت الحقيقي، أجريت مقاطع نسيجية وحققت استجابة التجدد بعد تنصيب إصابة الشبكية إيمونوهيستوتشيميستري.
الرؤية هو على الأرجح بمعنى الأكثر أساسية للإنسان وبه ضعف أثر اقتصادية عالية. في العالم الصناعي، والأمراض التنكسية الشبكية تمثل الأغلبية من فقدان البصر والعمى بين السكان البالغين1. التهاب الشبكية الصباغي (RP) هو السبب الأكثر شيوعاً للعمى في الأشخاص بين سن 20 و 60، التي تؤثر على حوالي 1.5 مليون شخص في جميع أنحاء العالم2،3الموروثة. أنها عائلة غير متجانسة من اضطرابات الشبكية الموروثة التي تتميز بالفقدان التدريجي ل photoreceptors (الحد من الفقر) متبوعاً بانحطاط ظهارة صباغ الشبكية، وفي وقت لاحق، الدباق ويعيد البناء من الخلايا العصبية الداخلية4. ويمكن تفسير مسار المرض عن فقدان تزايدي لهذين النوعين خلية العلاقات العامة، عادة بدءاً من قضبان، التي تعتبر مسؤولة عن الرؤية متعامي في ضوء خافت، والأقماع، التي تعتبر أساسية ل الرؤية والبصر لون5. عيب واحد من جينات كافية لتتسبب في البرنامج العادي. حتى الآن أكثر من 130 من الطفرات في الجينات ما يزيد على 45 كانت مرتبطة ب المرض6. وهذا يؤدي إلى اختلاف المرض تعمل وهو أحد الأسباب أن العلاج الجيني عدم التعميم ونهج علاجية معقدة وبالتالي. ولذلك، هناك حاجة ملحة لتطوير النهج العلاجية العامة الجديدة لعلاج تنكسات الشبكية في الأمراض المسببة للعمى.
ضمور الشبكية وكثيراً ما ينطوي على خسارة العلاقات العامة؛ ولذلك، موت الخلية العلاقات العامة السمة مميزة للعمليات التنكسية في الشبكية7. وقد ثبت فعلا أن موت الخلية PR يحفز مولر إطلاق الخلية (MC) تنشيط وانتشار8. الرصد والمراقبة، واعتبرت نوع الخلية الدبقية الرئيسية في الشبكية الفقارية، مرة واحدة إلى شيء أكثر من "غراء" بين الخلايا العصبية الشبكية. في السنوات الأخيرة، أظهرت العديد من الدراسات أن الإشراف تعمل أكثر من مجرد الهيكلية ودعم9. من بين وظائف مختلفة، المشاركة أيضا في الخلايا MCs وإصلاح10. في الواقع، استجابة لعوامل ديفوسيبلي من تردي الشبكية، زيادة MCs كبيرة التعبير الدبقية فيبريلاري الحمضية البروتين (توصيني). ولذلك، يمكن استخدام توصيني وسمها كعلامة للتنشيط MC كاستجابة ثانوية لإصابة الشبكية وضمور11.
في الآونة الأخيرة، قمنا بتطوير رواية تكيف لإصابة التنسيق باستخدام ليزر لحمل تنكس الشبكية في الزرد (دانيو rerio). إصابة التنسيق مفيد لدراسة بعض العمليات البيولوجية مثل هجرة الخلايا في الموقع المتضرر والتوقيت الدقيق للأحداث التي تجري أثناء التجديد الشبكية12. وعلاوة على ذلك، أصبحت الزرد هامة في الأبحاث البصرية بسبب أوجه التشابه بين نظامها البصرية وغيرها من الفقاريات. السمات المورفولوجية وغذائها الإجمالي من ريتيناي البشرية وتيليوست عرض الاختلافات القليلة. وبناء على ذلك، ريتيناي الإنسان والزرد تحتوي على نفس الفئات الرئيسية الخلية نظمت في نفس النمط الطبقات، حيث تحتل استشعار الضوء photoreceptors الطبقة الأبعد، بينما الإسقاط الشبكية الخلايا العصبية، خلايا العقدة، يقيم في الأعمق طبقة الخلايا العصبية والدانية للعدسة. إينتيرنيورونس الشبكية، أماكريني، بين القطبين، والخلايا الأفقية، ترجمة ما بين مستقبله والعقدة طبقات الخلية13. وعلاوة على ذلك، الشبكية الزرد يهيمن عليها مخروط وذلك أقرب إلى شبكية العين البشرية من، على سبيل المثال، في دراسة مكثفة الشبكية القوارض. فرق رائعة بين تيليوست والثدييات هي الخلايا الثابتة في الشبكية الأسماك والتجدد الشبكية بعد الضرر. في الزرد، يمكن الإشراف ديديفيرينتياتي والتوسط من أجل التجديد في الشبكية الجرحى14،15. وقد الإشراف في الدجاج، بعض القدرة أيضا على إعادة إدخال دورة الخلية وديديفيرينتياتي. عقب إصابة الشبكية في الأسماك الكبار، تعتمد بعض الخصائص للسلف والخلايا الجذعية MCs وتهاجر إلى نسيج الشبكية التالفة وإنتاج الخلايا العصبية الجديدة16. التنميط التعبير الجيني من الثدييات MCs كشفت عن أوجه التشابه غير متوقع إلى فروعه الشبكية، وتزايد الأدلة على إمكانات العصبية الذاتية للرصد والمراقبة في الدجاج، والقوارض، وشبكية العين البشرية حتى17. ومع ذلك، لماذا رد التجدد في الطيور والثدييات هي أقل مقارنة مع استجابة قوية في الأسماك هو لم تفهم بعد. ولذلك، فهم آليات الإصلاح الذاتية في الزرد قد اقترح استراتيجيات لحفز التجدد الشبكية في الثدييات والبشر. تستخدم إليه إصلاح الذاتية للإشراف كأداة علاجية لعلاج المرضى الذين يعانون من تنكس الشبكية سيكون له أثر غير المسددة لمجتمعنا.
هنا، نحن نقدم الخطوات اللازمة لتوظيف نموذج الانحطاط/التجديد في أبحاث العيون. نحن ركز أولاً على أحداث الضرر المحورية في الشبكية الحسية، ثم على تصوير الأحداث النامية في موقع الإصابة، وأخيراً نحققها مشاركة MCs المتاخمة. من السهل نسبيا لتنفيذ البروتوكول العام ويفتح مجموعة متنوعة واسعة من الإمكانيات لتقييم الشبكية بعد ذلك.
جميع التجارب التي انضمت إلى البيان "استخدام الحيوانات" في أوفثالميك والبحوث رؤية الرابطة للبحث في الرؤية و "طب العيون" (آرفو) واحترام اللوائح ذات الصلة للسلطات الحكومية-
1-الحيوانات
2. التخدير الجهازية عكسها
3. إصابة تركيزه على شبكية العين بالليزر
ملاحظة: 532 ألف نانومتر صمام ثنائي ليزر يستخدم لإنشاء الأضرار الخفيفة التركيز على شبكية الزرد. الإعداد التجريبية من الليزر يسمح بإنشاء إصابة الشبكية المحورية استنساخه في الزرد الكبار-
4. في فيفو التصوير من "مورفولوجية الشبكية"
5. توضع & ويوزين (ح & ه) ستينينج
6. إيمونوهيستوتشيميستري لتفعيل MC
أكتوبر في الوقت الحقيقي: من أجل تحليل دور الإشراف في إصلاح الشبكية، استخدمنا نموذج ضرر ليزر الذي يحفز منطقة تحديداً جيدا من تلف في الشبكية الزرد. موقع الضرر تم تصويرها خلال في فيفو أكتوبر للمرة الأولى (يوم 0) خلال 60 دقيقة بعد الإصابة (الشكل 3). للتعويض عن البصريات العين الأسماك، أولى عدسات اللاصقة مصنوعة خصيصا للقرنية. فورا بعد العلاج بالليزر، كان المترجمة إشارة فرط الانعكاسية منتشر إلى الشبكية الخارجي (الأسهم). أنه مدد من ظهارة المصطبغة الشبكية (RPE) إلى الطبقة الخارجية بليكسيفورم (المناضل). أيضا كان إشارة مماثلة يمكن اكتشافها في يوم 1. وبعد يوم 3، أصبح هذا إشارة منتشر أكثر تنظيماً وأكثر كثافة. كان ينظر إليه دائماً في الطبقة الخارجية النووية (ONL) تمتد إلى طبقة مستقبله. وبعد الأسبوع الأول (يوم 7)، كان هناك انخفاض كبير في حجم الآفة متوسط وتم الكشف عن إشارة فرط عاكسة صغيرة فقط. ابتداء من يوم 14 حتى آخر نقطة وقت التحقيق (الأسبوع 6)، بقع الليزر لم تعد مرئية في صور الأشعة تحت الحمراء وأكتوبر.
التقييم النسيجي تنكس الشبكية/التجديد: من أجل التحقيق في مدى وحركية تنكس الشبكية/التجدد، ح & ه تلطيخ كان يعمل في نقاط زمنية مختلفة بعد الأضرار التعريفي (اليوم 0، 1، 3، 7، 14 وفي الأسبوع 6) (الشكل 4). وأجريت تجارب على ثلاثة عيون الأسماك الثلاثة. ومع ذلك، أجرى لا تحليل إحصائي كما الهدف من هذه المخطوطة إظهار الأسلوب. بعض التغييرات الطفيفة في الطبقة النووية الداخلية (المكتب) ويمكن ONL شهدت الليزر بعد فورا (مثلاً، تورم طفيف في ONL) وانخفاض المساحة بين الخلايا في المكتب خلال 60 دقيقة بعد العلاج بالليزر. وأعقبت الانحطاط لمدة 6 أسابيع بعد تنصيب ضرر الليزر. ولوحظت تغييرات السمات دائماً بعد يوم واحد مع الفوضى للحد من الفقر، ومع تشكيل تجويف في ONL وفي الفضاء سوبريتينال. وفي الواقع، كان هناك خسارة في النوى داخل ONL في منطقة الضرر بين 1 و 7 أيام. تم العثور على فقدان العلاقات العامة كحد أقصى في اليوم 3. بدءاً من 14 يوما إلى 6 أسابيع، الشبكية الخارجي قد أعادت لها مورفولوجيا العادي.
الدبقية مشاركة خلال الشبكية الانحطاط/التجديد: لتقييم تفعيل MC في نقاط زمنية مختلفة (اليوم 0، 3، 14) بعد إدخال تنكس الشبكية، أجرينا تحليلات المناعي لعلامات الخلية الدبقية GS و توصيني (الشكل 5). وأجريت تجارب مرة أخرى على ثلاثة عيون الأسماك الثلاثة دون تحليل كمي. ع يلعب دوراً مهما في التحكم في مستوى غلوتامات خارج الخلية، ويعتبر أن يعبر حصرا في سوما MC ولها19،العمليات20. هو توصيني upregulated أثناء الشيخوخة وعند تلف الشبكية أو أكد. هو مترجم في النهاية MC-القدمين والعمليات21. ووجد أيضا ضعف توصيني التعبير في الجزء الداخلي من الشبكية يصب لمراقبة وضع العلامات الأخرى أنواع الخلايا الدبقية، مثلاً، أستروسيتيس. أوتوفلوريسسينسي الجزء الخارجي للعلاقات العامة قدمت أيضا إشارة في ONL ولكن يمكن أن يكون هذا التمييز بوضوح بين. وكان إشارة توصيني أوبريجولاتيد في اليوم الثالث بعد الإصابة. وبالتالي، إجراء تحاليل في اليوم الثالث بعد العلاج بالليزر أظهرت MCs توصيني الإيجابية فقط داخل موقع الإصابة في ONL الشبكية. من يوم 14، التجديد قد اكتمل إلى حد كبير وإشارة توصيني دوونريجولاتيد إلى مستوى خط الأساس في مجال الأضرار. على عكس توصيني لم يطرأ أي تغيير كبير في مستوى التعبير من فئة الخدمات العامة. ومع ذلك، قد تكون هناك downregulation مترجمة من فئة الخدمات العامة في موقع الإصابة.

رقم 1: الإعداد لتنظيم دورات تعريفية لإصابة ليزر الشبكية الزرد وعقب تحليل OCT. (أ) ترتيب نظام ليزر قبل العلاج. الزرد (أ-1) توضع على حامل دبوس سيليكون مع العدسات اللاصقة النظارة في المكان قبل تطبيق شعاع الليزر. (ب) ترتيب نظام أكتوبر قبل التصوير. وضع الزرد (باء-1) قبل د 78 فتحه العدسة مصباح قبل الكشف عن مواقع الضرر عن طريق أكتوبر الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

رقم 2: الإعداد للحصول على صور الأشعة تحت الحمراء وأكتوبر. (أ) لقطة نافذة البرنامج أثناء التصوير. يصور أوضاع الأشعة تحت الحمراء وأكتوبر. (ب) نظرة عامة على لوحة تستخدم للحصول على الصور. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

الشكل 3: الأشعة تحت الحمراء (يسار) والصور (يمين) أكتوبر من المواقع المتضررة ويصب من الشبكية في نفس العين في وقت مختلف النقاط (أيام 0، 1، 3، 7، 14 و 6 أسبوع) بعد انحلال الشبكية المستحثة بالليزر- في صور الأشعة تحت الحمراء، مربع أخضر يشير إلى جزء الشبكية التي يتم تحليلها والخط الأخضر تبين موقع الصور أكتوبر على الشبكية. تشير الأسهم إلى مواقع البقع الليزر الكشف عن الإشارات فرط الانعكاسية في شريط مقياس أكتوبر = 200 ميكرومتر. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

الشكل 4: ح & ه تلطيخ المصابين و contralateral يصب العين الزرد في وقت مختلف النقاط (أيام 0، 1، 3، 7، 14 و 6 أسبوع) بعد انحلال الشبكية المستحثة بالليزر- GC، طبقة خلايا العقدة؛ المكتب، الطبقة النووية الداخلية؛ ONL، طبقة النووي الخارجي. شريط المقياس = 50 ميكرومتر. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

الرقم 5: كشف المناعي للتنشيط MC. توصيني (الأخضر) وفئة الخدمات العامة (أحمر) تلطيخ في الشبكية الزرد الجرحى ويصب في وقت مختلف النقاط (أيام 0، 3، 14) بعد انحلال الشبكية المستحثة بالليزر. إشارة خضراء في ONL سبب أوتوفلوريسسينسي س العلاقات العامةشرائح أوتير. نواة الخلية هي ملطخة ب DAPI (أزرق). شريط المقياس = 50 ميكرومتر. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
الزرد نموذج حيوان شعبية لدراسة آليات تنكس الشبكية/التجدد في الفقاريات. ويصف هذا البروتوكول وسيلة للحث على إصابة مترجمة تعطيل الشبكية الخارجي مع الحد الأدنى من الضرر للشبكية الداخلية. وفي وقت لاحق، نقوم بمراقبة في فيفو مورفولوجية الشبكية ورد إطلاق مولر في جميع أنحاء التجدد الشبكية.
ونحن نشكر مارتن زنكيرناغل، دكتوراه في الطب ودكتوراه وميريام ريسينهوفير، دكتوراه لبلدها المدخل العلمي في وضع النموذج ونشهده فريدريكا لها المساعدة التقنية الممتازة.
| محلول الهيماتوكسيلين الحمضي | سيجما ألدريتش ، بوكس ، سويسرا | 2852 | |
| ألبومين | سيجما ألدريتش ، بوكس ، سويسرا | A07030 | |
| ألبومين مصل الأبقار (BSA) | سيجما ألدريتش ، بوكس ، سويسرا | 5470 | |
| داكو قلم | داكو ، جلوستروب ، دانمارك | S2002 | |
| DAPI تصاعد مختبرات ناقلات متوسطة | ، بورلينجيم ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية | H-1200 | |
| Eosin G محلول مائي 0.5٪ | كارل روث ، أرليشيم ، سويسرا | X883.2 | |
| الإيثانول | سيجما ألدريتش ، بوكس ، سويسرا | 2860 | |
| حمض رباعي الأسيتيك ثنائي الإيثيلين (EDTA) | سيجما ألدريتش ، بوكس ، سويسرا | ED | |
| يوكيت | سيجما ألدريتش ، بوكس ، سويسرا | 3989 | |
| الماعز المضادة للأرانب IgG H& L Alexa فلور & 488 | Life Technologies ، Zug ، سويسرا | A11008 | |
| الماعز المضاد للفأر IgG H& L Alexa فلور & 594 | Life Technologies ، Zug ، سويسرا | A11020 | |
| مصل الماعز العادي | Dako ، Glostrup ، Danmark | X0907 | |
| عدسات لاصقة هيدروجيل | جونسون اند Johnson AG ، Zug ، سويسرا | n.a.1 | Day Acuvue Moist |
| Hydroxypropylmethylcellulose 2٪ | OmniVision ، Neuhausen ، سويسرا | n.a.Methocel | 2٪ |
| إيثيل 3-أمينوبنزوات ميثان سولفونات | سيجما ألدريتش ، بوكس ، سويسرا | A5040 | Tricaine ، MS-222 |
| Visulas 532s | Carl Zeiss Meditec AG ، Oberkochen ، ألمانيا | n.a.532 nm | |
| ماوس ليزر الأجسام المضادة أحادية النسيلة المضادة ل GS | Millipore ، Billerica ، MA ، الولايات المتحدة الأمريكية | MAB302 | |
| HRA + OCT نظام التصوير | هايدلبرغ للهندسة ، هايدلبرغ ، ألمانيا | n.a.Spectralis | |
| هايدلبرغ آي إكسبلورر | هايدلبرغ للهندسة ، هايدلبرغ ، ألمانيا | n.a.الإصدار | 1.9.10.0 |
| بارافورمالديهايد (PFA) | سيجما ألدريتش ، بوكس ، سويسرا | P5368 | |
| محلول ملحي مخزن بالفوسفات (PBS) | سيجما ألدريتش ، بوكس ، سويسرا | P5368 | |
| أرنب مضاد للأجسام المضادة متعددة النسيلة مضاد ل GFAP | Invitrogen ، Waltham ، MA ، الولايات المتحدة الأمريكية | 180063 | |
| حامل دبوس السيليكون | Huco Vision AG Switzerland | n.a. | قطع يدويا من حصيرة دبوس السيليكون لصينية التعقيم وفقا لذلك. |
| مصباح شق BM900 | Haag-Streit AG ، كوينيز ، سويسرا | n.a.Slit | |
| مصباح محول | Iridex Corp. ، ماونتن فيو ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية | n.a.Superfrost | |
| Plus الشرائح الزجاجية | Gehard Menzel GmbH ، براونشفايغ ، ألمانيا | 10149870 | |
| TgBAC (gfap: gfap-GFP) zf167 (AB) | سلالة KIT ، كارلسروه ، ألمانيا | 15204 | http://zfin.org/ZDB-ALT-100308-3 |
| تريس محلول ملحي مخزن مؤقت (TBS) | سيجما ألدريتش ، بوكس ، سويسرا | P5912 | |
| توين 20 | سيجما ألدريتش ، بوكس ، سويسرا | P1379 | |
| 78D عدسة مصباح شق غير ملامسة | فولك بصري ، مينتور ، أوهايو ، الولايات المتحدة الأمريكية | V78C | |
| زيلين | سيجما ألدريتش ، بوكس ، سويسرا | 534056 | |
| عدسة ليزر قاع العين | أدوات العين ، بلفيو ، واشنطن ، الولايات المتحدة الأمريكية | OFA2-0 | |
| 2100 Retriever | Aptum Biologics Ltd. ، ساوثهامبتون ، المملكة المتحدة | R2100-EU | Steamer |