该协议的目的是表征一种基于角膜缘血管丛 360° 热烧灼的青光眼性神经退行性变性的新模型,诱导亚急性高眼压症。
方法文章
该协议的目的是表征一种基于角膜缘血管丛 360° 热烧灼的青光眼性神经退行性变性的新模型,诱导亚急性高眼压症。
青光眼是全球第二大失明原因,是一组异质性眼部疾病,其特征是视神经结构损伤和视网膜神经节细胞 (RGC) 变性,通过中断视觉信息从眼睛到大脑的传递而导致视觉功能障碍。眼压升高是最重要的危险因素;因此,已经通过遗传或实验方法在啮齿动物中开发了几种高眼压模型来研究疾病的原因和影响。其中,已经报告了一些局限性,例如手术侵入性、功能评估不足、需要广泛培训以及视网膜损伤的高度可变扩展。本工作描述了一种简单、低成本和高效的诱发啮齿动物高眼压的方法,该方法基于角膜缘血管丛的低温、全圆烧灼,角膜缘血管丛是房水引流的主要成分。新模型提供了一种技术上简单、无创且可重复的亚急性高眼压症,与进行性 RGC 和视神经变性相关,以及独特的术后临床恢复率,允许通过电生理学和行为学方法 进行体内 功能研究。
医学文献将青光眼理解为一组异质性视神经病,其特征是视网膜神经节细胞 (RGC)、树突、体细胞和轴突进行性变性,导致视盘结构拔罐(挖掘)和视神经功能退化,通过中断视觉信息从眼睛到大脑的传递,导致不受控制的病例黑朦1.青光眼是目前全球不可逆转性失明的最常见原因,预计到 2040 年将达到约 1.118 亿人2,从而严重影响患者的生活质量 (QoL),并导致重大的社会经济问题3。
眼内压 (IOP) 升高是青光眼发生和进展的最重要且唯一可改变的危险因素之一。在多种类型的青光眼中,除正常张力型青光眼 (NTG) 外,所有青光眼在临床病史中的某个时间都与眼压升高有关。尽管在靶向眼压和减缓或阻止疾病进展方面取得了显着的临床和手术进展,但患者仍然因青光眼而失明 4,5。因此,彻底了解这种疾病的复杂和多因素病理生理学对于开发更有效的治疗方法至关重要,特别是为RGC提供神经保护。
在了解疾病机制的各种实验方法中,基于高眼压症(OHT)的动物模型与人类青光眼最为相似。啮齿动物模型特别有用,因为它们成本低,易于操作,可以进行基因操作,寿命短,并且具有与人类相当的眼部解剖学和生理学特征,例如房水产生和引流6,7,8,9,10,11,12,13 .目前使用的模型包括将高渗盐水注射到巩膜外静脉后小梁网硬化14、前房内注射微珠 15 或粘弹性物质 16、涡静脉烧灼 17、用氩激光光凝小梁网 18、环缘缝合19,以及使用年龄相关 OHT 的转基因模型(DBA/2J 小鼠)8.然而,侵入性、术后角膜混浊、眼前节破坏、广泛的学习曲线、昂贵的设备和高度可变的术后眼压是与当前模型相关的少数报告陷阱之一,因此需要开发 OHT 的替代模型来克服这些问题20,21,22。
本方案正式确定了一种新的外科手术,以诱导 OHT 作为青光眼的代理,基于啮齿动物的角膜缘丛烧灼 (LPC)23。这是一种简单、可重复、可访问且非侵入性的模型,可提供高效率和低 IOP 升高的变异性,与独特的高临床完全恢复率相关,因此在减少每个实验中使用的动物数量的情况下提供 体内 功能评估。手术技术诱导亚急性 OHT,并在几天内逐渐恢复到基线水平,这模拟了急性闭角型青光眼中可见的高血压发作。此外,模型中的眼压恢复之后是持续的青光眼性神经变性,这对于未来 RGC 继发性变性的机制研究很有用,尽管 IOP 得到充分控制,但 RGC 的继发性变性发生在几例人类青光眼病例中。
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所有程序均按照视觉和眼科研究协会 (ARVO) 的《在眼科和视觉研究中使用动物的声明》进行,并得到里约热内卢联邦大学健康科学中心科学中心动物使用伦理委员会的批准(协议 083/17)。在本研究中,使用了两性李斯特帽大鼠,年龄为2-3个月,体重为180-320克。然而,该程序可以适用于不同年龄范围的不同大鼠品系。
1. 高眼压手术及临床随访
2. 光运动反应(OMR)分析
注:对于此过程,使用了特定系统25。
3. 记录模式-视网膜电图 (PERG)
注:视网膜电图是使用用于信号处理的特定系统和用于存储和分析波形的相关软件记录的。
4. 视网膜神经节细胞体细胞的定量
注:以下程序用于定量 RGC 胞体,基于使用针对脑特异性同源盒/POU 结构域蛋白 3A (Brn3a) 的抗体对视网膜扁平支架进行免疫组织化学染色。
5.视神经检查
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定量变量表示为平均值±均值标准误差 (SEM)。除了OHT组和对照组之间的IOP动态比较(图1F)外,使用双向方差分析进行统计分析,然后进行Sidak的多重比较检验。p 值< 0.05 被认为具有统计学意义。
图 1 说明了全圆角膜缘神经丛烧灼术 (LPC) 模型的手术步骤,具有重要的标志,例如 360° 热诱导的角膜缘血管消失,以及手术结束时手术眼的轻度至中度瞳孔散大。
在本 131 只大鼠的系列研究中,全圆角膜缘丛烧灼术 (LPC) 诱导手术后立即眼压从基线时的 13.0 ± 0.2 mmHg 升高至 22.7 ± 0.4 mmHg。术后第1天术后眼压峰值(25.3 ± 0.6 mmHg),术后第6天逐渐恢复到基线水平(统计分析:使用Holm-Sidak方法校正多重t检验;图1F)。角膜纤维化或水肿是临床并发,可能会影...
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角膜缘丛烧灼术 (LPC) 是一种新型的后小梁模型,其优点是它针对不需要结膜或肌腫夹层的易于接近的血管结构17,28。与涡旋静脉烧灼模型(一种基于脉络膜静脉引流手术损伤的著名 OHT 模型)不同,静脉淤血预计不会影响 LPC 模型中的眼压升高,因为角膜缘静脉位于房水流出的上游。此外,它在技术上易于学习且成本低廉,主要需要低温热烧灼器。此外,它与独特的 OHT 诱导率和完全临床恢复率(如前所述> 90%)23 相关,这减少了实验所需的动物数量,并允许进行电生理学和行为分析。最后,青光眼变性在手术后相对较短的时间内存在于RGC层和视神经中,从而可以进行短期或中期实验设计23。未来的研究有必要进一步阐明全圆角膜缘脉管系统烧灼对单个视网膜层的影响。
手术方案中的关键步骤是:(1)烧灼尖端必须轻轻接触平行于血管轴的巩膜缘;(2)角膜组织必须保留,不仅在烧灼过程中,而且在动物操作过程...
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作者没有什么可透露的。
我们感谢我们的实验室技术人员 José;尼尔森·多斯桑托斯、戴安·曼达里诺·托雷斯、何塞·弗朗西斯科·蒂布尔西奥、吉尔多·布里托·德索萨和卢西亚诺·卡瓦尔坎特·费雷拉。这项研究由 FAPERJ、CNPq 和 CAPES 资助。
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| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
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| 丙酮 | Isofar | 201 | 用于电子显微镜组织制备(步骤 5) |
| 用于视网膜电图的有源电极 | Hansol Medical Co | - | 不锈钢针 0.25 毫米和次; 15 毫米 |
| Anestalcon | Novartis Biociências S/A | MS-1.0068.1087 | 盐酸丙美卡因 0.5% |
| 氯化钙 | Vetec | 560 | 用于电子显微镜组织制备(步骤 5) |
| 烧灼低温细尖 10/bx | Bovie Medical Corporation | AA00 | 低温眼科烧灼 |
| Cetamin | Syntec do Brasil Ltda | 000200-3-000003 | 盐酸氯胺酮 10% |
| DAKO | Dako North America | S3023 | 抗褪色封固剂 |
| DAPI | Thermo Fisher Scientific | 28718-90-3 | 二脒基-2-苯基吲哚;蓝色荧光核复染剂;发射量为452&以上:3 nm |
| Ecofilm | Cristália Produtos Químicos Farmacêuticos Ltda | MS-1.0298.0487 | 羧甲基纤维素钠 0.5% |
| EPON 树脂 | Polysciences, Inc. | - | 用于电子显微镜的环氧树脂,由四种试剂的混合物组成:Poly/Bed 812 树脂 (CAT#08791);DDSA - 十二烯基琥珀酸酐 (CAT#00563);NMA - Nadic 甲基酐 (CAT#00886);DMP-30 - 2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚 (CAT#00553) |
| 戊二醛 | 显微镜科学 | 16110 | 用于电子显微镜组织制备(步骤 5) |
| Hyabak | União Quí云母 Farmacêutica Nacional S/A | MS-8042140002 | 透明质酸钠 0.15% |
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| Maxiflox | Cristália Produtos Químicos Farmacêuticos Ltda | MS-1.0298.0489 | 环丙沙星 3.5 mg/g |
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| Terramicina | Laboratórios Pfizer Ltda | MS-1.0216.0024 | 盐酸土霉素 30 mg/g + 多粘菌素 B 10,000 U/g |
| Tono-Pen XL | Reichert Technologies | 230635 | 数字压平手持式眼压计 |
| TO-PRO-3 | Thermo Fisher Scientific | T3605 | 远红荧光核复染剂;在 661 nm 处发射 |
| Triton X-100 | Sigma-Aldrich | 9036-19-5 | 非离子表面活性剂 |
| 乙酸铀酰 | 电子显微镜科学 | 22400 | 用于电子显微镜组织制备(步骤 5) |
| Xilazin | Syntec do Brasil Ltda | 7899 | 盐酸甲苯噻嗪 2% |
| 卡尔蔡司 | - | 用于手术和视网膜解剖的立体显微镜 |
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