视网膜研究和疾病修复的基础和最先进的技术

Yuan Ma; Chunqiao Liu

doi:10.3791/65003

摘要

文章讨论：

马， Y.， Li.， T. 在氧诱导的视网膜病变小鼠模型中监测视网膜血管的动态生长。可视化实验杂志。（170），e62410 （2021）。

Guan， Y.， Xie， B. Zhong， X. 用于从人类多能干细胞衍生 3D 视网膜组织的视网膜类器官诱导系统。可视化实验杂志。（170），e62435 （2021）。

Rose， K.， Lokappa， S. Chen， J.用于分离小鼠视网膜中感光细胞区室以进行蛋白质分析的两种剥离方法。可视化实验杂志。（178），e62977 （2021）。

Ye.， Q. et al. 评估大型动物视网膜神经节细胞和视神经功能和结构的体内方法。可视化实验杂志。（180），e62879 （2022）。

Abbas， F.， Vinberg， F.， Becker， S. 优化离体视网膜电图的设置和条件以研究小眼和大眼的视网膜功能。可视化实验杂志。（184），e62763 （2022）。

Okan， I.， Ahmadian， M.， Tutuncu， Y.， Altay， H.， Agca， C. 用于定量小鼠视网膜中 AAV 转导效率的数字液滴 PCR 方法。可视化实验杂志。（178），e63038 （2021）。

社论

眼睛经过进化的精心雕刻，由复杂但组织精美的组织组成，这些组织共同作用以进行光感应。视网膜是眼睛的一部分，代表大脑的外部延伸，在光子检测、光向神经密码的转换以及将编码的神经信息传输到大脑方面发挥着核心作用。由于视网膜在这些过程中的重要性，几十年来一直被研究为中枢神经系统生理和疾病过程的模型。然而，无法治愈的失明仍然主要是由视网膜变性引起的。

该方法集合的主题目标是为致力于眼科研究的科学家和眼科医生提供高度可重复和一致的方法。为了实现这一目标，本集中收录并讨论了六篇关于新颖或改进方法的文章。这些文章涵盖的方法包括病理条件下动态血管生长的监测、人类iPS分化为视网膜类器官、感光细胞区室的制备、大型动物视网膜神经节细胞（RGC）功能的体内评估、离体视网膜电图（ERG）记录的优化，以及用于治疗和研究目的的简化腺相关病毒（AAV）颗粒滴定。

简而言之，作为本集合的一部分，马和李¹ 提供了一种改进成像分析的技术，涉及在氧诱导视网膜病变（OIR）条件下监测视网膜血管重塑，这将有助于研究一系列视网膜血管相关疾病，例如增殖性糖尿病视网膜病变（PDR）、早产儿视网膜病变（ROP）和视网膜静脉阻塞（RVO）。Guan 等人 ² 描述了一种优化的视网膜类器官诱导方案，以生成具有高重现性和效率的视网膜组织，这将有利于疾病建模和细胞治疗。Rose等人³ 提出了一种相对快速和直接的技术来富集正常视杆细胞中的感光器亚细胞特异性蛋白质组分，该技术可用于从健康和退化的视网膜中分离和定量研究其他视网膜层的蛋白质组成。Ye等人⁴ 通过使用视觉诱发电位（VEP）、模式视网膜电图（PERG）和光学相干断层扫描（OCT）证明了对大型动物（包括山羊和非人灵长类动物）的RGC和视神经（ON）结构和功能的体内评估，目的是提高实验可重复性并促进视神经病变大型动物模型的使用。Abbas等人⁵ 优化了离体视网膜电图的设置和条件，以改进视网膜功能分析并最大限度地提高响应幅度和稳定性，从而可以量化分离的视网膜中单个细胞类型的贡献。这些改进有助于研究大型动物和人类供体眼睛的视网膜样本中的光反应。最后，Okan 等人 ⁶ 提供了一种数字液滴 PCR （dd-PCR）方法，以高精度量化注射视网膜中的绝对腺相关病毒（AAV）基因组拷贝数。这种方法将极大地有利于越来越多的基因编辑/治疗研究和常规使用 AAV 载体转导宿主组织的行业。该方法还可以针对线粒体DNA的拷贝数定量进行修改。

本方法集中的上述所有文章都描述了针对视网膜生理学和疾病机制的最先进技术，这些技术在快速发展的视网膜基因和细胞治疗领域特别有用。然而，这些方法并不完全简单，因为实验室和设置之间的可靠性存在相当大的差异。然而，正如本集合中介绍的那样，持续的改进最终将导致开发新工具和方法的创新，从而能够应对未来的挑战并推动该领域向前发展。总之，这代表了该领域观众非常感兴趣的成功方法集合。

披露

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致谢

我们要感谢所有作者和参与者，是你们使这个系列成为可能。

参考文献

Ma, Y., Li, T. Monitoring dynamic growth of retinal vessels in oxygen-induced retinopathy mouse model. Journal of Visualized Experiments. (170), e62410(2021).
Guan, Y., Xie, B., Zhong, X. Retinal organoid induction system for derivation of 3D retinal tissues from human pluripotent stem cells. Journal of Visualized Experiments. (170), e62435(2021).
Rose, K., Lokappa, S., Chen, J. Two peeling methods for the isolation of photoreceptor cell compartments in the mouse retina for protein analysis. Journal of Visualized Experiments. (178), e62977(2021).
Ye, Q., et al. In vivo methods to assess retinal ganglion cell and optic nerve function and structure in large animals. Journal of Visualized Experiments. (180), e62879(2022).
Abbas, F., Vinberg, F., Becker, S. Optimizing the setup and conditions for ex vivo electroretinogram to study retina function in small and large eyes. Journal of Visualized Experiments. (184), e62763(2022).
Okan, I., Ahmadian, M., Tutuncu, Y., Altay, H., Agca, C. Digital droplet PCR method for the quantification of AAV transduction efficiency in murine retina. Journal of Visualized Experiments. (178), e63038(2021).

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