使用电生理评估功能，在啮齿动物的视网膜和远程肢体缺血预适应的保护作用
2015年6月9日
视网膜电图 （ERG） 是视网膜对光产生的电位。本文描述了如何使用 ERG 评估暗适应大鼠的视网膜功能，以及如何使用它来评估神经保护干预，在本例中为远程缺血预处理。
该程序的总体目标是使用 ERG 测试正常轻度损伤和远程缺血预处理和轻度损伤大鼠的视觉功能，从而证明远程肢体缺血对视网膜的保护作用。这是通过第一次黑暗，让大鼠适应 12 小时来实现的。第二步是使用 LED 光刺激和数字放大器记录基线暗适应 ERG。
接下来，通过将大鼠暴露在明亮的连续光下，使大鼠承受视网膜应激。最后一步是比较光损伤大鼠和以远程肢体缺血为前提的大鼠的 ERG 记录，并测量 A 波中可见的光感受器反应和 B 波中可见的视网膜内反应。最终，暗适应 ERG 用于评估暗视功能。
因此，这种方法可以提供对基于远程缺血的神经保护的见解。它还可以应用于其他形式的视网膜损伤和疾病药理学测试，以及用于筛查有视觉缺陷的动物。要开始此过程，请将大鼠在黑暗中适应 12 小时，然后注射氯胺酮甲苯噻嗪混合物对其进行麻醉。
一旦动物失去知觉，轻轻捏它的脚检查麻醉深度，以确保没有反射反应。接下来，将一滴阿托品和一滴 prox 甲烷涂抹在角膜上。切成 10 厘米长的黑线。
然后用线做一个环，将环滑过眼睛的赤道，稍微紧紧地编织，以便将眼球稍微向前拉，并保持角膜与眼睑清晰。随后，将 carmer 滴眼液滴在角膜上。将大鼠放在加热平台顶部的吸收性垫料上，将其头部置于 ganzfeld 的开口处。
然后将内部温度探头插入直肠，确保体温保持在 37 摄氏度，并通过将温度探头的绳索绑在大鼠的尾巴上来固定到位。接下来，将参比电极皮下插入后肢。将负极牢固地放入口中，以防止电极从口中滑出。
将连接线固定在稳定的表面上。然后将正电极放在角膜中心上，并确保电极使用微米纵器轻轻接触角膜。电极就位后，用不透明材料覆盖设置好的孔，包括 ganzfeld 和动物，以保持暗适应。
在采集软件中。将 2 kHz 设置为采样率，收集前采样为 5 毫秒，收集时间为 100 到 1000 毫秒。然后将带通滤波器设置为 1 到 1000 赫兹，并确保在闪光后 100 毫秒内触发采样。
现在，检查记录基线。它应该没有外来噪声，但显示放大器噪声和呼吸振荡。然后运行测试闪存。
这是响应测试闪光的典型 ERG 波形。完成后，让动物重新适应黑暗 10 分钟。然后重新检查基线以获得稳定的信号。
随后，开始录制 在录制会话结束时，检查动物体温的稳定性。取下电极，然后将 carmer 聚合物重新涂抹在角膜上。之后，让动物在加热垫上恢复，直到它完全活动并活跃，然后再返回动物饲养室。
该图显示了暗适应 ERG 的 A 波和 B 波的测量。此处显示的轨迹是从深色适应眼的角膜记录到在显示为 T 零的时间给出的明亮闪光。波的振幅是从基线到第一个波谷测量的。
B 波的振幅是从 A 波的波谷到下一个正峰值测量的。延迟是从刺激伪像到迹线上的兴趣点（例如 A 波的波谷）测量的。原始占主导地位的 ERG 信号随着光刺激的增加而增加。
波在每平方米大约 0.4 个数量级暗眼坎德拉秒处变得明显，并且已使用双闪光范式将混合 ERG 信号分离为锥杆响应。一旦掌握。这项技术可以在 30 分钟内完成。
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概述
本研究利用视网膜电图（ERG）评估黑暗适应大鼠的视网膜功能。它特别检查远程缺血预处理对光诱导应激后视网膜反应的神经保护作用。
关键研究组成部分
科学领域
- 神经科学
- 电生理学
- 视网膜功能评估
背景
- 视网膜电图（ERG）测量视网膜对光的电响应。
- 黑暗适应对于准确的ERG评估至关重要。
- 远程缺血预处理可能为视网膜细胞提供神经保护。
- 光暴露可诱导视网膜应激，影响视觉功能。
研究目的
- 使用ERG评估正常和预处理大鼠的视觉功能。
- 证明远端肢体缺血对视网膜健康的保护作用。
- 比较光损伤和预处理大鼠的ERG反应。
使用的方法
- 测试前将大鼠在黑暗中适应12小时。
- 使用LED光刺激记录基线黑暗适应ERG。
- 通过暴露于明亮的持续光线诱导视网膜应激。
- 比较ERG记录以测量光感受器和内视网膜反应。
主要结果
- 为黑暗适应的大鼠建立了基线ERG记录。
- 光暴露导致ERG反应的可测量变化。
- 预处理大鼠显示比未预处理大鼠有更好的视网膜反应。
- 研究结果支持通过远程缺血预处理实现神经保护的假设。
结论
- ERG是评估应激下视网膜功能的有效工具。
- 远程缺血预处理可能缓解光诱导的视网膜损伤。
- 进一步研究可以探索这种干预的治疗应用。
常见问题
Executive Industry Relevance
Electroretinogram (ERG) assessment in rodent models enables quantitative evaluation of retinal function and neuroprotective interventions, supporting early-stage target validation in ophthalmic drug discovery. The protocol's ability to distinguish rod and cone responses and measure functional outcomes after remote limb ischemic preconditioning provides predictive confidence for mechanistic de-risking and translational continuity. This approach is directly relevant for portfolio triage and prioritization of neuroprotective strategies in preclinical pipelines.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of neuroprotective hypotheses in retinal injury models.
- Supports functional target validation by quantifying photoreceptor and inner retinal responses.
- Facilitates mechanistic de-risking by isolating rod and cone pathway contributions.
- Provides predictive confidence for advancing neuroprotective candidates.
Screening & Assay Development
- Establishes validated, reproducible ERG protocols for functional screening of interventions.
- Delivers quantitative, standardized readouts (A wave, B wave amplitudes) for compound evaluation.
- Enables scalability and platform reuse across pharmacological and genetic models of retinal injury.
- Supports screening of animals with visual defects for preclinical candidate selection.
Translational & Preclinical Research
- Aligns functional ERG endpoints with disease-relevant retinal injury models.
- Enables continuity from discovery through preclinical validation of neuroprotective strategies.
- Supports risk-adjusted advancement decisions based on quantitative functional outcomes.
- Facilitates translational biomarker development for retinal neuroprotection.
Pipeline & Workflow Integration
The ERG protocol integrates from early discovery through preclinical validation, supporting hypothesis testing, mechanistic de-risking, and quantitative assessment of neuroprotective interventions.
- Discovery Biology: Provides functional readouts for hypothesis-driven evaluation of retinal protection mechanisms.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative ERG outputs for compound and intervention screening.
- Analytics: Enables measurement of A wave and B wave amplitudes and latencies for comparative analysis.
- Translational Research: Bridges discovery and preclinical phases with disease-relevant functional endpoints.
- Enterprise Reuse: Offers a standardized, minimally invasive platform adaptable to diverse retinal injury and neuroprotection studies.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in neuroprotection studies.
- Operational Value: Standardizes functional assessment, ensuring reproducibility and scalability across studies.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions and enhances capital efficiency by providing robust functional endpoints.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of neuroprotective candidates.
Implementation Considerations
- Requires expertise in electrophysiology and rodent handling for reliable ERG acquisition.
- Needs calibrated light stimulus delivery and precise electrode placement for reproducible results.
- Demands cross-team standardization of anesthesia, adaptation, and recording parameters.
- Adaptable to various retinal injury models and neuroprotective intervention studies.
- Limited sensitivity for detecting localized retinal damage; best suited for pan-retinal functional assessment.
