2024年10月4日
本方案描述了分离小鼠全 mount 视网膜并进行免疫染色以标记所有视网膜神经节细胞(RGCs)的操作步骤。随后通过成像并利用基于人工智能的软件自动计数 RGCs,为定量分析整个小鼠视网膜中的 RGCs 提供了一种简便、快速且准确的方法。
我们的研究范围是利用小鼠作为青光眼研究的动物模型,精确评估小鼠视网膜中青光眼的状况。我们需要确定视网膜中有多少视网膜神经节细胞。整个小鼠视网膜中大约有 50,000 个视网膜神经节细胞。
如果手动计数,可能需要花费八到十个小时。而采用自动计数方法可在几分钟内完成,可大大节省人力和时间。未来,我们实验室将专注于青光眼治疗的研究。
我们将使用不同的青光眼小鼠模型来测试多种治疗方法。本方案中描述的方法特别适用于治疗效果的评估。在通过颈椎脱位处死小鼠后,进行眼球摘除和眼球组织处理,使用蓝色标记笔在眼球背侧的角膜边缘做标记,以确保解剖过程中组织方向的准确性。
使用剪刀去除附着在眼球上的残留肌肉组织。然后,将去眼球放入一个装有 PBS 的 2 毫升圆底微量离心管中。接着,将眼球转移至另一个含有新配制的 4% 多聚甲醛的 2 毫升离心管中,在 4 摄氏度条件下固定 10 分钟。
在解剖显微镜下,使用精细镊子在角膜上做一个小切口。将眼球放回固定液中,在4°C下孵育3小时,以保存组织形态。使用精细手术剪刀切除角膜和晶状体:在角膜缘(即角膜与巩膜的交界处)周围做一个约1毫米的小切口。
仔细沿角膜周缘剪开,完全切除角膜以暴露其下方结构。接着,使用精细镊子轻轻夹住晶状体并小心将其从周围组织中提起,避免损伤视网膜。进行巩膜切口时,使用精细眼科剪在巩膜上精确剪出一个切口,以便后续解剖操作。
接下来,进行视网膜分离时,将有齿镊插入巩膜与视网膜之间的切口处。轻轻夹住巩膜边缘,避免用力过大,以防撕裂组织。通过沿巩膜与视网膜交界处移动镊子,逐步扩大切口。
使用镊子的齿状部分小心地将巩膜与视网膜分离,避免损伤视网膜。接着,用锋利的剪刀将视网膜切成四个大致相等的瓣状。用软毛刷轻轻展开分离的视网膜,并仔细清除其表面的碎片。
从小鼠中分离出完整的眼底视网膜后,用 PBS 轻柔振荡洗涤 5 分钟。将洗涤后的视网膜浸入封闭缓冲液中,封闭 30 分钟。孵育结束后,弃去封闭缓冲液,加入一抗 BRN3A。
将视网膜在4°C下孵育过夜,以实现特异性抗原-抗体结合。次日,用PBS洗涤视网膜三次,每次5分钟,随后加入Alexa 594或Alexa 488标记的抗兔二抗,室温孵育2小时,以显示目标抗原。免疫染色完成后,用PBS洗涤视网膜,然后将其轻轻转移至载玻片上。
展平视网膜以尽量减少折叠或变形。将盖玻片置于固定好的视网膜上,确保不产生气泡。从 GitHub 链接下载代码,然后从云盘下载必要文件并解压缩。
找到 config.ini 文件,并修改其内容以指向 Yolo V5 CPU 路径。然后,单击 userinterface。
exe 以打开图形界面。检查 pmse_plus.pt 模型文件是否位于 C 盘根目录下。若不存在,请从 Yolo V5 文件夹的 waits 文件夹中复制该文件。
打开细胞计数软件。点击“打开图像”以导入图像,然后点击“运行”,使软件自动计数细胞。
自动细胞计数软件在N-甲基-D-天冬氨酸诱导的青光眼小鼠模型中准确识别出15,231个视网膜神经节细胞,与正常视网膜中约45,000至50,000个视网膜神经节细胞相比,显示出显著的细胞丢失。
本研究概述了一种分离全-mount小鼠视网膜并进行免疫染色以标记视网膜神经节细胞(RGCs)的实验方案。通过使用基于人工智能的软件进行自动化计数,可快速而准确地定量RGCs,从而促进对青光眼等疾病的研究。
视网膜神经节细胞(RGC)丢失的定量评估对于青光眼的临床前研究和治疗效果评价至关重要。全自动整体免疫染色结合基于人工智能的细胞计数技术,可实现对小鼠模型中RGC变性的快速、可重复且可扩展的测量。该技术能力增强了在药物发现和转化研究关键节点上对靶点结合及治疗有效性的预测信心。
该方法可融入从发现到临床前研究的连续过程,支持在小鼠青光眼模型中开展早期机制研究和后期疗效评估。