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Methodenartikel

Im lebenden Organismus Methoden zur Beurteilung der Funktion und Struktur retinaler Ganglienzellen und Sehnerven bei Großtieren

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DOI:

10.3791/62879

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26. Februar 2022

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* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Hier demonstrieren wir mehrere In-vivo-Tests (Flash Visual Evoked Potential, Muster-Elektroretinogramm und optische Kohärenztomographie) an Ziegen- und Rhesusaffen, um die Struktur und Funktion des Sehnervs und seiner Neuronen zu verstehen.

Zusammenfassung

Der Sehnerv sammelt Axonsignale von den retinalen Ganglienzellen und überträgt visuelle Signale an das Gehirn. Große Tiermodelle der Sehnervenverletzung sind aufgrund ihrer engeren Ähnlichkeit mit Menschen in Größe und Anatomie unerlässlich, um neuartige therapeutische Strategien von Nagetiermodellen auf die klinische Anwendung zu übertragen. Hier beschreiben wir einige In-vivo-Methoden zur Bewertung der Funktion und Struktur der retinalen Ganglienzellen (RGCs) und des Sehnervs (ON) bei großen Tieren, einschließlich des visuell evozierten Potentials (VEP), des Musterelektroretinogramms (PERG) und der optischen Kohärenztomographie (OCT). In dieser Studie wurden sowohl Ziegen als auch nichtmenschliche Primaten eingesetzt. Durch die schrittweise Präsentation dieser In-vivo-Methoden hoffen wir, die experimentelle Reproduzierbarkeit zwischen verschiedenen Labors zu erhöhen und die Verwendung von Großtiermodellen optischer Neuropathien zu erleichtern.

Einleitung

Der Sehnerv (ON), der aus Axonen der retinalen Ganglienzellen (RGC) besteht, überträgt visuelle Signale von der Netzhaut an das Gehirn. ON-Erkrankungen wie Glaukom, traumatische oder ischämische Optikusneuropathie verursachten häufig eine irreversible ON/ RGC-Degeneration und einen verheerenden Sehverlust. Obwohl es derzeit viele Durchbrüche bei der ON-Regeneration und dem RGC-Schutz in Nagetiermodellen gibt1,2,3,4,5,6, blieben die klinischen Behandlungen für die meisten ON-Erkrankungen im letzten halben Jahrhundert im Wesentlichen gleich mit unbefriedigendem ....

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Protokoll

Die Experimente wurden streng in Übereinstimmung mit den ARRIVE-Richtlinien und dem Leitfaden der National Institutes of Health für die Pflege und Verwendung von Labortieren durchgeführt und entsprechen den Protokollen, die vom Institutional Animal Care and Use Committee der Wenzhou Medical University (WMU) und des Joinn Laboratory (Suzhou) genehmigt wurden. Die männlichen Saanenziegen im Alter von 4 bis 6 Monaten mit einem Gewicht von 19-23 kg wurden in der Tierhaltung der WMU untergebracht. Die männlichen Rhesusmakaken im Alter von 5 bis 6 Jahren mit einem Gewicht von 5-7 kg wurden in der Tierhaltung Joinn untergebracht. Alle Tiere wurden in einem klimatisierten Rau....

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Ergebnisse

Abbildung 1A zeigt repräsentative Ergebnisse von FVEP bei Ziegen. Obwohl die Wellenformen bei gleicher Blitzintensität eine relative Ähnlichkeit aufweisen, empfehlen wir dennoch, die Wellenformen zweimal zu untersuchen. Elektromagnetische Wellen, die von elektronischen Geräten erzeugt werden, stören die gesammelten elektrischen Signale, was zu einem hohen Grundlinienrauschen und einer schlechten Wiederholbarkeit der Wellenform führt. Daher wird empfohlen, sicherzustellen, dass während der el.......

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Diskussion

In dieser Studie stellen wir ein Protokoll von VEP, PERG und OCT bei Ziegen und Rhesusaffen vor. Diese In-vivo-Methoden können in großen Tiermodellen verschiedener Optikusneuropathien wie Glaukom, ischämische oder traumatische Optikusneuropathie und Optikusneuritis9 angewendet werden.

PVEP ist stabiler und empfindlicher als FVEP17; es kann jedoch nicht in Ziege9 ausgelöst werden. Daher wird FVEP bei Ziegen und PVE.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben keine Interessenkonflikte offenzulegen.

Danksagungen

Diese Studie wurde durch die folgenden Zuschüsse finanziert: National Key R&D Program of China (2021YFA1101200); Medizinisches Forschungsprojekt von Wenzhou (Y20170188), National Key R&D Program of China (2016YFC1101200); Nationale Naturwissenschaftliche Stiftung Chinas (81770926;81800842); Wichtiges F&E-Programm der Provinz Zhejiang (2018C03G2090634); und Key R&D Program des Wenzhou Eye Hospital (YNZD1201902). Der Sponsor oder die Förderorganisation hatte keine Rolle bei der Gestaltung oder Durchführung dieser Forschung.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
47,6 x 26,8 cm große MonitoreDELL Inc.E2216HVDie visuellen Reize der Kontrastumkehr schwarz-weiß Schachbrettmuster wurden auf Bildschirmen
6,0 mm TrachealtubusHenan Tuoren Medical Device Co., LtdPVC 6.0sicherstellen die
Atemwege Alligator Clip
AtropinGuangdong Jieyang Longyang Animal Pharmaceutical Co., Ltd.reduzieren die Bronchialsekretion und schützen das Herz vor der Aktivierung des Vagusnervs
Carbomer Eye GelFabrik GmbH Tochtergesellschaft von Bausch & LombBefeuchten Sie die Hornhaut und stabilisieren Sie die Aufzeichnungselektroden
ERG-Jet AufzeichnungselektrodenRoland Consult Stasche& Finger GmbH2300 La Chaux-De-FondsERG Aufzeichnung
AugenspekulumShanghai Jinzhong Medical Device Co., LtdZYD020offene Lidfissur
Heidelberg Spectralis OCT SystemHeidelberg EngineeringOCT System
Bildgebung https://www.heidelbergengineering.com/media/e-learning/Totara-US/files/pdf-tutorials/2238-003_Spectralis-Training-Guide.pdf)
IsofluranRWD Life Science Co., LtdR510-22Isofluran-Anästhesie
männliche Saanen-ZiegenCaimu Livestock Company, Land (Hangzhou, China)Die männlichen Saanen-Ziegen im Alter von 4 bis 6 Monaten mit einem Gewicht von 19– 23 kg
NadelelektrodeRoland Consult Stasche& Finger GmbHU51-426-G-DVerwendung für FVEP-Erdungselektrode und PERR-Referenzelektroden
peripherer Venenkatheter intravenösBD Shanghai Medical Device Co., Ltd383019intravenöser Zugang für Atropin und Propofol
PropofolXian Lipont Enterprise Union Management Co., Ltd.Induktion der Isofluran-Anästhesie bei Ziegen
Tropicamid Phenylephrin AugentropfenSANTEN OY, Japan5% Tropicamid und 5% Phenylephrin Hydrochlorid
visuelle Elektrophysiologie GerätGotec Co., LtdGT-2008V-IIIVerwendung für FVEP & Verifizierter
XylazinHuamu Tiergesundheitsprodukte Co., Ltd.Xylazin-Anästhesie: Intramuskuläre Injektion von Xylazin 3 mg/kg
Zoletil50Virbacinduziert Isofluran-Anästhesie bei Affen
(Lieferant - PERG

Referenzen

  1. Benowitz, L., Yin, Y. Rewiring the injured CNS: lessons from the optic nerve. Experimental Neurology. 209 (2), 389-398 (2008).
  2. Park, K. K., et al. Promoting axon regeneration in the adult CNS by modulation of the PTEN/mTOR pathway. Science. ....

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Nachdrucke und Genehmigungen

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