Eine einfache mechanische Verfahren Limbusstammzellinsuffizienzen in der Maus zum Erstellen
17. November 2016
Der folgende Artikel stellt eine einfache und reproduzierbare Technik effektiv zu einer nachhaltigen Mausmodell der Limbusstammzellinsuffizienzen (LSCD) erstellen. Dieses Tiermodell ist nützlich bei der Prüfung und die Wirksamkeit von Behandlungen für Limbus-Stammzellen Krankheiten verglichen.
Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, ein reproduzierbares, nachhaltiges und persistentes Mausmodell für limbalen Stammzellmangel zu schaffen. Diese einfache Technik bietet ein konsistentes Tiermodell für einen Mangel an limbalen Stammzellen, ohne unerwünschte Verletzungen des Auges hervorzurufen, was mit den Standardmodellen für chemische Verletzungen schwer zu erreichen ist. Dieses Modell ist nützlich, um den Krankheitsprozess langfristig auf zellulärer und molekularer Ebene zu untersuchen.
Und um die Wirksamkeit neuartiger Behandlungen zu testen oder zu vergleichen. Nachdem Sie die Maus betäubt haben, kneifen Sie den Zeh ein, um eine ausreichende Anästhesietiefe zu gewährleisten. Untersuchen Sie das Auge unter einer Spaltlampe, um sicherzustellen, dass keine früheren Hornhautverletzungen vorliegen.
Geben Sie einen Tropfen 1% Tetracainhydrochlorid auf das Auge und warten Sie 60 Sekunden. Tragen Sie anschließend sanft 5% Povidon-Jod auf das Auge und die Haare um das Auge herum auf. Wischen Sie den Tropfen nach einer Minute ab oder verteilen Sie ihn auf die Haare um das Auge, um zu verhindern, dass die Haare die Spitze des Werkzeugs beeinträchtigen.
Bereiten Sie einen sterilen rotierenden Fräser und eine sterile gebogene Pinzette vor und bewahren Sie sie während des Eingriffs auf einem sterilen Blatt auf. Stabilisieren Sie nun das Auge, indem Sie die Lider von der Nasenseite her mit der gebogenen Pinzette greifen und das Auge sanft proktozieren. Achten Sie darauf, nicht zu viel Druck auszuüben.
Unter dem Operationsmikroskop den limbalen Bereich zweimal mit dem sterilen rotierenden Fräser rasieren. Entfernen Sie das gesamte Hornhautepithel von Limbus zu Limbus mit dem rotierenden Fräser in kreisförmiger Weise und arbeiten Sie mit der lateralen Seite seiner Spitze. Um Stromaverletzungen zu vermeiden, bürsten Sie die Hornhautteile, von denen das Epithel entfernt wurde, nicht erneut.
Üben Sie keinen Druck auf das Auge aus. Reinigen Sie die Bürstenspitze nach Bedarf. Tragen Sie einen Tropfen steriles PBS auf die Hornhaut auf und wischen Sie alle abgelösten Epithelblätter mit einem weichen Reinigungstuch ab.
Rasieren Sie dann das restliche Epithel, falls vorhanden. Achten Sie auf den Mausschwanz, um eine ausreichende Anästhesietiefe während der Operation zu gewährleisten. Tragen Sie einen Tropfen Fluorescein-Natrium auf die Hornhaut auf.
Reinigen Sie die Hornhaut nach 30 Sekunden und untersuchen Sie sie unter einem Mikroskop mit einem Kobaltblau-Filter, um die vollständige Entfernung des Epithels zu überprüfen. Legen Sie das Tier nach dem Eingriff in seinen Käfig auf eine Heizdecke und beobachten Sie es 30-45 Minuten lang, bis es sich vollständig von der Narkose erholt hat. Tragen Sie in der Zwischenzeit 1%Erythromycin Ophthalmic Salbe auf das Auge auf und setzen Sie die Anwendung des Antibiotikums täglich für eine Woche fort.
Injizieren Sie außerdem sofort und 12 Stunden nach dem Eingriff 0,1 mg/kg Buprenorphin subkutan und setzen Sie die Injektion zwei Tage lang zweimal täglich fort. Dies ist der Hornhaut-Phänotyp einen Monat nach dem Eingriff. Sie können eine ausgedehnte Neovaskularisation sehen, die ein Merkmal des Mangels an limbalen Stammzellen ist.
Eine normale Hornhaut exprimiert Cytokeratin 12, ist aber frei von Cytokeratin 8 oder Becherzellen. Bei einem Mangel an limbalen Stammzellen treten Cytokeratin 8 und Becherzellen auf der Hornhaut auf, während Cytokeratin 12 verloren geht. Sobald diese Technik gemeistert ist, führt sie zu einer Hornhaut-Neovaskularisation, die in einem Monat fast die gesamte Hornhautoberfläche der Maus bedeckt und bis zu drei Monate stabil ist.
Es ist wichtig, dass die Hornhautteile, die das Epithel bereits entfernt wurde, nicht erneut gebürstet werden. Dies kann zu unerwünschten Stromaentzündungen und Trübungen führen. Nach der Entwicklung des limbalen Stammzellmangels können experimentelle Behandlungsmethoden getestet und verglichen werden.
Alternativ kann bereits kurz nach der Verletzung mit der Behandlung begonnen werden. Dieses Video zeigte, wie das limbale und das Hornhautepithel effektiv entfernt werden können, um einen Mangel an limbalen Stammzellen bei der Maus zu induzieren. Mit einigen Modifikationen kann es auch an anderen Tieren durchgeführt werden.
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Übersicht
Dieser Artikel stellt eine reproduzierbare Technik zur Erstellung eines nachhaltigen Mausmodells für einen Defekt der limbalen Stammzellen (LSCD) vor. Dieses Modell ist entscheidend, um den Krankheitsverlauf zu untersuchen und neuartige Therapien zu testen.
Wesentliche Studienkomponenten
Bereich der Wissenschaft
- Neurowissenschaften
- Zellbiologie
- Augenheilkunde
Hintergrund
- Ein Defizit der limbalen Stammzellen beeinträchtigt die Gesundheit der Hornhaut und das Sehvermögen.
- Aktuelle Modelle verursachen häufig unerwünschte Verletzungen, was die Forschung erschwert.
- Für Langzeitstudien wird ein nachhaltiges Modell benötigt.
- Dieses Verfahren zielt darauf ab, diese Lücke zu schließen.
Zweck der Studie
- Entwicklung eines konsistenten Mausmodells für LSCD.
- Ermöglichung der Untersuchung zellulärer und molekularer Krankheitsprozesse.
- Beurteilung der Wirksamkeit potenzieller Therapien.
Verwendete Methoden
- Dem Maus wird eine Anästhesie verabreicht.
- Das Auge wird mit einer Spaltlampe auf vorherige Verletzungen untersucht.
- Eine spezifische Technik wird angewandt, um eine LSCD ohne zusätzliche Schädigung zu induzieren.
- Es erfolgt eine Langzeitüberwachung des Modells.
Hauptergebnisse
- Das Modell imitiert LSCD erfolgreich, ohne unerwünschte Augenverletzungen zu verursachen.
- Es ermöglicht langfristige zelluläre und molekulare Untersuchungen.
- Mithilfe dieses Modells können neuartige Behandlungen effektiv getestet werden.
- Die Ergebnisse weisen auf eine zuverlässige Methode für zukünftige Forschungsarbeiten hin.
Schlussfolgerungen
- Diese Technik stellt ein wertvolles Werkzeug für die Forschung zu LSCD dar.
- Sie vertieft das Verständnis von Erkrankungen der limbalen Stammzellen.
- Zukünftige Studien können auf diesem Modell aufbauen, um Behandlungsoptionen zu verbessern.
Häufig gestellte Fragen
Ausschlaggebende Bedeutung für die Industrie
Die Etablierung eines reproduzierbaren Mausmodells für einen Defekt der limbalen Stammzellen (LSCD) trägt einem entscheidenden Bedarf an krankheitsrelevanten Systemen in der Augenheilkundlichen Wirkstoffforschung Rechnung. Dieses Modell ermöglicht eine mechanistische Risikominimierung und eine vorhersagbare Zuverlässigkeit bei der präklinischen Bewertung regenerativer und entzündungshemmender Therapien, die auf Erkrankungen der Hornhaut abzielen. Sein anhaltendes Phänotyp und die translative Übereinstimmung unterstützen eine robuste Voranbringung der Entwicklungs-Pipeline sowie die Vergleichbarkeit über verschiedene Programm hinweg.
Strategische Anwendungen in der Biopharma-Forschung und -Entwicklung
Frühe Entdeckung und Zielvalidierung
- Ermöglicht die Untersuchung der Funktion limbalen Stammzellen und der Signalwege der Hornhautregeneration.
- Unterstützt die biologische Risikominderung, indem ein konsistentes, verletzungsstandardisiertes Krankheitsmodell bereitgestellt wird.
- Erleichtert die funktionelle Zielstrukturvalidierung für therapeutische Kandidaten zur Behandlung von LSCD.
- Verbessert die Vorhersagesicherheit hinsichtlich der translationalen Relevanz in der Forschung zu Erkrankungen der Augenoberfläche.
Screening und Assay-Entwicklung
- Bietet eine validierte In-vivo-Plattform zur quantitativen Beurteilung der therapeutischen Wirksamkeit.
- Ermöglicht die standardisierte Bewertung zellulärer und molekularer Endpunkte, wie beispielsweise die Cytokeratin-Expression und Neovaskularisierung.
- Ermöglicht die reproduzierbare, skalierbare Untersuchung neuartiger Verbindungen oder Biopharmazeutika zur Reparatur der Hornhaut.
- Erleichtert den zuverlässigen Vergleich von Behandlungsmodalitäten unter kontrollierten Bedingungen.
Translationale und präklinische Forschung
- Entspricht der humanen LSCD-Pathologie und unterstützt die translationale Entwicklung von Biomarkern.
- Ermöglicht Kontinuität von der Entdeckung bis zur präklinischen Validierung regenerativer Strategien.
- Unterstützt risikoadjustierte Entscheidungen für die Weiterentwicklung okularer Therapeutika, die auf Stammzellmangel abzielen.
- Bietet Einblicke in die Krankheitsprogression und die therapeutische Wirkweise.
Pipeline- und Workflow-Integration
Dieses LSCD-Modell ist in den Übergang von der Entdeckung zur präklinischen Phase integriert und ermöglicht die Überprüfung von Hypothesen, die Identifizierung von Leitstrukturen sowie die translationale Validierung von Therapien für die okulare Oberfläche.
- Entdeckungsbiologie: Unterstützt hypothesengetriebene Untersuchungen zum Verlust limbaler Stammzellen und zu Mechanismen der Hornhautreparatur.
- Screening: Liefert reproduzierbare, quantitative Messgrößen zur Wirksamkeits- und Sicherheitsbewertung potenzieller therapeutischer Ansätze.
- Analytik: Ermöglicht die Messung molekularer Marker (z. B. Zytokeratinprofile) und der Neovaskularisierung für vergleichende Analysen.
- Translationale Forschung: Verbindet präklinische Erkenntnisse mit klinischer Relevanz, indem langanhaltende LSCD-Phänotypen modelliert werden.
- Unternehmensweite Wiederverwendung: Bietet eine standardisierte, anpassungsfähige Plattform zur bewertenden Überprüfung okulärer Therapeutika über verschiedene Programmreihen hinweg.
Operative und unternehmerische Auswirkungen
- Wissenschaftlicher Wert: Erhöht die Vorhersagesicherheit und verringert mechanistische Unschärfen in der Augenarzneimittelentwicklung.
- Operationaler Wert: Verbessert die Standardisierung, Reproduzierbarkeit und Skalierbarkeit präklinischer LSCD-Studien.
- Strategischer Wert: Verbessert die Entscheidungsfindung hinsichtlich der Weiterentwicklung oder Einstellung von Projekten und die Kapitalnutzungseffizienz für Augenheilkunde-Portfolios.
- Portfolio-Implikation: Ermöglicht die risikoadjustierte Priorisierung und Weiterentwicklung regenerativer und antiinflammatorischer Wirkstoffkandidaten.
Durchführungsaspekte
- Erfordert Fachkenntnisse in der augenchirurgischen Behandlung von Kleintieren und in der postoperativen Versorgung.
- Benötigt Zugang zu Operationsmikroskopen, motorisierten Fräsen und molekularanalytischen Geräten.
- Setzt eine standardisierte Durchführung der Verletzungsinduktion und der phänotypischen Bewertungsprotokolle über mehrere Arbeitsgruppen hinweg voraus.
- Kann durch Anpassungen des Verfahrens auf andere Kleintiermodelle übertragen werden.
- Sorgfältige Technik ist entscheidend, um stromale Verletzungen zu vermeiden und die Konsistenz des Modells sicherzustellen.
