ここでは、トレフィンと鈍いゴルフクラブスパッドとを用いてマウスの中央角膜上皮擦過傷創傷を作成するためのプロトコルが記載されている。この角膜創傷治癒モデルは非常に再現性が高く、現在、疾患の文脈における妥協した角膜創傷治癒を評価するために使用されている。
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ここでは、トレフィンと鈍いゴルフクラブスパッドとを用いてマウスの中央角膜上皮擦過傷創傷を作成するためのプロトコルが記載されている。この角膜創傷治癒モデルは非常に再現性が高く、現在、疾患の文脈における妥協した角膜創傷治癒を評価するために使用されている。
角膜は視力に不可欠であり、眼の屈折力の約3分の2を占める。視力における角膜の役割に不可欠なのは、その透明性です。しかし、その外的位置のために、角膜は角膜の透明度の喪失および最終的な失明につながる可能性のある多種多様な傷害に非常に敏感である。これらの傷害に応答した効率的な角膜創傷治癒は、角膜恒常性を維持し、角膜透明度および屈折能力の保存にとって極めて重要である。角膜創傷治癒が損なわれた場合、角膜は感染症、潰瘍形成、および瘢痕化に対して脆弱になる。角膜の透明性および視力の維持に対する角膜創傷治癒の基本的な重要性を考えると、正常な角膜創傷治癒プロセスのより良い理解は、感染および疾患に関連する角膜創傷治癒障害を理解するための前提条件である。この目標に向けて、角膜創傷のマウスモデルは、正常な生理学的条件下で作動する角膜創傷治癒機構の理解を促進する上で有用であることが証明されている。ここでは、トレフィンと鈍いゴルフクラブスパッドとを用いてマウスにおける中央角膜上皮擦過傷を作成するためのプロトコルが記載されている。このモデルでは、角膜を中心とする直径2mmの円形トレフィンを使用して、創傷領域を区切る。ゴルフクラブのスパッドは、上皮をデブライドし、角膜上皮基底膜を損傷することなく円形の創傷を作成するために注意して使用される。結果として生じる炎症反応は、効率的な創傷治癒に不可欠な細胞および分子事象の十分に特徴付けられたカスケードとして進行する。この単純な角膜創傷治癒モデルは非常に再現性が高く、よく知られており、現在、疾患の文脈における妥協した角膜創傷治癒を評価するために使用されている。
角膜は、眼の3分の1の透明な前部である。角膜は、眼の内部構造を保護し、感染から眼を保護する構造障壁を形成することを含むいくつかの機能を果たす1。さらに重要なことに、角膜は視力にとって重要であり、眼2,3の屈折力の約3分の2を提供する。視力における角膜の役割に不可欠なのは、その透明性です。しかし、その外側の位置のために、角膜は、その障壁機能の破壊、透明性の喪失、および最終的な失明につながる可能性がある日常的に多種多様な傷害にさらされる。角膜透明度の喪失は、世界中の視覚障害の主な原因である4,5。角膜擦過傷は、緊急治療室(ER)への訪問の一般的な理由であり、ER6で提示された眼関連症例の半分を占める。米国では、毎年100万人以上の人々が眼に関連する怪我に苦しんでいると推定されています7。これらの傷害に応答した効率的な角膜創傷治癒は、角膜恒常性を維持し、その透明性および屈折能力の維持にとって極めて重要である。角膜創傷治癒が損なわれた場合、角膜は感染症、潰瘍形成、および瘢痕化に対して脆弱になる8,9。また、屈折矯正手術の人気が高まっているため、角膜10に独特の外傷性課題が課せられています。角膜の透明性および視力の維持に対する角膜創傷治癒の基本的な重要性を考えると、正常な角膜創傷治癒プロセスのより良い理解は、感染および疾患に関連する角膜創傷治癒障害を理解するための前提条件である。
そのために、角膜創傷治癒のいくつかの動物モデルが開発されている11、12、13、14、15。角膜創傷治癒のマウスモデルは、正常な生理学的条件下で作動する角膜創傷治癒機構の理解を促進する上で有用であることが証明されている。異なるタイプの角膜創傷が角膜創傷治癒の研究に用いられており、それぞれが創傷治癒プロセスの異なる側面を調査するのに適している。角膜創傷治癒研究に使用される創傷モデルの一般的なタイプは、機械的および化学的創傷モデルである。化学的角膜創傷は、主に角膜上のアルカリ性火傷の生成を伴い、角膜潰瘍、不透明化、および新生血管形成の研究に有用である13。機械的角膜創傷は、デブリードマン(abrasion)創傷およびケラテクトミー創傷14、15、16を含む。無傷または破れた角膜上皮基底膜は、それぞれデブリードマンおよびケラテクトミー創傷を定義する。デブリードマン創傷では、上皮基底膜は無傷のままであり、一方、ケラテクトミー創傷では、基底膜は主に前間質への浸透で破られる。デブリードマン創傷は、再上皮化、上皮細胞増殖、免疫応答、および角膜創傷後の神経再生を研究するのに最も有用である。一方、ケラテクトミー創傷は、角膜瘢痕の研究に最も有用である14,15。
ここでは、トレフィンと鈍いゴルフクラブスパッドとを用いてマウスの中央角膜上皮擦過傷創傷を作成するためのプロトコルが記載されている。この単純な角膜創傷治癒モデルは、再現性が高く、よく公表されており、現在、疾患17の文脈における妥協した角膜創傷治癒を評価するために使用されている。
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すべての動物プロトコルは、ヒューストン大学とベイラー医科大学の施設動物ケアおよび使用委員会によって承認されました。視覚および眼科研究における動物の使用に関する視覚および眼科研究のための協会(ARVO)の声明に概説されたガイドラインは、マウスの取り扱いおよび使用において従った。
1. 準備

2.麻酔
3. 角膜創傷の作成

図1:2mmトレフィンと鈍いゴルフクラブスパッド トレフィンは角膜中心の円形領域を画定するために使用され、ゴルフクラブのスパッドは画定領域内の上皮を除去するために使用される。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
4. 創傷閉鎖および再上皮化のモニタリング
5. 免疫蛍光イメージングと解析

図2:角膜イメージング戦略と中央擦過傷後の好中球浸潤。 (A)角膜の直径を横切る9つの顕微鏡視野を示す角膜ホールマウントの概略図。灰色の領域は、元の創傷領域を表す。各領域の幅は500μmである(B)DAPI染色による好中球核の明確な馬蹄形またはドーナツ形状に注意する。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
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図3 は、鈍いゴルフクラブスパッドで作成された角膜創傷の透過型電子顕微鏡写真を示し、上皮基底膜が損傷後に実際に無傷であることを実証する。

図3:上皮基底膜は角膜擦過後も無傷のままである。 鈍いゴルフクラブスパッドで作成した角膜創傷の透過型電子顕微鏡写真。矢印は創傷を囲む残りの上皮の下の基底膜を指し、矢印はむき出しの領域の基底膜を指す。これは、未擦過傷から角膜の擦過部分までの基底膜の連続性を示し、基底膜がデブリードメント後に無傷のまま残ることを示している。
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この方法論文の目的は、トレフィンおよび鈍いゴルフクラブスパッドを用いてマウスにおいて中央角膜上皮擦過傷創傷を作成するためのプロトコールを記述することであった。このマウスモデルは、角膜炎症および創傷治癒へのその寄与を研究するために使用されている。このタイプのモデルは、正常な生理学的条件下でおよび病状における角膜創傷治癒機構を研究するために使用することができる17、28、29、41、42。このモデルは、食事誘発性肥満のマウスモデルにおける角膜創傷治癒障害に関する研究によって証明されるように、病理学的条件下での角膜創傷治癒を調査するために用いられてきた17。このモデルの明確な利点は、基底膜を破ることなく正確な中央位置を有する正確な(2mm)再現可能な上皮創傷サイズを作り出す...
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著者らは開示するものは何もありません。
資金提供: NIH EY018239 (A.R.B., C.W.S., および R.E.R., P.R.E.), P30EY007551 (A.R.B.), および Sigma Xi Grant in Aid of Research (P.K.A.) の後援:コンテンツは著者の責任であり、国立衛生研究所(Sigma Xi)の公式見解を表すものではありません。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 抗CD31抗体 | BDバイオサイエンス, ファーミンゲン | 550274 | |
| 抗CD41抗体 | BDバイオサイエンス, ファーミンゲン553847 | ||
| 抗Ly6G抗体 | BDバイオサイエンス, ファーミンゲン | 551459 | |
| ウシ血清アルブミン (BSA) | サーモフィッシャーサイエンティフィック | B14 | |
| C57BL/6 マウス | ジャクソン研究所 | 664 | |
| DAPI | 、シグマ、アルドリッチ | 、D8417 | |
| DeltaVision、広視野デコンボリューション、蛍光顕微鏡 | GEライフサイエンス | ||
| 解剖顕微鏡 | ライカマイクロシステム | ||
| 、電子トップローディング天びん(計量スケール)、 | フィッシャーサイエンティフィ | ||
| ック、エタノール | サーモフィッシャー、サイ | T038181000CS | |
| ゴルフクラブのスパッド | スティーブンスインスツルメンツ | S2-1135 | |
| アイリスカーブはさみ | フィッシャーサイエンティフィック | 31212 | |
| イソフルラン | パターソン獣医 | 07-893-1389 | |
| ケタミン | パターソン獣医 | 07-890-8598 | |
| ホスパート緩衝生理食塩水(PBS) | サーモフィッシャーサイエンティフィック | AM9624 | |
| フルオレセインナトリウム塩 | Sigma Aldrich | 46970 | |
| 外科用ブレード (スケープ ブレード) | ファイン サイエンス ツール | 10022-00 | |
| トレフィン | インテグラ ミルテックス | 33-31 | |
| TritonX -100 | フィッシャー サイエンティフィック | 50-295-34 | |
| 鉗子 | ファイン サイエンス ツール | 11923-13 | |
| キシラジン | パターソン 獣医 | 07-808-1947 |
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