方法論記事

網膜研究と疾患修復における基礎技術と最先端技術

DOI:

10.3791/65003

2023年3月3日

この記事について

要約

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議論された記事:

Ma, Y., Li., T. 酸素誘発性網膜症マウスモデルにおける網膜血管の動的成長のモニタリング.視覚化された実験のジャーナル。(170)、E62410(2021)。

Guan, Y., Xie, B. Zhong, X. ヒト多能性幹細胞からの3D網膜組織の誘導のための網膜オルガノイド誘導システム.視覚化された実験のジャーナル。(170)、E62435(2021)。

Rose, K., Lokappa, S. Chen, J.タンパク質分析のためのマウス網膜の光受容体細胞コンパートメントの単離のための2つの剥離方法。視覚化された実験のジャーナル。(178)、E62977(2021)。

Ye., Q. et al. 大型動物の網膜神経節細胞および視神経の機能と構造を評価するための In vivo 法.視覚化された実験のジャーナル。(180)、E62879(2022)。

Abbas, F., Vinberg, F., Becker, S. 小さな目と大きな目の網膜機能を研究するためのex vivo網膜電図のセットアップと条件の最適化。視覚化された実験のジャーナル。(184)、E62763(2022)。

Okan, I., Ahmadian, M., Tutuncu, Y., Altay, H., Agca, C. マウス網膜におけるAAV形質導入効率の定量化のためのデジタル液滴PCR法.視覚化された実験のジャーナル。(178)、E63038(2021)。

編集記事

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進化によって慎重に彫刻された目は、光を感知するために連携して機能する複雑でありながら美しく組織化された組織で構成されています。網膜は、脳の外側の延長を表す目の一部であり、光子検出、光の神経コードへの変換、およびコード化された神経情報の脳への伝達において中心的な役割を果たします。これらのプロセスにおける網膜の重要性により、網膜は中枢神経系の生理学的および疾患プロセスのモデルとして何十年にもわたって研究されてきました。しかし、不治の失明は依然として主に網膜変性によって引き起こされます。

このメソッドコレクションのテーマ目標は、眼科研究に専念する科学者や眼科医に再現性と一貫性のある方法を提供することです。この目標に沿って、新しい方法または改良された方法に関する 6 つの記事がこのコレクションに含まれ、議論されています。これらの論文では、病理学的条件下での動的血管成長のモニタリング、網膜オルガノイドへのヒトiPS分化、光受容体細胞コンパートメントの調製、大型動物における網膜神経節細胞(RGC)機能の in vivo 評価、ex vivo網膜電図(ERG)記録の最適化、治療および研究目的のための簡素化されたアデノ随伴ウイルス(AAV)粒子滴定などの方法を取り上げています。

簡単に言うと、このコレクションの一部として、Ma と Li1 は、酸素誘発性網膜症 (OIR) 条件下での網膜血管リモデリングのモニタリングを含む画像解析を改善するための技術を提供し、増殖性糖尿病性網膜症 (PDR)、未熟児網膜症 (ROP)、網膜静脈閉塞症 (RVO) などのさまざまな網膜血管関連疾患の研究に役立ちます。Guan et al.2 は、疾患モデリングと細胞治療に利益をもたらす、再現性と効率の高い網膜組織を生成するために最適化された網膜オルガノイド誘導プロトコルについて説明しています。Roseら3は、正常な網膜の光受容体細胞内特異的タンパク質画分を濃縮するための比較的迅速かつ簡単な技術を提示しており、これは、健康な網膜と変性した網膜の両方から他の網膜層のタンパク質組成を単離し、定量的に調査するために適応できます。Yeら4は、実験の再現性を高め、視神経障害の大型動物モデルの使用を促進することを目的として、視覚誘発電位(VEP)、パターン網膜電図(PERG)、および光コヒーレンストモグラフィー(OCT)を使用して、ヤギや非ヒト霊長類を含む大型動物におけるRGCおよび視神経(ON)の構造と機能のin vivo評価を実証しています。Abbasら5は、ex vivo網膜電図のセットアップと条件を最適化して、網膜機能分析を改善し、応答振幅と安定性を最大化し、単離された網膜における個々の細胞型の寄与の定量化を可能にします。これらの改善により、大型動物およびヒトドナーの眼からの網膜サンプルにおける光応答の調査が容易になります。最後に、Okanら6は、注入された網膜内の絶対アデノ随伴ウイルス(AAV)ゲノムコピー数を高精度で定量するためのデジタル液滴PCR(dd-PCR)法を提供します。この方法は、AAVベクターを日常的に使用して宿主組織を形質導入する遺伝子編集/治療研究や業界の増加に大きな利益をもたらすでしょう。この方法は、ミトコンドリアDNAのコピー数定量のために変更される可能性もあります。

この方法集の上記のすべての記事は、網膜の生理学と疾患メカニズムを標的とする最先端の技術について説明しており、これらの技術は、急速に発展している網膜遺伝子および細胞治療の分野で特に有用です。ただし、ラボとセットアップの間で信頼性には大きなばらつきがあるため、これらの方法は完全に簡単ではありません。それにもかかわらず、このコレクションで提示されているように、一線を画した改善は、最終的には新しいツールや方法論の開発における革新につながり、将来の課題に対処し、この分野を前進させることができます。結論として、これは、この分野の聴衆にとって大きな関心を集める成功したメソッド コレクションを表しています。

開示事項

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著者らは開示するものは何もない。

謝辞

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このコレクションを可能にしてくださったすべての著者と参加者に感謝したいと思います。

参考文献

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  1. Ma, Y., Li, T. Monitoring dynamic growth of retinal vessels in oxygen-induced retinopathy mouse model. Journal of Visualized Experiments. (170), e62410(2021).
  2. Guan, Y., Xie, B., Zhong, X. Retinal organoid induction system for derivation of 3D retinal tissues from human pluripotent stem cells. Journal of Visualized Experiments. (170), e62435(2021).
  3. Rose, K., Lokappa, S., Chen, J. Two peeling methods for the isolation of photoreceptor cell compartments in the mouse retina for protein analysis. Journal of Visualized Experiments. (178), e62977(2021).
  4. Ye, Q., et al. In vivo methods to assess retinal ganglion cell and optic nerve function and structure in large animals. Journal of Visualized Experiments. (180), e62879(2022).
  5. Abbas, F., Vinberg, F., Becker, S. Optimizing the setup and conditions for ex vivo electroretinogram to study retina function in small and large eyes. Journal of Visualized Experiments. (184), e62763(2022).
  6. Okan, I., Ahmadian, M., Tutuncu, Y., Altay, H., Agca, C. Digital droplet PCR method for the quantification of AAV transduction efficiency in murine retina. Journal of Visualized Experiments. (178), e63038(2021).

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