2015年6月9日
網膜電図(ERG)は、光に反応して網膜によって生成される電位です。この論文では、暗順応ラットでERGを使用して網膜機能を評価する方法と、神経保護的介入(この場合は遠隔虚血性プレコンディショニング)を評価するためにERGをどのように使用できるかについて説明します。
この手順の全体的な目的は、正常なラット、光損傷を受けたラット、および遠隔虚血プレコンディショニング後に光損傷を受けたラットの視覚機能をERGを用いて評価し、それによって網膜に対する遠隔肢虚血の保護効果を実証することです。これはまず、ラットを12時間暗順応させることで達成されます。次のステップでは、LED光刺激とデジタルアンプを用いて、ベースラインの暗順応ERGを記録します。
次に、ラットに強い連続光を照射し、網膜ストレスを与えます。最終ステップとして、光損傷を与えたラットと遠隔肢虚血によるプレコンディショニングを施したラットのERG記録を比較し、A波に現れる視細胞応答およびB波に現れる内網膜応答を測定します。最終的に、暗適応ERGを用いて暗所視機能を評価します。
したがって、本手法は遠隔虚血に基づく神経保護に関する知見を提供することができます。また、他の形態の網膜損傷や疾患の薬理学的試験、および視覚欠損を持つ動物のスクリーニングにも適用可能です。本手順を開始するために、ラットを12時間暗順応させ、その後、ケタミン・キシラジンカクテルを注射して麻酔をかけます。
動物が意識を失ったら、足を軽くつまんで反射反応がないことを確認し、麻酔深度をチェックします。次に、角膜にアトロピン1滴とプロキシメタカイン1滴を点眼します。10 cmの黒い縫合糸を2本切ります。
次に、糸でループを作り、それを眼球の赤道部に滑り込ませます。眼球をわずかに前方に引き出し、角膜がまぶたに触れないように、少しきつく結びます。続いて、角膜にカルマー点眼液を投与します。ラットを加熱プラットフォーム上の吸収性ベッドの上に置き、頭部をガンツフェルトの開口部に配置します。
次に、体温が37 °Cに維持されていることを確認するため、内部温度プローブを直腸に挿入し、コードをラットの尾にテープで固定してプローブの位置を安定させます。続いて、参照電極を後肢の皮下に挿入します。電極が口から脱落するのを防ぐため、陰極を口の中にしっかりと配置します。
接続リードを安定した表面に固定します。次に、正極を角膜の中心に配置し、マイクロマニピュレーターを用いて電極が角膜に軽く接触するように調整します。電極の配置が完了したら、暗順応を維持するため、ガンツフェルト(ganzfeld)および動物を含む装置全体を不透明な素材で覆います。
データ収集ソフトウェアにおいて、サンプリングレートを2 kHzに設定し、プリコレクションサンプリングを5 ms、収集時間を100〜1000 msに設定します。次に、バンドパスフィルタを1〜1000 Hzに設定し、フラッシュ後の100 msの間サンプリングがトリガーされるように設定してください。
次に、記録のベースラインを確認します。外来ノイズはなく、アンプノイズと呼吸による変動が認められるはずです。その後、テストフラッシュを行います。
これはテストフラッシュに対する典型的なERG波形です。完了後、動物を10分間暗順応させてください。その後、信号が安定しているかベースラインを再確認します。
続いて、記録を開始します。記録セッションの終了時に、動物の体温が安定しているかを確認してください。電極を取り外し、角膜に再びカーマーポリマーを塗布します。その後、動物が完全に動き、活動的になるまでヒートパッドの上で回復させ、それから飼育ケージに戻します。
この図は、暗適応後のERGにおけるa波およびb波の測定を示しています。ここに示されている波形は、暗適応させた眼の角膜から、T zeroとして示されるタイミングで照射された強光フラッシュに反応して記録されたものです。a波の振幅は、基線から最初の谷までで測定されます。
B波の振幅は、A波の谷からそれに続く正のピークまでを測定します。潜時は、刺激アーチファクトから、A波の谷などのトレース上の関心点までを測定します。未加工のERG信号は、光刺激の強度が増すにつれて増大します。
約0.4 logs scotopic candela seconds per meter squaredで波形が顕著になり、混合ERG信号を錐体反応と桿体反応に分離するためにツインフラッシュ法が用いられてきました。習熟すれば、この手法は30分以内に完了させることができます。
完全なトランスクリプトを表示し、数千本の科学動画にアクセス
本研究では、暗順応させたラットの網膜機能を評価するために、網膜電図(ERG)を用います。特に、光誘発ストレス後の網膜反応に対する遠隔虚血プレコンディショニングの神経保護効果について検討します。
げっ歯類モデルにおける網膜電図(ERG)評価は、網膜機能および神経保護介入の定量的な評価を可能にし、眼科領域の創薬における初期段階のターゲット検証を支援します。桿体および錐体の応答を区別し、遠隔肢虚血プレコンディショニング後の機能的アウトカムを測定できる本プロトコルの能力は、メカニズムのリスク低減(de-risking)とトランスレーショナルな連続性に対する予測的信頼性を提供します。このアプローチは、前臨床パイプラインにおける神経保護戦略のポートフォリオ選別(triage)および優先順位付けに直接的に有用です。
ERGプロトコルは、初期の探索から前臨床検証までを統合し、仮説検証、メカニズムに基づくリスク低減、および神経保護介入の定量的評価を支援します。