マウスで輪部幹細胞欠損を作成するための単純な機械的手順
2016年11月17日
次の記事では効果的に輪部幹細胞欠損（LSCD）の持続可能なマウスモデルを作成する簡単な、再現可能な技術を提供します。この動物モデルで試験し、輪部幹細胞疾患の治療の有効性を比較するのに有用です。
この手順の全体的な目標は、辺縁系幹細胞欠損症の再現性、持続性、および持続性のあるマウスモデルを作成することです。このシンプルな手法は、標準的な化学的損傷モデルでは達成が難しい眼への望ましくない損傷を誘発することなく、辺縁系幹細胞欠損症の一貫した動物モデルを提供します。このモデルは、細胞および分子レベルでの疾患のプロセスを長期的に研究するのに役立ちます。
また、新しい治療法の有効性をテストまたは比較するため。マウスに麻酔をかけた後、つま先をつまんで十分な麻酔の深さを確保します。スリットランプの下で目を検査し、以前に角膜損傷がないことを確認します。.
1%の塩酸テトラカインを一滴目に入れ、60秒間待ちます。次に、5%ポビドンヨウ素を目とその周りの髪にやさしく塗ります。1分後、滴を拭き取るか、目の周りの髪に広げて、髪の毛がツールの先端に干渉しないようにします。
滅菌回転バリと滅菌曲げピンセットを準備し、処置中は滅菌シートの上に置いておきます。次に、曲がったピンセットを使用して鼻側からまぶたをつかみ、目をそっとプロクトして目を安定させます。力を入れすぎないように注意してください。
手術用顕微鏡で、滅菌済みの回転バリを使用して辺縁部の周りを2回剃ります。回転するバリで角膜上皮全体を輪部から輪部まで円形に取り外し、その先端の外側で作業します。間質の損傷を避けるために、上皮が除去された角膜部分を再度ブラシをかけないでください。.
目に圧力をかけないでください。必要に応じてブラシの先端を清掃します。角膜に滅菌PBSを一滴垂らし、剥がれた上皮シートを柔らかいクリーニングティッシュで拭き取ります。
次に、残りの上皮がある場合は剃ります。手術中は、マウスの尻尾に注意して、適切な麻酔の深さを確保してください。角膜にフルオレセインナトリウムを一滴垂らします。
30秒後に角膜を洗浄し、コバルトブルーフィルター付きの顕微鏡で検査して、上皮が完全に除去されたことを確認します。処置後、動物をケージに入れ、加熱ブランケットの上に置き、麻酔から完全に回復するまで30〜45分間観察します。その間、1%エリスロマイシン眼科用軟膏を目に塗布し、抗生物質の塗布を1週間毎日続けてください。.
また、0.1mg/kgのブプレノルフィンを直ちに皮下注射し、施術後12時間後に注射し、1日2回2日間続けて2日間投与します。これは、施術から1ヶ月後の角膜表現型です。辺縁系幹細胞欠損症の特徴である広範な血管新生が見られます。
正常な角膜はサイトケラチン12を発現しますが、サイトケラチン8または杯細胞は存在しません。辺縁系幹細胞欠損症では、サイトケラチン8と杯細胞が角膜に現れますが、サイトケラチン12は失われます。この技術を習得すると、1か月でマウスの角膜表面のほぼ全体を覆う角膜血管新生術が実現し、最大3か月まで安定します。
すでに上皮が切除されている角膜部分を再度ブラッシングすることは避けることが重要です。これにより、望ましくない間質の炎症や混濁を引き起こす可能性があります。辺縁系幹細胞欠損症の発症後、実験的治療法を試験し、比較することができます。
あるいは、怪我の直後に治療を開始することもできます。このビデオでは、マウスの辺縁系幹細胞欠損症を誘発するために、辺縁系上皮と角膜上皮を効果的に除去する方法を紹介しました。いくつかの変更を加えれば、他の動物にも実行できます。
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
概要
本記事では、持続可能なマウス辺縁幹細胞欠損（LSCD）モデルを作製するための再現可能な手法を提示します。このモデルは、疾患プロセスの研究および新規治療法の検証において不可欠です。
研究の主要構成要素
科学分野
- 神経科学
- 細胞生物学
- 眼科学
背景
- 輪部幹細胞欠損は、角膜の健康と視力に影響を及ぼします。
- 現在のモデルでは、しばしば不必要な損傷が誘発され、研究を困難にしています。
- 長期的な研究には、持続可能なモデルが必要です。
- 本手法は、その課題を解決することを目的としています。
研究目的
- LSCDの一貫したマウスモデルを構築すること。
- 細胞および分子レベルでの疾患プロセスの研究を促進すること。
- 潜在的な治療法の有効性を評価すること。
使用方法
- マウスに麻酔を投与します。
- スリットランプを用いて、眼に過去の損傷がないか検査します。
- 追加の損傷を与えずにLSCDを誘導するための特定の手法を用います。
- モデルの長期的なモニタリングを実施します。
主な結果
- このモデルは、不要な眼損傷を伴わずにLSCDを正常に模倣しています。
- これにより、長期的な細胞および分子レベルの研究が可能になります。
- このモデルを用いることで、新規治療法を効果的に検証できます。
- 結果は、今後の研究に向けた信頼性の高い手法であることを示しています。
結論
- この技術は、LSCD研究において価値のあるツールとなります。
- これにより、輪部幹細胞疾患への理解が深まります。
- 今後の研究では、このモデルに基づいて治療法の改善を図ることが可能です。
よくある質問
業界における重要性
再現性のあるマウス角膜輪部幹細胞欠損（LSCD）モデルを構築することは、眼科領域の創薬における疾患関連システムの重要なニーズに応えるものです。このモデルにより、角膜疾患を標的とした再生医療および抗炎症療法の前臨床評価において、メカニズムに基づくリスク低減と予測精度の向上が可能になります。また、持続的な表現型とトランスレーショナルな整合性は、堅牢なパイプラインの推進とプログラム間の比較可能性を裏付けるものです。
バイオ医薬品研究開発における戦略的応用
初期探索およびターゲットバリデーション
- 輪部幹細胞の機能および角膜再生経路の解析を可能にする。
- 一貫性のある損傷制御疾患モデルを提供することで、生物学的なリスク低減を支援する。
- LSCDに対処する候補治療薬の機能的なターゲットバリデーションを促進する。
- 眼表面疾患研究におけるトランスレーショナルな関連性の予測信頼性を向上させる。
スクリーニングおよびアッセイ開発
- 治療有効性を定量的に評価するための、検証済みin vivoプラットフォームを提供します。
- サイトケラチン発現や新生血管などの細胞・分子エンドポイントの標準化された評価を可能にします。
- 角膜修復のための新規化合物または生物学的製剤の、再現性および拡張性のあるスクリーニングを支援します。
- 制御された環境下での治療法の信頼性の高い比較を容易にします。
トランスレーショナル・前臨床研究
- ヒトのLSCD病理と一致しており、トランスレーショナルなバイオマーカー開発をサポートします。
- 発見段階から再生戦略の前臨床検証までの継続性を可能にします。
- 幹細胞欠損を標的とした眼科治療薬における、リスク調整済みの推進決定をサポートします。
- 疾患の進行と治療反応に関するメカニズム的な洞察を提供します。
パイプラインおよびワークフローの統合
このLSCDモデルは、発見から前臨床までの連続的なプロセスに組み込まれており、眼表面治療における仮説検証、リード化合物の同定、およびトランスレーショナルな妥当性確認を可能にします。
- 探索生物学：輪部幹細胞の消失および角膜修復メカニズムに関する仮説駆動型の研究を支援します。
- スクリーニング：候補介入策の有効性と安全性の評価に向けた、再現性のある定量的なリードアウトを提供します。
- 解析：比較解析のための分子マーカー（例：サイトケラチンプロファイル）および新生血管の測定を可能にします。
- トランスレーショナルリサーチ：持続的なLSCD表現型をモデル化することで、前臨床所見と臨床的妥当性を結びつけます。
- エンタープライズ再利用：眼科治療薬のプログラム横断的な評価に向けた、標準化され適応可能なプラットフォームを提供します。
運用および企業への影響
- 科学的価値： 眼科領域の薬剤開発における予測の信頼性を高め、メカニズム的な曖昧さを軽減する。
- 運用的価値： 前臨床LSCD研究の標準化、再現性、および拡張性を向上させる。
- 戦略的価値： 眼科ポートフォリオにおけるgo/no-go判断と資本効率を改善する。
- ポートフォリオへの影響： 再生医療および抗炎症候補薬のリスク調整済み優先順位付けと推進を可能にする。
実施上の検討事項
- 小動物の眼科手術および術後ケアに関する専門知識が必要である。
- 手術用顕微鏡、電動バー、および分子解析ツールの利用環境が必要である。
- 損傷誘発および表現型評価プロトコルのチーム間での標準化が求められる。
- 手順を変更することで、他の小動物モデルへの適用が可能である。
- 実質損傷を避け、モデルの整合性を確保するために、慎重な手技が不可欠である。
