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방법 논문

비주얼 결함의 특성을 만성 안구 고혈압의 레이저 유도 마우스 모델

12.8K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/50440

⸱

2013년 8월 14일

 ,  ,  , 
1Department of Ophthalmology, Northwestern University, 2Department of Neurobiology, Northwestern University

이 논문에서

요약

만성 안구 고혈압 쥐의 눈 섬유주 레이저 광응고술을 사용하여 유도된다. 안압 (IOP)는 레이저 치료 후 몇 개월 동안 상승합니다. 시력 실험 동물의 대비 감도의 감소는 optomotor 테스트를 사용하여 모니터링 할 수 있습니다.

초록

자주 높은 안압 (IOP)와 관련된 녹내장은 실명의 주요 원인 중 하나입니다. 우리는 인간의 높은 안압 녹내장을 모방하는 안구 고혈압의 마우스 모델을 구축하기 위해 노력했다. 여기에 레이저 조명은 각 폐쇄를 유도 수성 유출 photocoagulate하기 위해 각막 윤부에 적용됩니다. IOP의 변화는 레이저 치료 전후 리바운드 안압계를 사용하여 모니터링 할 수 있습니다. optomotor 행동 테스트는 Visual 용량의 해당 변화를 측정하는 데 사용됩니다. 레이저 조명 후 지속적인 안압 상승을 개발 한 마우스에서 대표적인 결과가 표시됩니다. 시력 저하 및 대비 감도는이 안구 고혈압 쥐에서 관찰된다. 함께, 우리의 연구는 녹내장 쥐에서 신경 세포의 변성 및 기본 분자 메커니즘을 조사하기 위해 중요한 모델 시스템을 소개합니다.

프로토콜

절차

C57BL/6J 마우스 (잭슨 연구소, 바 하버, 메인)은 노스 웨스턴 대학교의 동물 관리 시설에서 발생합니다. 모든 동물은 노스 웨스턴 대학 기관 애니멀 케어 및 사용위원회와 NIH에서 신경 과학 연구에서 동물의 사용에 대한 지침을 따른다 승인 프로토콜에 따라 사용됩니다.

1. 레이저 광응고술

레이저 광응고술의 절차는 5-7 이전에 발행 된 프로토콜에서 수정됩니다.

  1. 케타민 (100 ㎎ / ㎏, 버틀러 Schein의 동물 건강, OH)과 xylazine (아이오와, 셰넌 도어의 10 ㎎ / ㎏, 로이드 주식, IA)의 복강 주사로 40 ~ 60 일 이전 마우스를 마취.
  2. 1 % 아트로핀 황산염 솔루션의 하나 또는 두 방울 (알콘 연구소, 주식 회사, 포트 워스, 텍사스)와 국소 치료로 실험 동물의 오른쪽 눈의 동공을 팽창.
  3. 산동 후, 평평하게nterior 챔버 레이저 유도는 6 강화한다. 전방 액을 배출 슬릿 램프 아래 전방 공간 (SL-3E, 탑콘, 오클랜드, NJ)에 예리한 끝 (세계 정밀 계측기 Inc의 새러 소타, 플로리다)와 유리 마이크로 피펫을 삽입합니다.
  4. 플라스틱 콘 홀더 (브레인 과학 주식 회사, MA)에 마우스를 억제하고 (그림 1A 참조) 만든 플랫폼에 묶여. 고정 장치와 마우스를 잡고 슬릿 램프 뒤에 광원 마우스의 오른쪽 눈을 노출합니다. 슬릿 램프에서 마취 마우스의 오른쪽 눈을 맞 춥니 다.
  5. 두 손으로 마우스 고정 장치를 잡고있는 동안, 아르곤 레이저 (울티마 2000SE, 일관된, 산타 클라라, CA)를 사용하여 각막 윤부에 레이저 조명을 적용합니다. 수직 섬유주의 둘레 80-100 레이저 반점 (514 nm의, 100 mW의 50 밀리 초 펄스, 200 μm의 지점)에 대해 제공합니다. C57BL / 6 마​​우스는 P에 대한 장벽 역할을 색칠 조리개를 가지고otential 길잃은 에너지 7.
  6. 주입 국소 0.5 % 목시 플록 사신 (알콘 연구소, 주식 회사, 포트 워스, 텍사스) 레이저 치료 부위와 0.5 %가 Proparacaine이 (바슈롬, 로체스터, NY) 통증을 완화하는 소독하는 안구 표면에.에게
  7. 완전히 깨어 때까지 약 1 시간 동안 복구를 위해 가열 패드 (태양열 제품 Inc, 보카 레이 톤, 플로리다)에 동물을 유지합니다.
  8. 왼쪽 눈은 대조군으로 봉사하는 치료입니다.

2. 안압 측정

  1. 플라스틱 콘 홀더에로드 한 다음 (그림 2A 참조) 플랫폼을 억제하는 튜브에 깨어 마우스를 놓습니다.
  2. 시간을 5 분 내지는 10 분 마우스 홀더의 위치에 적응하자 할 수 있습니다. 프로브 팁이 떨어져 각막 (14)의 표면 2~3밀리미터 때까지 마우스 눈 리바운드 안압계 (TonoLab, 콜로니얼 의료 공급, 프란 코니아, 뉴햄프셔) 접근.
  3. 프로브 팁의 중심 표면을 칠 수 있도록 측정 버튼을 눌러부드럽게의 각막. 같은 눈의 안압 여섯 측정 연속 3 세트 취득하고 눈의 안압으로 평균입니다. 치료 컨트롤의 눈은 항상 다음 측정 레이저 치료 눈을위한 기준 수치를 얻기 위해 먼저 측정됩니다.

3. Optomotor 테스트

시력 및 대비 감도는 14,15을 테스트합니다. 개인 마우스의 두 눈 표류 격자의 방향을 반대로하여 개별적으로 검토되며, 시계 방향으로 표류 격자가 왼쪽 눈과 오른쪽 눈 16 반 시계 방향으로 표류 격자의 시각적 기능을 식별하는 데 사용됩니다 즉. 각 테스트는 약 15 분 정도 소요 독립적으로 두 관찰자에 의해 반복됩니다.

  1. 마우스를 놓고 마우스가 네 개의 컴퓨터 모니터 (그림 3A-B)으로 둘러싸인 높은 플랫폼에서 자유롭게 이동할 수 있습니다.
  2. 그들은 수평 사인 표류 표시되는 있도록 모니터를 설정39 CD / 평방 미터의 평균 휘도 시각적 자극으로 격자. 격자의 이동 방향은 교대로한다 연속적 사이에 시계 방향 및 반 시계 방향으로.
  3. 동물의 움직임을 분석합니다. 시각적 인 자극에 다음 점차적으로 증가 후 표류 격자와 함께 콘서트에서 동물의 움직임을 15 초 내에 "긍정적"으로 간주됩니다. 가장 높은 응답-이끌어내는 시각적 자극은 동물의 시력이 17로 정의됩니다.
  4. 0.075, 0.16, 및 학위 당 0.3 회 (CPD) : 세 개의 미리 설정된 공간 주파수에서 대비 감도를 검사합니다. 각각의 눈에 대한 대비 임계 값은 미리 고정 주파수에서 시각적 인 반응을 이끌어 낮은 대비로 정의됩니다. 대비 감도는 임계 값 17의 역수이다.

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결과

절차에서 설명한대로, 레이저 조명은 폐쇄 각 (그림 1)을 유도, 수성 유출 photocoagulate하는 각막 윤부 지역에서 섬유주위한 것입니다. 대부분의 레이저로 눈 앞의 연구 결과 6 일치 유의 물리적 손상, 색소 분리 또는 감염을 전시하지 않습니다. 쥐의 작은 그룹 (모든 레이저로 동물의 5 % 미만)은 수축 눈 공, 심한 백내장, 중요한 색소 분리, 또는 출혈 등 심각한 손상의 물리적 흔적을 전시 할 때, 우리는 즉시 그들에게 안락사. 레이저로 눈의 약 30 %는 사소한 각막 흉터를 개발, 대부분는 1-2 주 레이저 치료 후 내 회복.

우리는 이상의 백 쥐에서 거의 모든 레이저 치료 눈 높은 안압을 발견했다. 실험 동물의 IOP는 리바운드 안압계 (그림 2)를 사용하여 모니터링합니다. 그림 2B는 I의 변화의 한 예를 보여줍니다레이저 치료 전후 OP. 15....

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토론

우리가 지속적인 안압 위의 보고서는 마우스 눈에서 레이저 조명에 의해 유도 될 수있다. 식염수 주입 모델 18 정맥 소작 모델 광범위한 미세 기술을 필요로 둘 다 11에 비해, 레이저 조명 수행 할 비교적 간단하고 쉽습니다. 보통 우리는 2-3 시간에서 4-6 생쥐 레이저 조명을 수행 할 수 있습니다. 지속적인 안압 상승을 달성하기 위해 중요한 단계 레이저 조명 레이저 매개 변수 앞에 납작 전방이다. 섬유주 영역에 레이저를 대상으로 근처 모양체 혈관 6 부상을 최소화하기 위해 촉진 전방 액을 배출. 레이저의 종류도보고되고있다, 예를 들어, 일부 연구는 각막 등록에 섬유주 및 상공 막 정맥을 대상으로 810 nm의 에너지 펄스 7를 사용하여 532 nm의 5,6과 다른 파장의 다이오드 레이저를 사용하여이온. 각 피해를 극대화하기 위해, 우리는 5-7 이전에보고 된 레이저 모델에 비해 레이저 반점의 수를 증가하고있...

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공개 사항

저자는 그들이 더 경쟁 재정적 이익이 없다는 것을 선언합니다.

저자는 노스 웨스턴 대학의 풀 타임 직원입니다.

저자는이 문서에 사용 된 시약 및 장비를 생산하는 업체가 제공 한 어떠한 자금을받지 않았다.

감사의 글

이 문서에 포함 된 작품은 미국의 건강 보조 재단 (XL), 실명을 방지하기 위해 연구에서 윌리엄 & 메리 그레베 특별 장학생 수상 (XL)에서 녹내장 연구 박사 더글러스 H. 존슨 수상에 의해 지원되었다 실명 예방 일리노이 학회 (HC)와 NIH 부여 R01EY019034 (XL).

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
시약
moxifloxacinAlcon Labs, Inc.NDC 0065-4013-030.5 %, Rx 전용
Proparacaine HydrochlorideBausch LombNDC 24208-730-060.5 %, Rx 전용
안과 용액 USPBausch LombNDC 24208-730-06.5%, Rx 전용
케타민Butler Schein Animal HealthNDC 11695-0550-1100 mg / kg
NADA 139-23610 mg / kg
의 자일라진 LLOYD Inc.아트로핀 황산염 솔루션Alcon Labs, Inc.NDC 61314-303-021 %, Rx 전용
장비
Slit Lamp, TOPCON Visual Systems IncSL-3Epowered by PS-30A
OptoMotry 1.8.0 virtualCerebralMechanics Inc.
광역학 테스트 시스템CerebralMechanics Inc.
Tonometer, TonoLab, 마우스 용Colonial Medical Supply
Heating padSunbeam Products Inc722-810
Argon laser Coherent IncUltima 2000SE
DECAPICONE 플라스틱 콘 홀더 Braintree Sci Inc.마우스용MDC-200
아이오와

참고문헌

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