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방법 논문

설치류 망막의 구조적 변화를 평가하기 위한 이미지 유도 광학 간섭 단층촬영(image-guided optical coherence tomography)

935 조회수

DOI:

10.3791/64783

2023년 2월 10일

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

여기에 제시된 프로토콜은 이미지 유도 광 간섭 단층 촬영(OCT)을 위한 데이터 수집 및 데이터 분석 절차를 자세히 설명하고 안구 질환의 여러 설치류 모델에서의 적용을 보여줍니다.

초록

노화 관련 황반변성, 녹내장, 색소성 망막염, 포도막염과 같은 안구 질환은 항상 망막 구조 변화를 동반합니다. 안저에 영향을 미치는 이러한 질병은 항상 광수용체 세포, 망막 신경절 세포, 망막 혈관 내 세포, 맥락막 혈관 세포를 포함한 망막의 특정 세포 유형에서 전형적인 이상을 나타냅니다. 비침습적이고 매우 효율적이며 적응 가능한 이미징 기술은 임상 실습과 기초 연구 모두에 필요합니다. 이미지 유도 광간섭 단층촬영(OCT)은 안저 촬영과 고해상도 OCT를 결합하여 작은 병변과 망막 구조의 중요한 변화를 정확하게 진단하기 때문에 이러한 요구 사항을 충족합니다. 본 연구는 영상유도 OCT에 대한 데이터 수집 및 데이터 분석 절차를 상세히 설명하고, 맥락막 신생혈관형성(CNV), 시신경파쇄(ONC), 광유도 망막 변성, 실험적 자가면역 포도막염(EAU)과 같은 설치류 모델에서의 응용을 입증한다. 이 기술은 안과 분야의 연구자들이 설치류의 망막 구조 변화를 편리하고 안정적이며 다루기 쉽게 식별하는 데 도움이 됩니다.

서론

안저에 영향을 미치는 안구 질환은 항상 광수용체 세포(photoreceptor cell), 망막 신경절 세포(retinal ganglion cell), 망막 혈관 내 세포, 맥락막 혈관 내 세포와 같은 망막의 특정 세포 유형에서 전형적인 이상을 보이며, 이는 환자의 시력에 영향을 미칠 수 있다1. 돌이킬 수 없는 시력 장애를 예방하기 위해서는 시기적절한 진단과 적절한 치료가 필요하다1. 광간섭 단층촬영(Optical Coherence tomography, OCT)은 노화 관련 황반변성, 색소성 망막염, 녹내장, 포도막염, 망막 박리 등 다양한 안구 질환을 평가하기 위해 임상에서 널리 사용되어 왔다 2,3,4. 이러한 종류의 비침습적이고 매우 효율적이며 적응 가능한 이미징 기술은 실험 동물의 질병 상태를 적시에 평가하기 위해 필요합니다 5,6,7,8,9,10.<....

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프로토콜

모든 동물 절차는 안과 및 시력 연구에서의 동물 사용에 대한 시력 및 안과 연구 협회(Association for Research on Vision and Ophthalmology)의 성명을 준수했으며 온주 의과대학(WMU)의 기관 동물 관리 및 사용 위원회(Institutional Animal Care and Use Committee)의 승인을 받았습니다. 쥐와 생쥐는 12시간의 어둡고 밝은 주기에서 18lux의 환경 광 강도로 물과 음식을 자유롭게 이용할 수 있었습니다.

1. 안구 동물 모델의 준비

  1. 마우스 레이저 유도 맥락막 혈관 신생술(CNV) 모델11,12
    1. 생후 4주 된 암컷 마우스(C57BL/6J 배경)에 케타민과 자일라진을 마취하고 3.2단계에 따라 트로피카미드 페닐에프린 점안액으로 동공을 확장시킵니다. 발가락을 꼬집은 후 움직임이 감지되지 않을 때 마우스를 적절하게 마취한 것으로 간주하십시오.
    2. 광원 상자, 소프트웨어 및 레이저 상자(파장: 532nm)를 연결하고 출력 에너지를....

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결과

이미지 유도 OCT는 마우스의 레이저 유도 맥락막 신생혈관형성(CNV)에서 레이저 스폿의 발달을 모니터링하는 데 사용할 수 있습니다. 그림 1에서 볼 수 있듯이, 신생아 혈관은 브루흐의 막과 망막 색소 상피(RPE) 층을 통과하여 레이저 손상 후 섬유성 흉터를 형성했습니다11,12. 이 병변 부위는 전체 크기 스캔(그림 4A) 또는 절반 크기 스캔(그림 4B)으로 캡처할 수 있습니다. 절반 크기 스캔은 확대된 사진을 제공하고 관찰이 레이저 스폿에 더 집중되도록 하기 때문에 권장됩니다. 물론 연구에 필요한 경우 0일, 3일, 7일, 14일을 포함한 더 넓은 기간을 모니터링할 수 있습니다.

마우스 시신경 파쇄(ONC) 모.......

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토론

이 프로토콜은 이미지 유도 OCT의 이미지 수집 및 두께 측정에 대한 지침을 제공합니다. 연구진은 안구 질환의 가장 인기 있는 설치류 모델 4가지를 입증함으로써 이미지 유도 OCT가 급격한 망막 구조 변화를 조사하는 데 탁월한 성능을 제공한다는 것을 발견했습니다. 실제로 고해상도 이미지를 사용하면 OCT 이미지에서도 작은 병변을 쉽게 찾을 수 있습니다. 이미지 유도 OCT의 도움으로 실험실의 한 그룹은 미세중력 마우스 모델과 Cacna1f 돌연변이 마우스 모델24,25의 OPL 내에서 비정상적인 과반사 반점도 발견했습니다. 그 외에도 유리체에서 맥락막26,27,28,29

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공개 사항

저자 중 누구도 공개할 이해 상충이 없습니다.

감사의 글

저자는 원고에 대한 기술적 지원과 유용한 의견을 제공한 State Key Laboratory of Ophthalmology, Optometry, and Vision Science의 구성원들에게 감사를 표합니다. 이 연구는 중국 국가자연과학재단(82101169, 81800857, 81870690), 중국 저장성 자연과학재단(LGD22H120001, LTGD23H120001, LTGC23H120001), 중국 원저우 과학기술국 프로그램(Y20211159), 구이저우 과학기술지원사업(Qiankehezhicheng [2020] 4Y146) 및 국가안과학핵심연구소 프로젝트의 보조금으로 지원되었다. 검안 및 시력 과학 (번호 K03-20220205).

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
BALB/c 마우스Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co., Ltd동물 모델 제제
C57BL/6JNifdc 마우스Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co., Ltd동물 모델 제제
Carbomer Eye GelFabrik GmbH Bausch & 자회사 각막을 적시다 
완전한 Freund' s 보조시그마 F5881EAU 실험
실험 플랫폼Phoenix Technology Group동물 모델 준비
hIRBP161-180상하이 Sangon 생물 공학 기술 및 공급자:Services Co., Ltd.EAU 실험
케타민Ceva Sante Animale전신 마취
레이저 상자Haag-Streit GroupMerilas 532α동물 모델 준비
루이스 쥐Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co., Ltd동물 모델 준비
Mycobacterium Tuberculosis H37RASigma 344289EAU 실험
Phoneix Micron IV 이미지 유도 OCT 및 이미지 유도 레이저Phoenix Technology Group동물 모델 준비
조직 겸자Suzhou Mingren Medical Instrument Co., LtdMR-F101A-5동물 모델 준비
트로피카 미드 페닐 에프린 안약SANTEN OY, 일본눈 확장
Vannas 가위쑤저우 Mingren 의료 기기 Co., 주식 회사MR-S121A동물 모형 준비
XylazineCeva Sante Animale전신 마취

참고문헌

  1. Cen, L. -P., et al. Automatic detection of 39 fundus diseases and conditions in retinal photographs using deep neural networks. Nature Communications. 12, 4828(2021).
  2. Kashani, A. H., et al.

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