Alle hier beschreven methoden zijn goedgekeurd door de Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) van Keio University School of Medicine.
1. Voorbereiding van chirurgische instrumenten en dieren
- Autoclaaf chirurgische instrumenten en bewaar ze in 70% ethylalcohol. Maak vóór elke nieuwe chirurgische ingreep zorgvuldig chirurgische instrumenten schoon met 70% ethylalcohol.
- Bereid mannelijke BALB/cAJc1 muizen (6 weken oud, 26-28 kg) voor in een specifiek ziekteverwekkervrije (SPF) kamer om steriele omstandigheden te behouden voor, tijdens en na de operatie.
2. Voorbijgaande bilaterale gemeenschappelijke halsslagader occlusie (tBCCAO)
- Plaats een muis onder narcose via intraperitoneale injectie met een combinatie van midazolam (40 μg/100 μL), medetomidine (7,5 μg/100 μL) en butorphanoltartraat (50 μg/100 μL), "MMB" genoemd, zoals eerder beschreven8,9. Houd de rughuiden van de muis vast om te voorkomen dat de muis zijn ogen stoot totdat de muis volledig is verdoofd.
- Beoordeel de diepte van de anesthesie door de muisteen te knijpen totdat deze geen reactie heeft, waarvan de methode vaak wordt gebruikt voor het controleren van volledige anesthesie10.
OPMERKING: Over het algemeen is minder dan 5 minuten nodig om muizen in slaap te laten vallen. Goede recepten voor algemene anesthesie kunnen per instelling verschillen.
- Breng één druppel van 0,1% gezuiverde natriumhyaluronate oogdruppeloplossing aan op de ogen om droogheid op de ogen onder narcose te voorkomen.
- Plaats de muis op zijn rug en bevestig de poten van de muis met plakband.
- Desinfecteer het nekgebied van de muis met 70% ethylalcohol vóór de operatie.
OPMERKING: Extra knippen van de vacht werd niet uitgevoerd omdat dit daaropvolgende huidontsteking kan veroorzaken11,12.
- Voer sagittale incisie van de nek uit met een mes (figuur 1).
OPMERKING: Er moet een incisie worden gemaakt op de middellijn tussen de nek, het borstbeen en de luchtpijp.
- Scheid beide speekselklieren zorgvuldig met behulp van twee tangen en mobiliseer ze om de onderliggende CCA's te visualiseren.
- Isoleer de juiste CCA zorgvuldig van de respectieve vagale zenuwen en bijbehorende aderen zonder hun structuren te beschadigen, en plaats twee 6-0 zijden hechtingen onder de CCA. Bind de twee banden stevig vast om de bloedstroom te blokkeren (figuur 1).
OPMERKING: Tijdens de procedure kunnen kleine aderen beschadigd raken. Als er bloedingen worden waargenomen, is afvegen nodig om de CCA's duidelijk te visualiseren.
- Zoek de linker CCA voorzichtig van de respectievelijke vagale zenuwen en bijbehorende aderen zonder hun structuren te beschadigen, en sluit de linker CCA gedurende 2 seconden af met een klem (figuur 1).
OPMERKING: Een 6-0 zijden hechtnaald moet onder de linker CCA worden geplaatst om een plaats voor klemmen te markeren.
- Na heropening van de linker CCA hechten hechtwonden van de nek door een 6-0 zijden hechting en brengen een slok antibioticum (50 μL) aan op de nek om bacteriële infectie te remmen.
OPMERKING: Verwijder voorzichtig een klem om beschadiging van de slagaderlijke wand te voorkomen bij het heropenen van de linker CCA.
- Injecteer 0,75 mg/kg atipamezolehydrochloride intraperitoneaal aan de muis om de muis te helpen snel hersteld te worden van diepe anesthesie. Breng de muis terug naar een muizenkooi met voorverwarmde pads.
OPMERKING: Laat de muis niet onbeheerd achter totdat de muis weer voldoende bij bewustzijn is om de strenge ligfiets te behouden.
- Injecteer 0,4 mg/kg butorphanoltartraat aan de muis voor de behandeling van pijn wanneer de muis wakker wordt.
OPMERKING: Het protocol kan hier worden gepauzeerd. Als eerste hint voor succesvolle tBCCAO kan het hangen van het ooglid van de muis worden waargenomen (figuur 2).
- Injecteer voor euthanasie 3x MMB-mengsel aan de muizen en offer ze op voor experimenten.
3. Algemene waarnemingen (overlevingspercentages en hangend ooglid)
- Controleer na de operatie de overlevingskansen op alle doodsoorzaken op dag 0 (na de operatie), 1, 3 en 7.
- Beoordeel het hangen van het ooglid met een 4-punts beoordelingsschaal: 1 = geen hangende, 2 = milde hangende (~50%), 3 = ernstig hangen (meer dan 50%), en 4 = ernstig hangen met ooguitvloeiing.
4. Retinale bloedperfusie
- Injecteer 200 μL FITC-dextran (25 mg/ml) in de linkerventrikel van de muis, die vaak wordt gebruikt voor de observatie van bloedperfusie in de retinale vaten van de muis13,14.
- 2 minuten na circulatie, enucleate de ogen en fixeer in 4% paraformaldehyde gedurende 1 uur. Het netvlies werd zorgvuldig verkregen en vlak gemonteerd, zoals eerder beschreven15, en onderzocht via een fluorescentiemicroscoop.
- Maak foto's van de retinale hele mounts bij 4x vergroting en voeg samen in een single met behulp van een merge analyzer, eerder beschreven16.
- Meet de doordrenkte gebieden via een scheepsanalysetool in NIH Fiji/ImageJ-software.
5. Westelijke vlek
- 3 en 6 uur na tBCCAO, verkrijg de ogen van muizen en breng onmiddellijk over naar een Petrischaal met koude PBS om het netvlies te isoleren.
- Voer na isolatie van het netvlies western blotting uit, zoals eerder beschreven9.
- Incubeer met antilichamen voor hypoxie-induceerbare factor-1α (HIF-1α; een algemene hypoxiemarker) en voor β-Actin (een interne belastingsregeling) 's nachts gevolgd door incubatie van HRP-geconjugeerde secundaire antilichamen. Visualiseer de signalen via chemiluminescentie.
6. Kwantitatieve PCR (qPCR)
- 6, 12 en 24 uur na tBCCAO, het verkregen netvlies verwerken voor qPCR, zoals eerder beschreven17.
- Voer qPCR uit via een real-time PCR-systeem. De gebruikte primers staan vermeld in tabel 1. Bereken vouwveranderingen tussen niveaus van verschillende transcripties volgens de ΔΔCT-methode.
7. Immunohistochemie (IHC)
- 3 dagen na tBCCAO, verkrijg de ogen van muizen en sluit in paraffine.
- Snijd de paraffine-ingebedde ogen door een microtome om de oogsecties te verkrijgen.
- De-paraffiniseren en beitsen van de oogsecties van 5 μm dikte zoals eerder beschreven13.
- Incubeer met een antilichaam voor gliafibrillair zuur eiwit (GFAP; een betrouwbare marker voor astrocyten en Müller-cellen in het netvlies) 's nachts gevolgd door incubatie van Alexa Fluor 555-geconjugeerd secundair antilichaam.
- Gebruik DAPI (4′,6-diamidino-2-fenylindole) voor het beitsen van de kern in het netvlies. Visualiseer signalen via een fluorescentiemicroscoop.
- Beoordeel de morfologiescore met een 4-punts ratingschaal, zoals eerder beschreven13,18: 0 = geen signaal, 1 = weinig positieve glia-eindvoeten in de ganglioncellaag (GCL), 2 = weinig gelabelde processen die van GCL tot de buitenste kernlaag (ONL) reiken, en 3 = de meest geëtiketteerde processen die van GCL tot ONL reiken.
8. Elektroretinografie (ERG)
- 3 en 7 dagen na tBCCAO, voer ERG uit met behulp van een Ganzfeld-koepel, acquisitiesysteem en LED-stimulatoren, zoals eerder beschreven9.
- Na donkere aanpassing 's nachts, verdoof muizen met een combinatie van MMB onder schemerig rood licht.
- Gebruik een gemengde oplossing van 0,5% tropicamide en 0,5% fenylephrine om de pupillen te verwijden.
- Plaats de actieve elektroden op de contactlens en plaats de referentieelektrode in de mond.
- Verkrijg ERG-reacties van beide ogen van elk dier.
- Leg scotopische reacties vast onder donkere aanpassing met verschillende stimuli.
- Meet de amplitudes van een golf van de basislijn tot het laagste punt van een golf.
- Meet de amplitudes van b-wave van het laagste punt van een golf tot de piek van b-wave.
- Houd alle muizen warm tijdens de procedure met behulp van warmtekussens.
9. Optische coherentietomografie (OCT)
- 2 weken na tBCCAO, voer OCT uit met behulp van SD-OCT-systeem, zoals eerder gemeld8,9.
- Voor de meting, onderwerpen muizen aan mydriasis door een gemengde oplossing van 0,5% tropicamide en 0,5% fenylephrine, en aan algemene anesthesie door een mengsel van MMB.
- Verkrijg B-scanafbeeldingen van equatoriale segmenten van en-face scans.
- Onderzoek het netvlies op 0,2, 0,4 en 0,6 mm van het oogzenuwhoofd.
- Meet de netvliesdikte van de retinale zenuwvezellaag (NFL) tot het externe beperkende membraan (ELM) en beschouw het gemiddelde van de gemeten waarden als netvliesdikte van een individuele muis.
- Plot de resultaten als spindiagrammen.