Hier beschrijven we een in vivo beeldvormingstechniek met behulp van optische coherentietomografie om de diagnose en kwantitatieve meting van retinopathie bij muizen te vergemakkelijken.
Method Article
* These authors contributed equally
Hier beschrijven we een in vivo beeldvormingstechniek met behulp van optische coherentietomografie om de diagnose en kwantitatieve meting van retinopathie bij muizen te vergemakkelijken.
Optische coherentietomografie (OCT) biedt een niet-invasieve methode voor de diagnose van retinopathie. De OCT-machine kan retinale crosssectiebeelden vastleggen waaruit de retinale dikte kan worden berekend. Hoewel OCT veel wordt gebruikt in de klinische praktijk, is de toepassing ervan in fundamenteel onderzoek niet zo gangbaar, vooral bij kleine dieren zoals muizen. Vanwege de kleine omvang van hun oogbollen is het een uitdaging om fundusbeeldvormingsonderzoeken uit te voeren bij muizen. Daarom is een gespecialiseerd retinaal beeldvormingssysteem vereist om OCT-beeldvorming bij kleine dieren mogelijk te maken. Dit artikel demonstreert een specifiek systeem voor kleine dieren voor LGO-onderzoeksprocedures en een gedetailleerde methode voor beeldanalyse. De resultaten van retinaal OCT-onderzoek van zeer low-density lipoproteïne receptor (Vldlr) knock-out muizen en C57BL / 6J muizen worden gepresenteerd. De OCT-beelden van C57BL / 6J-muizen toonden retinale lagen, terwijl die van Vldlr knock-out muizen subretinale neovascularisatie en retinale verdunning vertoonden. Kortom, OCT-onderzoek zou de niet-invasieve detectie en meting van retinopathie in muismodellen kunnen vergemakkelijken.
Optische coherentietomografie (OCT) is een beeldvormingstechniek die in vivo hoge resolutie en crosssectieve beeldvorming kan bieden voor weefsel 1,2,3,4,5,6,7,8, vooral voor het niet-invasieve onderzoek in het netvlies 9,10,11,12 . Het kan ook worden gebruikt om enkele belangrijke biomarkers te kwantificeren, zoals retinale dikte en retinale zenuwvezellaagdikte. Het principe van OCT is optische coherentiereflectometrie, waarbij crosssectionale weefselinformatie wordt verkregen uit de samenhang van licht dat door een monster wordt gereflecteerd en via een computersysteem in een grafische of digitale vorm wordt omgezet7. OCT wordt veel gebruikt in oogheelkundige klinieken als een essentieel hulpmiddel voor diagnose, follow-up en management voor patiënten met retinale aandoeningen. Het kan ook inzicht geven in de pathogenese van netvliesaandoeningen.
Naast klinische toepassingen is OCT ook gebruikt in dierstudies. Hoewel pathologie de gouden standaard is voor morfologische karakterisering, heeft OCT het voordeel van niet-invasieve in vivo beeldvorming en longitudinale follow-up. Bovendien is aangetoond dat OCT goed gecorreleerd is met histopathologie in retinopathie diermodellen 11,13,14,15,16,17,18,19,20. De muis is het meest gebruikte dier in biomedische studies. De kleine oogbollen vormen echter een technische uitdaging voor het uitvoeren van OCT-beeldvorming bij muizen.
Vergeleken met de OCT die voor het eerst werd gebruikt voor retinale beeldvorming bij muizen 21,22, is OCT bij kleine dieren nu geoptimaliseerd met betrekking tot hardware- en softwaresystemen. Oct vermindert bijvoorbeeld, in combinatie met de tracker, de signaal-ruisverhouding aanzienlijk; Oct-softwaresysteemupgrades maken het mogelijk om automatisch meer retinale lagen te detecteren; en de geïntegreerde DLP-beamer helpt de bewegingsartefacten te verminderen.
Very-low-density lipoprotein receptor (Vldlr) is een transmembraaneiwit in endotheelcellen. Het wordt uitgedrukt op retinale vasculaire endotheelcellen, retinale pigmentepitheelcellen en rond het buitenste beperkende membraan23,24. Subretinale neovascularisatie is het fenotype van Vldlr knock-out muizen23. Daarom worden Vldlr knock-out muizen gebruikt om de pathogenese en potentiële therapie van subretinale neovascularisatie te onderzoeken. Dit artikel demonstreert de toepassing van OCT-beeldvorming om retinale laesies te detecteren bij Vldlr knock-out muizen, in de hoop een technische referentie te bieden voor retinopathie-onderzoek in modellen met kleine dieren.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
De operaties werden uitgevoerd naar aanleiding van de Verklaring over het gebruik van dieren in oogheelkundig en visieonderzoek van de Association for Research in Vision and Ophthalmology. Het experimentele ontwerp werd goedgekeurd door de institutionele commissie voor dierethiek (Medisch-ethische commissie van JSIEC, EC 20171213(4)-P01). Twee maanden oude C57BL/6J muizen en Vldlr knock-out muizen werden gebruikt in deze studie. Er waren 7 muizen in elke groep, die allemaal vrouwelijk waren en 20 g tot 24 g wogen.
1. Experimentele omstandigheden
2. Informatiedossiers
3. Instrument opstarten en testen
4. Anesthesie
5. Toepassing van mydriatische druppels
6. Plaatsing van de muis
7. Confocale Scanning Laser Oftalmoscoop (cSLO)
8. Optische coherentietomografie (LGO)
9. Het einde van het experiment (na het LGO-onderzoek)
10. Beeldanalyse
11. Retinale stratificatie correctie
12. Retinale lamineerdikte
13. Meting van de volledige dikte van het netvlies
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Dankzij de hoge resolutie scans van OCT kunnen de lagen van het netvlies van de muis worden waargenomen en kunnen abnormale reflecties en hun exacte locaties worden geïdentificeerd. De retinale OCT-beelden van Vldlr knock-out muizen en C57BL/6J muizen werden vergeleken in deze studie. De OCT-beelden van alle C57BL/6J-muizen toonden verschillende retinale lagen met verschillende reflectiviteit en de afbakening was duidelijk (figuur 8D). Daarentegen vertoonden alle Vldlr knoc...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
In deze studie werd OCT-beeldvorming met behulp van een retinaal beeldvormingssysteem voor kleine dieren toegepast om retinale veranderingen te evalueren bij Vldlr knock-out muizen, die onvolledige posterieure glasvochtloslating, subretinale neovascularisatie en dunner wordende retinale dikte vertonen. OCT is een niet-invasieve beeldvormingsmethode om de toestand van het netvlies in vivo te onderzoeken. De meeste OCT-apparaten zijn ontworpen voor menselijk oogonderzoek. De grootte van de hardware-appara...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
De auteurs verklaren geen potentieel belangenconflict.
Projectbron: Natural Science Foundation van de provincie Guangdong (2018A0303130306). De auteurs willen het Ophthalmic Research Laboratory, Joint Shantou International Eye Center van Shantou University en de Chinese University of Hong Kong bedanken voor financiering en materialen.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| 100-Dpt contact lens | Volk Optical,Inc, Mentor, OH | Accessoire behorend bij de RETImap | |
| Double aspheric 60-Dpt glass lens | Volk Optical,Inc, Mentor, OH | Accessoire behorend bij de RETImap | |
| Electric heating blanket | POPOCOLA | CW-DRT-01 | 50 x 35 cm |
| Injection syringe (1 mL) | Kaile | 0.45 x 16RWLB | |
| Levofloxacin Hydrochloride Eye Gel | EBE PHARMACEUTICAL Co.LTD | 5 g: 0,015 g | |
| Medical sodium hyaluronate gel | Alcon | 16H01E | |
| Microliter syringes | Shanghai high pigeon industry and trade co., LTD | Q31/0113000236C001-2017 | 50 µL |
| Povidone iodine solution | Guangdong medihealth pharmaceutical Co.,LTD | 100 mL | |
| RETImap | ROLAND CONSULT | 19-99_50-2.1_1.2E | cSLO/ERG/VEP/FA/OCT/GFP |
| Small animal ear studs | OSMO POCKET OT110 | INS1005-1S | |
| Tropicamide Phenylephrine Eye Drops | Santen Pharmaceutical Co.,LTD | 5 mg/mL | |
| Xylazin | Sigma | X1251-5G | 5 g |
| Zoletil 50 | Virbac.S.A | 7FRPA | Tiletamine 125 mg + Zolazepam 125 mg |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission