Ten protokół opisuje metodę polegającą na otarciu powierzchni oka myszy i śledzeniu procesu gojenia się ran. Protokół wykorzystuje zadzior oczny do częściowego usunięcia nabłonka powierzchniowego oka u znieczulonych myszy.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Ten protokół opisuje metodę polegającą na otarciu powierzchni oka myszy i śledzeniu procesu gojenia się ran. Protokół wykorzystuje zadzior oczny do częściowego usunięcia nabłonka powierzchniowego oka u znieczulonych myszy.
Mysia rogówka stanowi doskonały model do badania gojenia się ran. Rogówka jest najbardziej zewnętrzną warstwą oka, a zatem jest pierwszą obroną przed urazem. W rzeczywistości najczęstszym rodzajem urazu oka spotykanym w klinice jest ścieranie rogówki. W tym przypadku wykorzystujemy zadzior oczny, aby wywołać ścieranie, co skutkuje usunięciem nabłonka rogówki in vivo u znieczulonych myszy. Metoda ta pozwala na celowe i powtarzalne przerwanie nabłonka, pozostawiając inne obszary nienaruszone. Ponadto opisujemy wizualizację startego nabłonka za pomocą barwienia fluoresceiną i udzielamy konkretnych porad, jak uwidocznić startą rogówkę. Następnie śledzimy oś czasu gojenia się ran 0, 18 i 72 godziny po otarciu, aż do ponownego nabłonkowania rany. Model abrazji nabłonkowej uszkodzenia rogówki jest idealny do badań nad proliferacją komórek nabłonka, migracją i reepitelializacją warstw rogówki. Jednak ta metoda nie jest optymalna do badania aktywacji zrębu podczas gojenia się ran, ponieważ zadzior oczny nie przenika do warstw komórek zrębu. Metoda ta nadaje się również do zastosowań klinicznych, na przykład do przedklinicznych testów skuteczności leków.
Warstwy nabłonkowe wielu organów są narażone na urazy. Jednak zawierają one również zdolność do kompensowania utraty tkanek poprzez gojenie się ran. Rogówka stanowi doskonały model do badania gojenia się ran. Tworzy zewnętrzną powierzchnię oka i zapewnia warstwę ochronną dla wrażliwej maszynerii oka. W ten sposób rogówka działa jako fizyczna bariera dla patogenów i utraty wody. Składa się z trzech warstw; nabłonek, zrąb i śródbłonek. Nabłonek rogówki tworzy najbardziej zewnętrzną warstwę rogówki. Komórki nabłonkowe utrzymują funkcję barierową rogówki, ściśle przylegając do siebie poprzez ścisłe połączenia1,2,3. Bezkomórkowa błona podstawna rogówki, błona Bowmana, oddziela nabłonek od rozległego zrębu, który zawiera oporne na leczenie keratocyty. Pod zrębem komórki śródbłonka kierują składniki odżywcze, wodę i tlen do górnej warstwy.
Otarcia rogówki są bardzo częste w klinice4. Urazy rogówki są różnorodne, ale w dużej mierze są spowodowane przez małe cząsteczki, takie jak kurz lub piasek, zadrapania lub inne ciała obce. Opisany tutaj protokół ma na celu odtworzenie klinicznie istotnego rodzaju ścierania nabłonka rogówki. W ten sposób protokół ten zapewnia kontrolowaną i przełomową metodę, którą klinicyści i naukowcy zajmujący się rogówką mogą wdrożyć w swoich własnych badaniach. Przeprowadziliśmy test naprawy uszkodzeń in vivo na mysiej rogówce poprzez ścieranie tkanki za pomocą stępionego zadzioru ocznego, Algerbrush II. W tym przypadku celujemy w ścieranie tylko do środkowego nabłonka rogówki i pozostawiamy pozostałe części narządu bez uszkodzeń. W związku z tym protokół jest idealny do badania dynamiki komórek nabłonka rogówki lub błony podstawnej podczas reepitelializacji, migracji komórek, proliferacji i różnicowania in vivo5. Ostatnio model ten został wykorzystany do analizy dynamiki komórek progenitorowych w rogówce myszy, a także do ujawnienia zdolności zróżnicowanych komórek nabłonka rogówki do przywrócenia niszy komórek macierzystych rogówki po urazie6,7. Po ścieraniu rogówka powraca do normalnej przezroczystości i wytrzymałości na rozciąganie. Co ciekawe, badanie in vitro wykazało, że reepitelializacja zachodzi bez zwiększonej proliferacji komórek8. Protokół ten opisuje oś czasu nieprzerwanego gojenia się mysiej rogówki. Metoda ta ma zatem zastosowanie do badania wpływu leków na wzorce i szybkość gojenia.
Rogówka była szeroko wykorzystywana do badań nad gojeniem się ran. Jednak wiele badań opierało się na innych modelach urazów. Dobrze ugruntowanym modelem uszkodzenia rogówki jest oparzenie alkaliczne, które wykonuje się poprzez nałożenie wodorotlenku sodu (NaOH) z bibułą filtracyjną lub bez na powierzchnię rogówki9. Narażenie na alkalia powoduje duże i rozproszone uszkodzenie, które wpływa nie tylko na nabłonek rogówki, ale także na spojówkę i zrąb9,10. Wykazano, że silne roztwory alkaliczne wywołują owrzodzenia rogówki, zmętnienie i neowaskularyzację9. Komórki zapalne atakują zrąb zazwyczaj w ciągu 6 godzin i pozostają tam do 24 godzin11. Dlatego uszkodzenie alkaliczne jest wskazaną metodą w badaniach związanych z aktywacją zrębu. Inny rodzaj urazu chemicznego można spowodować, nakładając dimetylosulfotlenek (DMSO) na rogówkę9,10. Inne powszechnie stosowane modele urazów obejmują rany cięte, które przenikają przez zrąb i rany keratektomii, które są ograniczone do górnej części zrębu 14,15. Metody te są również przydatne, aby odpowiedzieć na pytania dotyczące gojenia się ran podścieliskowych. Różne modele urazów mają swoje zalety i wady. Ścieranie lub oczyszczanie nabłonka rogówki zostało po raz pierwszy opracowane przy użyciu stępionych skalpeli lub ostrzy na rogówkach ex vivo16. Ta metoda została później użyta in vivo na myszach, szczurach i królikach17,18,19,20,21,22. Za pomocą zadzioru ocznego (Rysunek 1), usuwamy tylko wybrany obszar nabłonka, pozostawiając resztę nabłonka nienaruszoną. W ten sposób możliwe jest precyzyjne ukierunkowanie usunięcia nabłonka na różne części rogówki. Ponadto wielkość ścieralności można ocenić za pomocą barwienia fluoresceiną. Ponadto w tym przypadku przestrzegamy zamknięcia ściernego w okresie gojenia.
Ta metoda ma kilka zalet, w tym precyzyjną lokalizację miejsca ścierania, co nie jest możliwe w przypadku urazów chemicznych, ii) ścieranie jest szybkie do wykonania, oraz iii) jest nieinwazyjne. W niniejszym artykule opisujemy metodę wykorzystującą niekrewniaczą mysz NMRI jako model, jednak można ją zastosować do szerokiej gamy modeli genetycznych myszy, a także do szczura i królika, które są powszechnymi modelami używanymi do badania uszkodzeń ludzkiej rogówki.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie eksperymenty są zatwierdzane przez krajową radę ds. eksperymentów na zwierzętach.
1. Przygotowania
2. Ścieranie rogówki
UWAGA: Używaj odzieży ochronnej (rękawice, fartuch laboratoryjny) podczas obchodzenia się z myszami. Zważ mysz, aby oszacować objętość leku do podawania.
3. Obrazowanie ścierania
4. Pobudka po otarciu rogówki
5. Obrazowanie podczas gojenia się ran
6. Pobieranie rogówki i osadzanie parafiny
7. Parafinowe przekroje rogówki
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Niniejszy protokół opisuje model wywoływania urazu ściernego rogówki myszy oraz sugeruje sposób monitorowania i wizualizacji procesu gojenia po takim urazie. Niedawno wykorzystaliśmy tę metodę do badania roli komórek progenitorowych nabłonka rogówki podczas gojenia ran6. Wykorzystanie sprawdzonych narzędzi jest kluczem do sukcesu eksperymentu z uszkodzeniem ściernym. My, podobnie jak inni badacze, stosowaliśmy wiertarkę okulistyczną Algerbrush II (
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Metody ranienia są popularnymi narzędziami do badania różnych aspektów homeostazy i patologii rogówki. Model abrazyjny oferuje dobrze kontrolowaną metodę rozwiązywania istotnych problemów w okulistyce. Warto jednak podkreślić pewne krytyczne punkty w protokole. Warto zauważyć, że szczegółowe informacje dotyczące medycyny weterynaryjnej, harmonogramu gojenia się ran i wyników są zoptymalizowane do stosowania z niekrewnymi stadami NMRI i ICR, ale mogą się różnić w zależności od szczepu myszy26. Dzię...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Chcielibyśmy podziękować Kaisie Ikkala za jej nieocenioną pomoc techniczną i wnikliwą pomoc podczas aktualizowania tej metody, jak również później podczas implementacji naszych głównych pytań badawczych. Dziękujemy również Zwierzętom Laboratoryjnym oraz Annie Meller za pomoc w zaplanowaniu wytycznych pracy weterynaryjnej.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Mysz NMRI | Envigo | 275 | |
| 0,9% NaCl | używać sterylnej | ||
| Medetomidine | Vetmedic | Vnr087896 | Nazwa rynkowa: Cepetor |
| Vet Ketamine | Intervet | Vnr511485 | Nazwa rynkowa: Ketaminol Vet |
| Buprenorfin | Invidior | 3015248 | Nazwa rynkowa: Temgesic |
| Atipamezol | Orion Pharma | Vnr471953 | Nazwa rynkowa: Antisedan Vet |
| Carprofen | Norbrook | Vnr027579 | Nazwa rynkowa: Norocarp Vet |
| 1% maść do oczu z kwasem fucidyny | Dechra | Vnr080899 | Nazwa handlowa: Sól izosalowa |
| Fluoresceina | Sigma-Aldrich | F6377 | |
| Roztwór | PBS | ||
| Zadziory do oczu Algerbrush ii ( Końcówka 0,5 mm) | Algerbrush | 6.39768E+11 | |
| Cobalt Blue pen light | SP Services | DE/003 | |
| Płyta grzejna | Kunz Instruments | 2007-0217 | |
| Lustrzanka cyfrowa | Nikon | D80 | |
| Regulowane ramię i zacisk aparatu | Neewer | 10086132 | Wysokość 28 cm |
| Lampa stołowa z elastycznym ramieniem i zaciskiem | Prisma | ||
| Miękka chusteczka | KimtechScience | 7552 | |
| Komora | |||
| Zestaw narzędzi do preparowania | narzędziami | ||
| Beckton Dickinson | 303172 | ||
| 26G | Beckton Dickinson | 303800 | |
| 2 ml Probówka Eppendorf | Sarstedt | 689 | |
| Kaseta na tkanki | Sakura Finetech | 4118F | |
| Maszyna do przetwarzania tkanek ASP200S | Leica | ||
| Xylene | VWR | UN1307 | |
| Wosk parafinowy | Millipore | K95523361 | |
| Forma do zatapiania tkanek 32 x 25 x 6 mm | Sakura Finetech | 4123 | |
| Microtom | Microm | HM355 | |
| Kąpiel wodna do cięcia | Orthex | 60591 | |
| Kąpiel wodna do cięcia | Leica | HI1210 | |
| Ostrze mikrotomu | Feather | S35 | |
| Szkiełko | szklane Th.Geyer GmbH & Co. | 7,695,019 | |
| Woda ultraczysta | Millipore | MPGP04001 | MilliQ |
| Paraformaldehyd | Sigma-Aldrich | 158127 | PFA |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.