Model suchego oka szczura z dysfunkcją gruczołów łzowych wywołaną przez skopolaminę
February 9th, 2024
Tutaj tworzymy szczurzy model dysfunkcji gruczołów łzowych, aby zapewnić podstawę do badania suchego oka z niedoborem wody wodnistej.
Proces opracowywania modelu zwierzęcego suchego oka jest długi. Wymaga ciągłego podskórnego wstrzykiwania skopolaminy w tylne nogi myszy w celu zahamowania wydzielania gruczołu łzowego w oczach. Tak więc eksperymentatorzy muszą mieć wystarczająco dużo cierpliwości, aby regularnie podawać lek przez długi okres czasu.
Nasz protokół jest bardzo przydatną metodą, która może tworzyć modele suchego oka o różnym stopniu w oparciu o różne stężenia leków. Może to ułatwić przyszłym naukowcom badanie leczenia zespołu suchego oka. Nasz zespół będzie nadal zgłębiał dziedzinę regeneracji gruczołów łzowych.
Jesteśmy bardzo podekscytowani pracą nad rekonstrukcją organoidów 3D i przeprowadzaniem eksperymentów transplantacyjnych. Naszym ostatecznym celem jest opracowanie bardziej zaawansowanych i skutecznych opcji leczenia dla osób cierpiących na zespół suchego oka. Na początek trzymaj ciało szczura stabilnie i rozciągnij jego tylną nogę.
Wymaz z miejsca wstrzyknięcia należy przetrzeć alkoholem. Następnie włóż jednomililitrową strzykawkę, wyposażoną w igłę o rozmiarze 26, u podstawy fałdu skórnego, między kciukiem a palcem. Pociągnąć za tłok strzykawki, aby zassać igłę.
W razie potrzeby wyjąć igłę i zmienić jej położenie. Wstrzyknąć 0,5 mililitra 0,9% chlorku sodu, z bromowodorkiem skopolaminy lub bez, jednym stałym ruchem. Aby wykonać test wydzielania łez, najpierw przetnij połowę paska bibuły filtracyjnej wzdłuż linii środkowej.
Przytnij główkę paska, aby była gładka. Umieść pasek bibuły filtracyjnej na zewnętrznej jednej trzeciej worka spojówkowego dolnej powieki szczura. Po pięciu minutach użyj pęsety, aby zacisnąć pasek bibuły filtracyjnej w probówce z mikrowirówką.
Umieść znak na ściance rurki, aby zarejestrować objętość łez. Aby zabarwić rogówkę oka szczura, wlej 0,5 mikrolitra 0,5% roztworu sodu fluoresceiny do dolnego worka spojówkowego każdego oka. Po trzech minutach obserwuj rogówkę w niebieskim świetle.
Weź spojówkę opuszkową z oczu szczura poddanego eutanazji. Wytnij rogówkę z prawej strony każdego szczura i natychmiast utrwal ją w 4% paraformaldehydzie. Wytnij naskórek głowowy z tkanki podskórnej wzdłuż linii, łącząc ucho i zewnętrzny kącik oka.
Następnie rozszerz nacięcie po obu stronach i odizoluj żółtawy dodatkowy gruczoł oczodołowy. Następnie całkowicie usuń sierść szczura i oddziel dodatkowy gruczoł oczodołowy 0,9% roztworem chlorku sodu. Wydzielanie łez w grupie skopolaminy uległo znacznemu zmniejszeniu.
Skopolamina nie powodowała żadnych ubytków nabłonka rogówki, o czym świadczy brak przebarwień rogówki. Nabłonek rogówki w grupach skopolaminowych był stosunkowo cieńszy niż w grupie kontrolnej. Grupa 7,5 wykazała również luźne połączenie wewnątrzkomórkowe i strukturę vacularną w warstwie podstawnej.
Grupy kontrolne miały znacznie grubsze nabłonki rogówki. Skopolamina wydawała się powodować zmiany zapalne w gruczołach łzowych, co wskazuje na funkcjonalne uszkodzenie gruczołów łzowych. Zmniejszenie ilości substancji śluzowej obserwowano w grupach 2,5 i 5 z wolnym naciekiem limfocytów.
Dodatkowo grupa 7,5 wykazywała nieregularne ułożenie komórek z komórkami nabłonkowymi o nieregularnym kształcie. Skopolamina powodowała również zmiany morfologiczne w spojówkach.
Przegląd
To badanie ustanawia szczurczy model dysfunkcji gruczołu łzowego w celu ułatwienia badania suchego oka z niedoborem łez. Model jest opracowywany poprzez ciągłe podskórne wstrzyknięcia skopolaminami, które tłumią sekrecję gruczołu łzowego.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Neuronauki
- Oftalmologia
- Modele zwierzęce
Tło
- Suche oko jest powszechnym stanem, który dotyka wiele osób.
- Rozumienie funkcji gruczołu łzowego jest kluczowe dla opracowywania terapii.
- Modele zwierzęce są niezbędne do badania mechanizmów suchego oka.
- Skopolamina jest używana do stworzenia kontrolowanego środowiska na potrzeby badań.
Cel badania
- Stworzenie wiarygodnego modelu szczura do badania choroby suchego oka.
- Zbadanie efektów dysfunkcji gruczołu łzowego.
- Podanie podstawy pod przyszłe badania nad opcjami leczenia.
Zastosowane metody
- Podskórne wstrzyknięcia skopolaminami u szczurów.
- Monitorowanie poziomów sekrecji gruczołu łzowego.
- Ocena różnych stężeń leku w celu stworzenia różnego stopnia suchego oka.
- Ocena skuteczności modelu dla przyszłych badań.
Główne wyniki
- Model z powodzeniem wywołał różne stopnie suchego oka.
- Regularne podawanie skopolaminami było kluczowe dla stabilności modelu.
- Przyszłe kierunki badań obejmują regenerację gruczołu łzowego.
- Model stanowi podstawę do testowania potencjalnych terapii.
Wnioski
- Szczurczy model dysfunkcji gruczołu łzowego jest skuteczny w badaniach nad suchym okiem.
- Ten model może pomóc w zrozumieniu patofizjologii choroby suchego oka.
- Kontynuacja eksploracji tego obszaru może prowadzić do nowych strategii terapeutycznych.
Często zadawane pytania
Executive Industry Relevance
Establishing a rat model of lacrimal gland dysfunction induced by scopolamine enables robust interrogation of aqueous-deficient dry eye mechanisms and therapeutic hypothesis testing. This model supports predictive confidence in early-stage target validation and provides a scalable platform for evaluating interventions aimed at restoring lacrimal gland function. Its comprehensive phenotypic assessment positions it as a critical tool for de-risking translational dry eye research portfolios.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables mechanistic interrogation of lacrimal gland dysfunction relevant to dry eye pathophysiology.
- Supports functional target validation by quantifying tear secretion and glandular pathology.
- Facilitates predictive confidence in selecting and triaging therapeutic hypotheses for ADDE.
Screening & Assay Development
- Provides a validated in vivo system for quantitative tear secretion assays and corneal integrity assessments.
- Enables reproducible evaluation of drug candidates across varying severities of gland dysfunction.
- Supports assay standardization and scalability for compound screening workflows targeting ocular surface disease.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with disease-relevant endpoints such as corneal thinning, inflammation, and conjunctival changes.
- Enables continuity from discovery through preclinical validation of regenerative or anti-inflammatory interventions.
- Supports risk-adjusted advancement decisions by modeling clinically relevant dry eye phenotypes.
Pipeline & Workflow Integration
This rat model integrates into the discovery-to-preclinical continuum for ocular surface disease, bridging early mechanistic studies and translational candidate evaluation.
- Discovery Biology: Facilitates hypothesis testing on lacrimal gland dysfunction and ocular surface pathology.
- Screening: Provides quantitative tear secretion and histopathological readouts for candidate assessment.
- Analytics: Enables statistical comparison of intervention effects on tear volume, corneal thickness, and glandular inflammation.
- Translational Research: Models disease-relevant endpoints supporting biomarker alignment and preclinical continuity.
- Enterprise Reuse: Offers a reusable, scalable platform for iterative evaluation of dry eye therapeutics.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in dry eye target validation.
- Operational Value: Standardizes in vivo assessment of lacrimal gland function and ocular surface pathology.
- Strategic Value: Enables informed go/no-go decisions and capital-efficient portfolio advancement.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization of dry eye therapeutic candidates.
Implementation Considerations
- Requires expertise in animal handling, subcutaneous injection, and ocular phenotyping.
- Needs access to instrumentation for tear secretion measurement and histological analysis.
- Demands cross-team standardization of dosing, assessment timing, and endpoint quantification.
- Adaptable to varying severities of gland dysfunction via scopolamine concentration adjustment.
- Limitations include the need for prolonged, regular dosing and careful endpoint interpretation.
