Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Лазерное мышиной модели хронической гипертонией Глазные для характеристики визуальных дефектов

12.8K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/50440

⸱

14 августа 2013 г.

 ,  ,  , 
1Department of Ophthalmology, Northwestern University, 2Department of Neurobiology, Northwestern University

В этой статье

Краткое содержание

Хронический глазной гипертензии индуцируется с помощью лазерной фотокоагуляции трабекулярной сети в мышиных глаз. Внутриглазного давления (ВГД) повышается в течение нескольких месяцев после лазерного лечения. Снижение остроты зрения и контрастной чувствительности экспериментальных животных контролировали с помощью оптомоторных теста.

Аннотация

Глаукома, часто связаны с повышенного внутриглазного давления (ВГД), является одной из ведущих причин слепоты. Мы стремились создать модель мыши глазной гипертензии, чтобы имитировать человека высоковольтных глаукомы. Здесь лазерное освещение применяется к лимба роговицы photocoagulate к оттоку, вызывая угол закрытия. Изменения ВГД контролировать с помощью возвратного тонометра до и после лазерной обработки. Оптомоторную поведенческих тестов используется для измерения соответствующие изменения в зрительной работоспособности. Представитель результат от одного мышь, которая разработала устойчивый ВГД высоте после освещения лазера. Снижение остроты зрения и контрастной чувствительности наблюдается в этом глазное гипертонической мыши. Вместе нашего исследования представляет ценный системе модель для изучения дегенерации нейронов и основные молекулярные механизмы в глаукоматозные мышей.

Протокол

Процедуры

C57BL/6J мышей (Jackson Laboratory, Bar Harbor, ME) поднимаются на животный Учреждением Северо-Западного университета. Все животные используются в соответствии с протоколами, утвержденными Северо-Западного университета Уходу за животными и использованию комитета и соответствует рекомендации по использованию животных в области нейронаук от NIH.

1. Лазерная коагуляция

Процедура лазерная коагуляция изменяется от ранее опубликованных протоколов 5-7.

  1. Обезболить 40-60 день старая мышь внутрибрюшинной инъекции кетамина (100 мг / кг, Шейн Батлер здоровья животных, OH) и ксилазина (10 мг / кг, Ллойд Инк Айова, Шенандоа, IA).
  2. Расширить зрачок правого глаза экспериментальных животных на местное лечение с одной или двух капель 1% раствора атропина сульфата (Alcon Labs, Inc, Fort Worth, TX).
  3. После расширения зрачка, распрямитеnterior камеры для повышения лазерной индукции 6. Вставьте стекло микропипетки с острым наконечником (Всемирного Precision Instruments Inc, Сарасоте, штат Флорида) в переднюю пространство под щелевой лампой (SL-3E, Topcon, Окленд, штат Нью-Джерси), чтобы слить жидкость в передней камере.
  4. Задержите мышь в пластиковый держатель конуса (Braintree Научно Инк, MA) и связали на домашней платформы (см. рисунок 1а). Держите мышь с фиксатор и выставляет правый глаз мыши, чтобы источник света за щелевой лампой. Совместите правый глаз под наркозом мыши под щелевой лампой.
  5. Удерживая кнопку мыши фиксатор с обеих рук, применять лазерное освещение для лимба роговицы использованием аргонового лазера (Ultima 2000SE, последовательной, Санта-Клара, Калифорния). Доставка около 80-100 лазерного пятна (514 нм, 100 мВт, 50 мс импульс и 200 мкм месте) перпендикулярно по окружности трабекулярной сети. Мыши C57BL / 6 имеют пигментированные диафрагмой, которая служит в качестве барьера для любых рotential бродячих энергии 7.
  6. Привить актуальные моксифлоксацин 0,5% (Alcon Labs, Inc, Fort Worth, TX) на поверхности глазного яблока для дезинфекции обработанного лазером области и 0,5% пропаракаина (Bausch & Lomb, Рочестер, Нью-Йорк), чтобы уменьшить боль.
  7. Держите животное на грелку (Sunbeam Products Inc, Бока-Ратон, штат Флорида) для восстановления около часа, пока она не полностью проснулся.
  8. Левый глаз необработанными, чтобы служить в качестве контроля.

2. Измерение ВГД

  1. Наведите мышь проснулась в трубку для загрузки в пластиковый держатель конуса, а затем удержать его на платформе (см. рисунок 2А).
  2. Разрешить 9:55 минут, чтобы мышь адаптироваться к держателю положение. Подойдите к возвратным тонометром (TonoLab, колониальным Medical Supply, Франконии, Нью-Хэмпшир), чтобы мыши глаза, пока зонд не в 2-3 мм от поверхности роговицы 14.
  3. Нажмите кнопку измерения, чтобы зонд попал в центр поверхностироговицы мягко. Три последовательных серий шести измерений ВГД на тот же глаз приобретаются и среднее для ВГД на глазу. Необработанный контрольный глаз всегда измеряется первым получить базовые чтения для обработанного лазером глаз, которая измеряется следующим.

3. Оптомоторную испытаний

Острота зрения и контрастная чувствительность тестируются 14,15. Два глаза отдельных мышей рассматриваются отдельно в обратном направлении дрейфа решетки; т.е. часовой дрейфующих решетка используется для идентификации зрительной функции левого глаза и против часовой стрелки дрейфующих решетка для правого глаза 16. Каждый тест занимает около 15 минут и повторяется два независимых наблюдателей.

  1. Наведите и позволяет мыши свободно перемещаться на возвышении окружена четырьмя компьютерными мониторами (рис. 3А-B).
  2. Настройка мониторов таким образом, что они специально выводить горизонтально дрейфующих синусоидальнойрешетки как визуальные стимулы с средней яркости 39 кд / м 2. Направление движения решетка должна чередоваться между последовательно по часовой стрелке и против часовой стрелки.
  3. Анализ движения животного. Движений животного в-концерт с дрейфующей решетки считаются "позитивный" в течение 15 секунд после визуального стимула и затем постепенно увеличивается. Наибольшее ответа вызывая визуального стимула определяется как острота зрения животного 17.
  4. Изучите контрастной чувствительности в трех предварительно выбранных пространственных частот: 0,075, 0,16 и 0,3 циклов на градус (CPD). Порог контрастности для каждого глаза определяется как низкий контраст, который вызывает визуальный ответов на заранее фиксированной частотой. Контрастной чувствительности является обратной величиной порога 17.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Как описано в процедурах, лазерная подсветка направлена ​​на трабекулярной сети в регионе лимбальных photocoagulate оттоку, вызывая угол закрытия (рис. 1). Большинство лазером глаза не проявляли значительный физический ущерб, отряд пигмента или инфекции, в соответствии с предыдущими выводами 6. Когда небольшая группа мышей (менее 5% всех животных лазером) выставлены физические признаки серьезных повреждений, таких как спущенный глазные яблоки, тяжелая катаракта, значительным отрядом пигмента,...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Мы сообщаем, что устойчивый выше глазной гипертензии может быть вызвано лазерного излучения на мышах глаз. По сравнению с моделью солевые инъекции 18 и модель вены прижигания 11 оба из которых требуют обширные навыки микрохирургических, лазерный освещения является относительно простым и легким для выполнения. Обычно мы можем выполнить лазерное освещение для 4-6 мышей в 2-3 часов. Важные шаги для достижения устойчивого ВГД высота являются уплощение передней камеры до лазера и параметров лазерного из...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих финансовых интересов.

Авторами являются штатными сотрудниками Северо-Западного университета.

Авторы не получили финансирования, который был предоставлен компании, которые производят реактивы и инструменты, используемые в этой статье.

Благодарности

Работы, содержащиеся в этой статье была поддержана д-р Дуглас Х. Джонсон премии за научные исследования глаукомы от американского здравоохранения Фонд Содействия (XL), Уильям и Мэри Греве Специальный приз ученый из исследования, чтобы предотвратить слепоту (XL), Иллинойс общество по предотвращению слепоты (HC) и NIH грант R01EY019034 (XL).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Reagent
moxifloxacinAlcon Labs, Inc.NDC 0065-4013-030,5 %, Rx только
пропаракаина гидрохлоридBausch LombNDC 24208-730-060,5 %, Rx только
Ophthalmic Solution USPBausch LombNDC 24208-730-06,5%, Rx только
кетаминButler Schein Animal HealthNDC 11695-0550-1100 мг / кг
ксилазинLLOYD Inc. of IowaNADA 139-23610 мг / кг
раствор сульфата атропинаAlcon Labs, Inc.NDC 61314-303-021 %, Rx only
Equipment
Slit Lit, TOPCON Visual Systems IncSL-3Epowered by PS-30A
OptoMotry 1.8.0 virtualCerebralMechanics Inc.
оптико-кинетическая испытательная системаCerebralMechanics Inc.
Тонометр, TonoLab, для мышейColonial Medical Supply
ГрелкаSunbeam Products Inc722-810
Аргоновый лазер Coherent IncUltima 2000SE
DECAPICONE Пластиковый держатель конуса Braintree Sci Inc.MDC-200для мыши

Ссылки

  1. Gupta, N., Yucel, Y. H. Glaucoma as a neurodegenerative disease. Curr. Opin. Ophthalmol. 18, 110-114 (2007).
  2. Quigley, H. A. Neuronal death in glaucoma. Prog. Retin. Eye Res. 18, 39-57 (1999).
  3. McKinnon, S. J., Schlamp, C. L., Nickells, R. W. Mouse models of retinal ganglion cell death and glaucoma. Experimental Eye Research. 88, 816-824 (2009).
  4. Pang, I. H., Clark, A. F. Rodent models for glaucoma retinopathy and optic neuropathy. J. Glaucoma. 16, 483-505 (2007).
  5. Levkovitch-Verbin, H., et al. Translimbal laser photocoagulation to the trabecular meshwork as a model of glaucoma in rats. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 43, 402-410 (2002).
  6. Aihara, M., Lindsey, J. D., Weinreb, R. N. Experimental mouse ocular hypertension: establishment of the model. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 44, 4314-4320 (2003).
  7. Grozdanic, S. D. Laser-induced mouse model of chronic ocular hypertension. Investigative ophthalmology & visual science. 44, 4337-4346 (2003).
  8. Sappington, R. M., Carlson, B. J., Crish, S. D., Calkins, D. J. The microbead occlusion model: a paradigm for induced ocular hypertension in rats and mice. Investigative ophthalmology & visual science. 51, 207-216 (2010).
  9. Ding, C., Wang, P., Tian, N. Effect of general anesthetics on IOP in elevated IOP mouse model. Experimental Eye Research. 92, 512-520 (2011).
  10. Kalesnykas, G., et al. Retinal ganglion cell morphology after optic nerve crush and experimental glaucoma. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 53, 3847-3857 (2012).
  11. Shareef, S. R., Garcia-Valenzuela, E., Salierno, A., Walsh, J., Sharma, S. C. Chronic ocular hypertension following episcleral venous occlusion in rats. Experimental Eye Research. 61, 379-382 (1995).
  12. Chiu, K., Chang, R., So, K. F. Laser-induced chronic ocular hypertension model on SD rats. J. Vis. Exp. (10), e549(2007).
  13. Fu, C. T., Sretavan, D. Laser-induced ocular hypertension in albino CD-1 mice. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 51, 980-990 (2010).
  14. Rangarajan, K. V. Detection of visual deficits in aging DBA/2J mice by two behavioral assays. Curr. Eye Res. 36, 481-491 (2011).
  15. Wang, L., et al. Direction-specific disruption of subcortical visual behavior and receptive fields in mice lacking the beta2 subunit of nicotinic acetylcholine receptor. J. Neurosci. 29, 12909-12918 (2009).
  16. Douglas, R. M., et al. Independent visual threshold measurements in the two eyes of freely moving rats and mice using a virtual-reality optokinetic system. Visual Neuroscience. 22, 677-684 (2005).
  17. Prusky, G. T., Alam, N. M., Beekman, S., Douglas, R. M. Rapid quantification of adult and developing mouse spatial vision using a virtual optomotor system. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 45, 4611-4616 (2004).
  18. Morrison, J. C., et al. A rat model of chronic pressure-induced optic nerve damage. Experimental Eye Research. 64, 85-96 (1997).
  19. Cone, F. E., et al. The effects of anesthesia, mouse strain and age on intraocular pressure and an improved murine model of experimental glaucoma. Experimental Eye Research. 99, 27-35 (2012).
  20. Liu, X., et al. Brain-derived neurotrophic factor and TrkB modulate visual experience-dependent refinement of neuronal pathways in retina. J. Neurosci. 27, 7256-7267 (2007).
  21. Liu, X., et al. Regulation of neonatal development of retinal ganglion cell dendrites by neurotrophin-3 overexpression. The Journal of Comparative Neurology. 514, 449-458 (2009).
  22. Sun, W., Li, N., He, S. Large-scale morphological survey of mouse retinal ganglion cells. The Journal of Comparative Neurology. 451, 115-126 (2002).
  23. Feng, L., et al. Sustained Ocular Hypertension Induces Dendritic Degeneration of Mouse Retinal Ganglion Cells that Depends on Cell-type and Location. Investigative Ophthalmology & Visual Science. , (2013).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

Лазерное мышиной модели хронической гипертонией Глазные для характеристики визуальных дефектов
Свяжитесь с нами
Рекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия эксплуатации

Политика

Авторские права © 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.