Методическая статья

Фундаментальные и современные технологии в исследованиях сетчатки и лечении заболеваний

1.2K просмотров

DOI:

10.3791/65003

3 марта 2023 г.

В этой статье

Аннотация

ОБСУЖДАЕМЫЕ СТАТЬИ:

Ma, Y., Li., T. Мониторинг динамического роста сосудов сетчатки в мышиной модели с кислород-индуцированной ретинопатией. Журнал визуализированных экспериментов. (170), e62410 (2021).

Guan, Y., Xie, B. Zhong, X. Система индукции органоидов сетчатки для получения трехмерных тканей сетчатки из человеческих плюрипотентных стволовых клеток. Журнал визуализированных экспериментов. (170), E62435 (2021).

Роуз, К., Локаппа, С. Чен, Дж. Два метода пилинга для выделения фоторецепторных клеточных компартментов в сетчатке мыши для анализа белка. Журнал визуализированных экспериментов. (178), E62977 (2021).

Ye., Q. et al. Методы in vivo для оценки функции и структуры ганглиозных клеток сетчатки и зрительного нерва у крупных животных. Журнал визуализированных экспериментов. (180), E62879 (2022).

Аббас, Ф., Винберг, Ф., Беккер, С. Оптимизация настройки и условий для электроретинограммы ex vivo для изучения функции сетчатки у маленьких и больших глаз. Журнал визуализированных экспериментов. (184), e62763 (2022).

Окан, И., Ахмадиан, М., Тутунджу, Ю., Алтай, Х., Агка, К. Метод цифровой капельной ПЦР для количественной оценки эффективности трансдукции AAV в сетчатке мышей. Журнал визуализированных экспериментов. (178), E63038 (2021).

Редакционная статья

Тщательно вылепленный эволюцией, глаз состоит из сложных, но прекрасно организованных тканей, которые работают вместе для восприятия света. Сетчатка, часть глаза, представляющая собой внешнее продолжение мозга, играет центральную роль в обнаружении фотонов, преобразовании света в нейронные коды и передаче закодированной нейронной информации в мозг. Из-за своей важности в этих процессах сетчатка изучается на протяжении десятилетий как модель физиологических и патологических процессов центральной нервной системы. Тем не менее, неизлечимая слепота по-прежнему в основном вызвана дегенерацией сетчатки.

Тематическая цель этой коллекции методов заключается в предоставлении высоковоспроизводимых и согласованных методов для ученых и офтальмологов, занимающихся исследованиями глаз. В соответствии с этой целью в этот сборник были включены и обсуждены шесть статей о новых или улучшенных методах. В этих статьях рассматриваются такие методы, как мониторинг динамического роста сосудов в патологических условиях, дифференцировка iPS человека в органоиды сетчатки, подготовка фоторецепторных клеточных компартментов, оценка in vivo функций ганглиозных клеток сетчатки (ГСК) у крупных животных, оптимизация записи электроретинограммы (ЭРГ) ex vivo и упрощенное титрование частиц аденоассоциированного вируса (AAV) в терапевтических и исследовательских целях.

Вкратце, как часть этой коллекции, Ma и Li1 представляют собой метод улучшенного анализа изображений, включающий мониторинг ремоделирования сосудов сетчатки в условиях кислород-индуцированной ретинопатии (ОИР), что поможет в изучении ряда заболеваний, связанных с сосудами сетчатки, таких как пролиферативная диабетическая ретинопатия (PDR), ретинопатия недоношенных (ROP) и окклюзия вен сетчатки (RVO). Guan et al.2 описывают оптимизированный протокол индукции органоидов сетчатки для создания тканей сетчатки с высокой воспроизводимостью и эффективностью, что принесет пользу моделированию заболеваний и клеточной терапии. Rose et al.3 представляют относительно быстрый и простой метод обогащения субклеточно-специфических белковых фракций фоторецепторов в нормальных палочках, который может быть адаптирован для выделения и количественного исследования белкового состава других слоев сетчатки как из здоровой, так и из дегенерирующей сетчатки. Ye et al.4 демонстрируют in vivo оценку структуры и функции РГК и зрительного нерва (ОН) у крупных животных, включая коз и приматов, с использованием визуального вызванного потенциала (VEP), шаблонной электроретинограммы (PERG) и оптической когерентной томографии (OCT) с целью повышения экспериментальной воспроизводимости и облегчения использования моделей оптических невропатий у крупных животных. Abbas et al.5 оптимизируют настройку и условия для электроретинограмм ex vivo для улучшения анализа функции сетчатки и максимизации амплитуды и стабильности ответа, что позволяет количественно оценить вклад отдельных типов клеток в изолированную сетчатку. Эти усовершенствования облегчают исследование световых реакций в образцах сетчатки от крупных животных и человеческих донорских глаз. Наконец, Okan et al.6 предлагают метод цифровой капельной ПЦР (dd-PCR) для количественного определения числа копий генома абсолютного аденоассоциированного вируса (AAV) в инъецированной сетчатке с высокой точностью. Этот метод принесет большую пользу растущему числу исследований в области редактирования генов/терапии и в отраслях, которые регулярно используют векторы AAV для трансдукции тканей хозяина. Метод также может быть потенциально модифицирован для количественного определения числа копий митохондриальной ДНК.

Все вышеперечисленные статьи в этом сборнике методов описывают современные технологии, нацеленные на физиологию сетчатки и механизмы заболеваний, и эти технологии особенно полезны в быстро развивающейся области генной и клеточной терапии сетчатки. Однако эти методы не совсем просты, поскольку существуют значительные различия в надежности между лабораториями и установками. Тем не менее, последовательные усовершенствования, представленные в этой коллекции, в конечном итоге приведут к инновациям в разработке новых инструментов и методологий, что позволит решить будущие задачи и продвинуть эту область вперед. В заключение, это представляет собой успешную коллекцию методов, которая представляет большой интерес для аудитории в этой области.

Раскрытие информации

Авторам нечего раскрывать.

Благодарности

Мы хотим поблагодарить всех авторов и участников за то, что сделали эту коллекцию возможной.

Ссылки

  1. Ma, Y., Li, T. Monitoring dynamic growth of retinal vessels in oxygen-induced retinopathy mouse model. Journal of Visualized Experiments. (170), e62410(2021).
  2. Guan, Y., Xie, B., Zhong, X. Retinal organoid induction system for derivation of 3D retinal tissues from human pluripotent stem cells. Journal of Visualized Experiments. (170), e62435(2021).
  3. Rose, K., Lokappa, S., Chen, J. Two peeling methods for the isolation of photoreceptor cell compartments in the mouse retina for protein analysis. Journal of Visualized Experiments. (178), e62977(2021).
  4. Ye, Q., et al. In vivo methods to assess retinal ganglion cell and optic nerve function and structure in large animals. Journal of Visualized Experiments. (180), e62879(2022).
  5. Abbas, F., Vinberg, F., Becker, S. Optimizing the setup and conditions for ex vivo electroretinogram to study retina function in small and large eyes. Journal of Visualized Experiments. (184), e62763(2022).
  6. Okan, I., Ahmadian, M., Tutuncu, Y., Altay, H., Agca, C. Digital droplet PCR method for the quantification of AAV transduction efficiency in murine retina. Journal of Visualized Experiments. (178), e63038(2021).

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Retinal VesselsOxygen induced RetinopathyRetinal Organoid Induction3D Retinal TissuesHuman Pluripotent Stem CellsPhotoreceptor Cell CompartmentsProtein AnalysisRetinal Ganglion CellOptic Nerve FunctionEx Vivo ElectroretinogramAAV Transduction Efficiency

Похожие статьи