कृंतक रेटिना लंबे मस्तिष्क के लिए एक सुलभ खिड़की के रूप में पहचाना गया है. इस तकनीकी पत्र में हम इस्कीमिक चोट के बाद केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के भीतर संवहनी उत्थान की विफलता के लिए नेतृत्व कि तंत्र का अध्ययन करने के लिए ऑक्सीजन प्रेरित रेटिनोपैथी के माउस मॉडल काम में एक प्रोटोकॉल प्रदान करते हैं. वर्णित व्यवस्था भी रेटिना और सीएनएस के भीतर कार्यात्मक रक्त वाहिकाओं के regrowth को बढ़ावा देने के लिए रणनीतियों का पता लगाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है.
कृंतक रेटिना शायद केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस) के भीतर neurovascular परस्पर क्रिया की जांच के लिए जो सबसे सुलभ स्तनधारी प्रणाली है. यह तेजी से मान्यता प्राप्त किया जा रहा है कि अल्जाइमर, एकाधिक काठिन्य, और नाड़ी समझौता के amyotrophic पार्श्व काठिन्य मौजूद तत्वों के रूप में कई neurodegenerative रोगों. इसके अलावा, बाल चिकित्सा और काम करने की उम्र आबादी (क्रमशः कुसमयता और मधुमेह रेटिनोपैथी की रेटिनोपैथी,) में अंधापन के सबसे प्रमुख कारणों में शारीरिक संवहनी regrowth की संवहनी अध: पतन और विफलता की विशेषता है. इस तकनीकी पेपर का उद्देश्य रेटिना में सीएनएस संवहनी उत्थान अध्ययन करने के लिए एक विस्तृत प्रोटोकॉल प्रदान करना है. विधि इस्कीमिक चोट के बाद संवहनी विकास की विफलता के लिए नेतृत्व कि आणविक तंत्र को स्पष्ट करने के लिए नियोजित किया जा सकता है. इसके अलावा, संभावित चिकित्सीय तौर तरीकों स्वस्थ संवहनी चक्रों में तेजी लाने और बहाल करने के लिए पता लगाया जा सकता है. निष्कर्ष obtaineडी वर्णित दृष्टिकोण का उपयोग मधुमेह या कुसमयता के रूप में इस्कीमिक retinopathies के लिए चिकित्सीय रास्ते प्रदान और संभवतः सीएनएस के अन्य संवहनी विकारों लाभ हो सकता है.
सीएनएस विकास, नसों, प्रतिरक्षा कोशिकाओं और रक्त वाहिकाओं के दौरान पर्याप्त ऊतक छिड़काव सुनिश्चित करने और संवेदी जानकारी 1-5 के प्रसारण की अनुमति उल्लेखनीय युग्मित नेटवर्क की स्थापना. अपर्याप्त ऊतक oxygenation और छेड़छाड़ की चयापचय की आपूर्ति और में संवहनी सिस्टम के परिणाम के टूटने तेजी neurodegenerative रोगों 6 के रोगजनन के लिए एक महत्वपूर्ण योगदान के रूप में मान्यता प्राप्त है. संवहनी छोड़ने वालों और मस्तिष्क के भीतर neurovascular इकाई की गिरावट, उदाहरण के लिए, संवहनी मनोभ्रंश, मस्तिष्क 7 की सफेद पदार्थ की संवहनी घावों और धमनियों और छोटे जहाजों 8 के एक प्रकार का रोग के साथ अल्जाइमर रोग के साथ जुड़ा हुआ है. इसके अलावा, बिगड़ा संवहनी बाधा समारोह एकाधिक काठिन्य 9 और amyotrophic पार्श्व काठिन्य 10 योगदान माना जाता है.
चकाचौंध, इस प्रोटोकॉल में वर्णित रेटिना मॉडल को प्रत्यक्ष प्रासंगिकता केऐसे मधुमेह रेटिनोपैथी 11 और कुसमयता 12 की रेटिनोपैथी जैसे रोगों, 13 जल्दी संवहनी अध: पतन का एक चरण की विशेषता है. neurovascular रेटिना पर आगामी इस्कीमिक तनाव की संभावना को फिर से हासिल करना ऑक्सीजन और ऊर्जा की आपूर्ति 14-16 के लिए एक प्रतिपूरक प्रतिक्रिया के रूप में निकलती है कि अत्यधिक और रोग neovascularization के दूसरे चरण से चलाता है. रोग प्रगति के लिए महत्वपूर्ण है कि इस्कीमिक तनाव पर काबू पाने के लिए एक आकर्षक रणनीति विशेष रूप से न्यूरो रेटिना (आंकड़े 2 और 3) के इस्कीमिक क्षेत्रों में कार्यात्मक संवहनी नेटवर्क बहाल करने के लिए है. एक नियंत्रित वाहिकाजनक प्रतिक्रिया उत्तेजक काउंटर सहज ज्ञान युक्त इस तरह के विरोधी VEGFs के रूप में विरोधी angiogenic उपचार अनुकूलित उपचार के रूप में माना जाता है, जिसमें एक की हालत के लिए के रूप में सामने आ सकता है. फिर भी, इस दृष्टिकोण की वैधता के लिए सबूत बढ़ते है. उदाहरण के लिए, ischem में "शारीरिक" की तरह संवहनी regrowth बढ़ानेआईसी retinopathies सुंदर ढंग से endothelial कोशिकाओं अग्रदूत 17, आहार ω-3 पॉलीअनसेचुरेटेड फैटी बढ़ती अन्य वाहिकाजनक कारकों 18, माइलॉयड progenitors 19 इंजेक्शन, NADPH oxidase प्रेरित apoptosis 20 के निषेध के मुलर सेल व्यक्त VEGF प्रेरित डाउनरेगुलेशन के निषेध की शुरूआत के माध्यम से प्रदर्शित किया गया है एसिड की मात्रा 21, एक tryptophan tRNA synthetase 22 की carboxyl टर्मिनल टुकड़ा, और glial कोशिकाओं 23 की सुरक्षा के लिए VEGF या FGF-2 के प्रत्यक्ष प्रशासन के साथ उपचार. इसके अलावा, हम इस्कीमिक retinopathies में ऐसे Semaphorins या Netrins के रूप में शास्त्रीय neuronal मार्गदर्शन संकेत modulating रेटिना के भीतर स्वस्थ वाहिकाओं के संवहनी उत्थान accelerates और फलस्वरूप रोग angiogenesis 24, 25 को कम कर देता है कि प्रदर्शन किया है. प्रत्यक्ष नैदानिक प्रासंगिकता के aforementioned, जानवरों के अध्ययन के कई प्रमाण उपलब्ध कराने कि संवहनी फिर से बढ़ावा देनेretinopathies के शुरुआती इस्कीमिक चरण के दौरान पीढ़ी काफी संभावना इस्कीमिक बोझ की कमी के माध्यम से, दृष्टि धमकी पूर्व रेटिना neovascularization 19, 23, 24, 26 को कम कर सकते हैं.
कार्यात्मक वाहिकाओं के उत्थान को प्रोत्साहित कि चिकित्सीय रणनीति तैयार करने संवहनी जीव के लिए एक महत्वपूर्ण चुनौती बनी हुई है. यहाँ हम रेटिना के भीतर संवहनी regrowth व्यवस्थित करना रणनीतियों का पता लगाने के लिए ऑक्सीजन प्रेरित रेटिनोपैथी (OIR) के माउस मॉडल है कि रोजगार एक प्रायोगिक प्रणाली का वर्णन. स्मिथ एट अल द्वारा विकसित 1994. 27 में, इस मॉडल मानव proliferative retinopathies के लिए एक प्रॉक्सी के रूप में कार्य करता है और परिवेश कमरे 2 हे तनाव (चित्रा को P12 तक 75% ओ 2 के लिए P7 माउस पिल्ले को प्रकाश में लाने और बाद में पिल्ले को फिर से शुरू करने के होते हैं 1). इस प्रतिमान शिथिल एक समयपूर्व शिशु हवादार है जहां एक परिदृश्य mimicsओ 2 के साथ. hyperoxia के लिए माउस पिल्ले का जोखिम रेटिना केशिकाओं और microvasculature के अध: पतन भड़काती है, और अधिक से अधिक वीओ क्षेत्र के बाद 48 घंटे (P9) पर पहुंच गया है, हालांकि आम तौर पर, P12 पर ओ 2 से बाहर निकलने पर आकलन किया vaso-विस्मृति की एक प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य क्षेत्र (वीओ) पैदावार ओ 2 28 के लिए जोखिम. माउस में, avascular वीओ क्षेत्रों अनायास कमरे में हवा के लिए फिर से शुरूआत के बाद सप्ताह के पाठ्यक्रम पर पुनर्जन्म और अंततः वो जोनों पूरी तरह से (चित्रा 2) फिर से vascularized रहे हैं. OIR के अधीन चूहों के कमरे में हवा को पुनः शुरूआत भी आम तौर पर विरोधी angiogenic उपचार मानदंड की प्रभावकारिता निर्धारित करने के लिए मूल्यांकन किया है कि पूर्व रेटिना neovascularization (NV) (P17 पर अधिक से अधिक) भड़काती. अपने शुद्ध रूप में, OIR मॉडल ऑक्सीजन प्रेरित संवहनी अध: पतन का आकलन और विनाशकारी पूर्व रेटिना neovascularization 29-31 की सीमा निर्धारित करने के लिए एक अत्यधिक प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य और quantifiable उपकरण प्रदान करता है.
<p claएस एस = "jove_content"> सीएनएस संवहनी उत्थान मिलाना कि विभिन्न खोजपूर्ण उपचार मानदंड औषधीय यौगिकों, जीन थेरेपी, जीन विलोपन और अधिक का उपयोग सहित OIR मॉडल का उपयोग कर जांच की जा सकती है. संवहनी regrowth को प्रभावित करने के लिए एक दिया दृष्टिकोण की प्रवृत्ति कदम वार P12 (hyperoxia से बाहर निकलने के बाद अधिक से अधिक वीओ) और P17 (अधिकतम NV) के बीच खिड़की में मूल्यांकन किया है. रोग एनवी पर इलाज के परिणाम का मूल्यांकन तेजी से और आसानी से समानांतर में निर्धारित किया जा सकता है और अच्छी तरह से स्टाल और उनके सहयोगियों ने 30, 31 के द्वारा वर्णित किया गया है. यहाँ हम औषधीय यौगिकों, भावी चिकित्सा विज्ञान, वायरल वैक्टर द्वारा तंत्रिका रेटिना के भीतर शारीरिक revascularization के मॉडुलन जांच करने के लिए या ट्रांसजेनिक या पीटा चूहों में उम्मीदवार जीन के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए एक सरल कदम दर कदम प्रक्रिया प्रदान करते हैं.इस्कीमिक तंत्रिका ऊतक में नए स्वस्थ वाहिकाओं के विकास को प्रोत्साहित करने के लिए सबसे प्रभावी तरीका क्या है? इसके साथ हस्तक्षेप और नाड़ी regrowth होने वाली स्वाभाविक रूप से तेजी लाने के लिए चिकित्सा के आधा…
The authors have nothing to disclose.
पुनश्च रेटिना सेल बायोलॉजी में एक कनाडा अनुसंधान चेयर और Alcon अनुसंधान संस्थान नई अन्वेषक पुरस्कार रखती है. इस काम के स्वास्थ्य अनुसंधान संस्थान कनाडा (221,478) से अनुदान द्वारा समर्थित किया गया, कनाडा डायबिटीज एसोसिएशन (ओग-3-11-3329-पी एस), प्राकृतिक विज्ञान और कनाडा के इंजीनियरिंग रिसर्च काउंसिल (418,637) और फाउंडेशन लड़ दृष्टिहीनता कनाडा. समर्थन भी RESEAU डे Recherche एन SANTE डे ला विजन डु क्यूबेक द्वारा प्रदान किया गया.
C57Bl/6 mice ((Other strains may be used; angiogenic response varies from one strain to the other) | |||
CD1 nursing mothers | Vendor of choice | ||
Operating Scissors straight | World Precision Instruments | 14192 | |
Dissecting Scissors straight | World Precision Instruments | 14393 | |
Vannas Eye Scissors | Harvard Apparatus | 72-8483 | |
Iris Forceps, curved, serrated | World Precision Instruments | 15915 | |
Brushes 362R size 0 | Dynasty | ||
Dumont Forceps #3; straight | World Precision Instruments | 500338 | |
Surgical Blade, size 10 | Bard-Parker | 371110 | |
Rhodamine Griffonia (Bandeiraea) Simplicifolia Lectin I | Vector Laboratories, Inc | RL-1102 | |
Microscope slides | VWR | 16004-368 | |
Fluoromount G | Electron Microscopy Sciences | 17984-25 | |
Zeiss Axio Observer Z1 Inverted Phase and Fluorescence Microscope | Zeiss | ||
Leica MZ9.5 Stereomicroscope | Leica | ||
Fluorescein isothicyanate-dextran, 70000 | Sigma-Aldrich | 46945 |