Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

고립 된 관류 척추 동물의 망막에 대한 스트레스 모델로 글루타민산과 저산소증

Published: March 22, 2015 doi: 10.3791/52270

Summary

이 연구로, 우리는 미래의 임상 치료 테스트를위한 격리 superfused 소 망막을위한 표준화 된 스트레스 모델을 소개합니다. A- 및 B- 파의 진폭에 의해 표현 망막 함수에 어느 저산소증 (순수한 N 2) 응력 또는 글루타메이트 (250 μM 글루타메이트)의 효과를 평가 하였다.

Abstract

신경은 지난 수십 년 동안 안과 연구 조사의 강한 필드 왔으며 녹내장, 망막 혈관 폐쇄, 망막 박리, 당뇨 망막 병증과 같은 질병에 영향을하고있다. 그것은 미래의 임상 치료 테스트를 위해 표준화 된 스트레스 모델을 소개하는이 연구의 목적이었다.

소 망막을 제조하여, 산소 포화 된 표준 용액으로 관류하고, ERG를 기록하고 있었다. 안정된 B-파도, 저산소증 (순수한 N 2) 또는 글루타민산 염 스트레스 (250 μm의 글루타메이트)을 기록 후 45 분 동안 발휘했다. 단독 감광체 기능에 미치는 영향을 조사하기 위해, 1 mM의 아스파라긴산은 파를 수득 하였다. ERG 복구 75 분 동안 모니터 하였다.

저산소증 들어, 87.0 %의 파 진폭의 감소는 45 분 (p = 휴약 0.03 종료 후 36.5 %의 감소)의 폭발 시간 후에 (p <0.01)를 기록 하였다. 또한, 초기 DECR통계적 유의성에 도달하는, 87.23 %를 기록 하였다 B 파의 진폭에 완화 (페이지 <0.01, 세척의 끝, P = 0.03에서 25.5 %의 감소).

250 μm의 글루탐산, 1.9 % (p> 0.05) 감소 하였다 파 진폭 (p> 0.05) 초기 7.8 % 감축. B 파의 진폭 (P <0.01) 관찰되었다의 83.7 %의 감소; 75 분의 세척 후에 감소는 2.3 % (p = 0.62)이었다. 본 연구에서 표준화 된 응력 모델은 장래에 가능한 신경 보호 효과를 확인하는 데에 유용 할 수도있을 것으로 제시된다.

Introduction

신경은 지난 수십 년 동안 안과 연구 조사의 강력한 필드있다. 망막은 산소에 크게 의존와 그 주변 세포의 신진 대사에 의해 강하게 영향을 매우 민감한 신경 세포의 네트워크입니다. 신경 세포 손상과 관련된 주요 안구 병변은 망막 혈관 폐색, 녹내장, 망막 박리 있습니다.

망막 동맥 폐색증, 망막 혈관 폐쇄에 대한 예로서, 내측으로 인해 망막 저산소증 (1)의 시야에의 갑작스런 손실을 이끈다. 그것은 종종 시력이 크게 일을 복구하는 환자의 8 %만이으로, 지속적인 시력 저하 일반적인 혈관 병변 2 리드와 연결되어 있습니다. 동맥이 혈전 용해 치료 방법으로 제시되었지만, 이점은 무작위 임상 시험 3에 도시되지 않을 수있다.

녹내장 및 망막 박리모두 4-6 글루타메이트 농도의 증가가있다. 생리적 조건 하에서 글루타메이트는 중추 신경계 전체에 걸쳐 흥분성 송신기 및 내측 망막 7,8로서 발생된다. 상승 된 수준은 글루타메이트 아니라 망막 박리, 녹내장 및 5,6- 에서뿐만 아니라 증식 당뇨 망막 병증 9에서 발견되었다. 글루타메이트의 증가는 아마도, 따라서, 신경 세포의 흥분성을 열 손상에 이르게하고. 망막 박리와 망막 (유리체 절제술)에 증식 당뇨 망막 병증 수술의 경우에 대부분의 경우에 필요하다. 유리체 절제술 기계 조작 동안, 광섬유 또는 긴 작업 중에 관개 솔루션의 높은 유속에 의해 가해지는 전단 응력의 ​​밝은 빛이 망막 (11, 12)에 추가로 스트레스를 발휘.

모든 언급 한 질병 병리 레틴로 지역화되어 공통점혼자는 감각 신경 시스템으로 망막을 보호 할 수있는 방법을 찾기 위해 도전 안과 커뮤니티 포즈.

전위도 (ERG)은 생체 기능 감광체 (표면파) 및 내측 망막 (B 파장)의 함수의 평가를위한 표준 방법이다. ERG는 각막 도입은 전극에 의해 측정되고, 눈은 막대 또는 원뿔 또는 내측 망막 내의 결함을 검출하는 광의 레벨 증가에 의해 자극되고있다. 망막에 다른 결함은 진폭 (응답의 강도) 또는 ERG의 대기 시간 (타임 투 응답 간격)의 변화에​​ 의해 검출 될 수있다. 다른 ERG 프로토콜 및 측정 방법 (패턴 ERG는, 다 초점 망막 전위 또는 시야 ERG)는 결함의 더 차별화 할 수 있습니다. 망막의 격리 기술은 가능한 연구 동물의 예에서 간섭없이 망막에 대한 영향을 평가하기 위해, 최근에 도입 한일반적인 반응 13, 14.

평가 및 superfused 고립 된 망막에 저산소증과 글루타민산 염 스트레스에 대한 정의 및 표준화 된 스트레스 모델을 소개하는이 연구의 목적이었다. 따라서, 우리는 특정 에이전트 또는 인공 관개 솔루션의 신경 보호 효과에 대한 미래 연구를위한 기초를 마련하기를 바라고있다.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

소 눈의 1. 준비

  1. 동물이 도살 후 바로 소 눈을 얻습니다.
  2. "Sickel-솔루션"의 보호 눈을 운반 120 mM의 NaCl을, 2 mM의 KCl을, 0.1 mM의의 MgCl 2, 0.15 mM의 염화칼슘 2, 1.5 mM의의 NaH 2 PO 4, 13.5 mM의 나 2 HPO 4, 5 mM의 포도당에 포함 된 특수 매체 RT.
  3. 희미한 붉은 빛 어두운 적응 상태에서 망막의 준비를 수행합니다.
  4. 눈의 앞쪽 부분을 제거합니다. 적도 절개 약을 수행 윤부에 4mm 후방. 그 후 한 조각 각막, 홍채, 모양체와 렌즈를 제거합니다. Sickel-솔루션의 망막을 유지합니다.
  5. 기계적으로 망막 표면에 유리질 첨부 파일을 풀고 열린 눈 컵에서 유리체를 제거합니다.
  6. 그 후 네 개의 사분면으로 눈을 분할하고 약의 영역 라운드 펀치 아웃 트레 반을 이용하여 직경 7mm.
  7. 조심스럽게 망막 분리색소 상피 세포에서와 빛으로부터 보호 상자 안에 기록 장치에 놓습니다. 기록 장치는 중간에 메쉬 플라스틱 테이너 이루어져; 메시에 망막을 배치하고 전극에 직접 플라스틱 링으로 고정 후.
    주 : 플라스틱 테이너는 매체의 일정한 흐름을 허용하는 두 개의 채널을 보유하고 있습니다.

2. 녹음 전위도 (ERG)

  1. 상기 전위도를 기록 망막의 양쪽에 두 실버 / 실버 클로라이드를 사용하여 전극과 CA의 일정한 속도로 관류 망막 관류하기 위해서 1 ml / 분, 37 ° C의 항온. 산소로 포화 "Sickel-솔루션"를 사용합니다.
  2. 측정을 시작하기 전에, 어두운 망막 (모든 측정시 빛으로부터 보호) 적응과 다섯 분의 자극 간격을 사용합니다. 망막 표면에서 6.3 MLX로 설정 강도로 자극에 대한 1 Hz에서 단일 흰색 제논 플래시를 사용합니다. 사용 감광 필터와 최적의 응답을 갖기 위해, 타이머에 의해 제어되는 마이크로 초 (10)의 광 자극을 교정.
  3. 측정 데이터를 처리, ERG를 필터링하고 잔디 RPS312RM 증폭기를 사용하여 (100 Hz에서 고역 통과 필터, 50 Hz에서 노치 필터, 증폭 X 100,000)를 증폭하도록. 신호를 방해 할 수있다 가능 교란 주파수를 필터링보십시오. 데이터를 처리하기 위해서는, 데스크탑 컴퓨터 (PC 호환)에 아날로그 - 디지털 데이터 수집 보드를 사용한다.
  4. 안정적인 B 파 진폭이 기록 될 때까지 일정한 관류하에 어두운 적응 기간 후, 전기 신호의 진폭을 측정한다.
    주 : 다섯 번의 측정이 평균값에 도달하고 10 % 미만을 벗어나는 경우, 진폭은 안정된 것으로 간주된다. 단일 측정의 좋은 예는 그림 1에 제시되어있다.
  5. 테스트를 시작하려면, 하나 순수한 질소로 순수한 산소를 대체 (단일 실험의 수, N = 5) 저산소증을 테스트250 μm의 글루타메이트 (N = 5).
  6. 전기 응답 45 분 동안 5 분마다 기록합니다.
  7. 시험 기간 후, 75 분 동안 산소로 포화 표준 매체와 망막을 관류하고 B 파의 진폭의 변화를 봐주세요. 이는 세척 단계이다. B 파의 피크에 파의 저점에서 B 파의 진폭을 측정합니다.
  8. 암순응 조건 감광체 전위에 글루타메이트 또는 저산소증의 효과를 조사하기 위해, 양액이 1mm에 추가하여 B 파를 억제.
  9. 30 분 동안 안정적인 감광체 전위를 기록한 후, 1 mM의 아스파라긴산과 상이한 관개 솔루션 망막 45 분 노출, 이전의 절차를 수행한다. 앞서 언급 한 것과 같은 세척 기간 (단계 2.8)를 사용합니다.

3. 데이터 분석

  1. 통계적 데이터를 평가하기 위해, 콜 모고 로프 - 스 미르 노프 등을 사용하는 모든 데이터에 대한 정규 분포 보장테스트 (15).
  2. 폭발 전에 마지막 측정에 비해 노광 단계 이후 백분율에서 A- 및 B- 파 진폭의 감소를 계산한다. 45 분 후, ERG - 진폭의 감소를 비교 - ERG 칠하기 전에 측정 - 박람회 기간 말.
  3. 회복 가능성을 조사하기 전에 해당 박람회 진폭 세척 단계의 끝에 A- 및 B- 파 비교.
  4. 통계 분석은 소프트웨어 또는 JMP 통계 소프트웨어 SPSS 소프트웨어를 사용한다. 표준 편차 평균 ± 등 전반에 걸쳐 데이터를 계산합니다. 해당 통계 테스트에 의해 의미를 추정.
    참고 :이 테스트는 실험 범위에 따라 다를 수 있습니다. 이 설정에서 학생의 쌍 t-test를 사용합니다.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

산소 포화 표준 용액 (도 1AB)와 망막 관류 제제의 1 시간 후 ERG-진폭 안정화 및 단일 진폭 측정 사이의 편차를 적게 보였다. 의 pH, 삼투압, 온도, (저산소증 테스트 제외) PO 2는 모든 시험 일정하게 유지되었다.

망막의 내부 신호로부터 감광체 신호를 분리하려면, 1mM의 아스파라긴산은 B 파장 (도 1a)을 억제 표준 용액에 첨가 하였다. 저산소증의 효과를 테스트하는 동안, 87.0 %의 파 진폭의 저하를 45 분의 시간이 경과 박람회 (p <0.01)를 기록 하였다. 유실의 끝에서, 36.5 %의 감소 (P = 0.03,도 2a)이 통계적으로 유의 한 관찰되었다. 또한, 87.23 %의 B 파 진폭의 초기 감소는 그 동등하게 도달 통계적으로 유의 한 (P <0.01)를 기록했다. 이 25.5 %의 감소를 설정유명했다, 그 (P = 0.03, 그림 2B) 통계적으로 유의했다.

250 μm의 글루타메이트, 진폭이 (p> 0.05) 정의 된 시간 간격 이후에 발견 된 파의 7.8 %가 아닌 상당한 감소와 박람회 후. 이는 1.9 % (p> 0.05,도 3a)의 비에 의해 크게 감소 하였다. 단일 측정은 표 12에 나타낸다.

83.7 %를 기록 하였다하여 B 파에 관한 통계적으로 유의 한 차이를 보였으 나 그 ERG의 진폭을 감소 하였다 (p <0.01, 그림 3B). 세척이 끝나면, B 파장 회복 표준 용액 (p = 0.62)으로 관류 75 분 2.3 %의 비 상당한 감소의 결과로 관찰되었다.

그림 1
그림 1 : 고립 관류 소 망막에서 망막 전위도의 측정 예를 들면 (A) 파가 표시됩니다.격리 관류 소 망막의 ERG. B는 파장 양액에 1mM의 아스 파르 테이트를 가산함으로써 억제된다. (B) B-파 암순응 광 조건에서 지배적이다. 6.3 MLX하는 빛의 세기에서 10 밀리 빛 자극이 사용됩니다.

그림 2
도 2 (A)에 45 분의 노출 시간 후에 저산소증의 효과 파와 ERG의 (B) B-웨이브 진폭. 대표적인 약물 시리즈의 평균 (N = 5). 곡선 위의 수평 막대는 저산소증 시간을 표시합니다. 점선 (A)는 감광체 전위에서 마스크를 해제 아스파 1mM이 어플리케이션을 표시한다. 실험의 각 시리즈에 대한 표준 편차는 전과 적용 후뿐만 아니라 재판의 끝에서 직접 제공됩니다. 통계 학적 분석은 표준 편차를 사용하여 시간 포인트에서 수행 하였다 (직접 전과 후 입학 원서(A) 87.0 %의 진폭이 재판의 시작에 비해 45분의 박람회 시간 후에 관찰되었다 파의 감소 : 임상 시험의 종료)에서뿐만 아니라 이온. 시험의 끝에, 36.5 %의 유의 한 감소가 관찰되었다. (B) 87.23 %의 B 파 진폭의 유의 한 감소가 폭발 시간의 끝에서 기록 하였다. 시험의 끝에, 25.5 %의 유의 한 감소가 관찰되었다.

그림 3
도 3 :. (A)에 45 분간가 250 μM 글루타메이트 파 진폭 및 대표적인 약물 시리즈의 절연 관류 소 망막 평균 ERG의 (B) B-파 진폭의 효과 (N = 5) . 곡선 위의 수평 막대는 글루타메이트의 응용 프로그램을 표시합니다. 점선 (A)는 감광체 전위에서 마스크를 해제 아스파 1mM이 어플리케이션을 표시한다. 역각 실험 시리즈 ndard 편차 전과 적용 후뿐만 아니라 재판의 끝에서 직접 제공됩니다. (A) 250 ㎛의 글루타메이트 표면파의 비 상당한 감소의 노출 시간 후 : 통계 분석 (재판의 끝뿐만 아니라 직접 전과 적용 후) 표준 편차 시간 지점에서 수행 하였다 진폭 (7.8 %) 검출되었다. 시험의 끝에, 1.9 %의 비 현저한 감소가 현저하게 기록 된 83.7 %의 ERG의 진폭을 감소, B 파장에 관하여 (B). 밝혀졌다. 시험의 끝에, 2.3 %의 비 현저한 감소가 관찰되었다.

<TD 정렬 = "오른쪽"> 0.836660027 <TD 정렬 = "오른쪽"> 2.966479395
시간 [분] B 파의 진폭 [μV] SD 파 진폭 [μV] SD
0 9.2 -10.4 1.140175425
(5) 9.2 1.095445115 -10 (1)
(10) (10) 0 -10.6 0.547722558
(15) 9.4 1.140175425 -9.6 0.547722558
(20) 9.4 0.547722558 -10 (1)
(25) 9.4 0.894427191 -10.8 0.447213595
4.2 2.774887385 -6.6 2.50998008
(35) 4 2.449489743 -5 2.236067977
(40) 3.8 1.788854382 -5 (1)
(45) 3.6 1.341640786 -5 2.121320344
(50) 2.4 1.140175425 -4 1.870828693
(55) 2.2 0.836660027 -3.4 1.140175425
(60) 2.6 0.547722558 -3.4 1.816590212
(65) 1.8 0.836660027 -2.8 1.303840481
(70) 1.2 0.447213595 -1.4 0.894427191
(75) 4.2 0.836660027 -5.2 2.683281573
(80) 5.8 1.303840481 -6 2.828427125
(85) 1.095445115 -4.8 0.836660027
(90) 6.8 1.095445115 -6.2 2.387467277
(95) 7.4 1.816590212 -5.6 2.302172887
(100) 6.4 0.547722558 -6.2 2.863564213
(105) 6.6 0.894427191 -7.2 2.049390153
(110) 6.2 1.643167673 -6.4
(115) 8.8 3.898717738 -6 3.16227766
(120) 7.4 1.516575089 -6 2.34520788
(125) 6.8 1.095445115 -6 2.645751311
(130) 7 (1) -6.6 1.816590212

표 1 : 콜 모고 로프 - 스 미르 노프가 발생합니다.

시간 [분] B 파의 진폭 [μV] SD 파 진폭 [μV] SD
0 9.25 0.5 -10 (1)
(5) 10.5 0.577350269 -10 (1)
(10) 10.25 0.5 -10.4 0.894427191
(15) 10.5 0.577350269 -9.6 0.894427191
(20) (10) 0.816496581 -9.6 0.547722558
(25) 10.75 0.5 0.836660027
(30) 3 1.825741858 -8.4 2.701851217
(35) (6) 3.559026084 -9 (1)
(40) 5.25 2.62995564 -8.4 2.966479395
(45) 2.75 2.061552813 -9 1.414213562
(50) 2.75 0.957427108 -8 0.707106781
(55) (1) -10.2 1.095445115
(60) 2.25 0.957427108 -8.4 1.816590212
(65) 1.414213562 -8.6 1.140175425
(70) 1.75 0.5 -9.4 2.701851217
(75) 8 3.464101615 -9.2 2.28035085
(80) 9.5 3.696845502 -9 (1)
(85) 8 2.160246899 -10.8 2.48997992
(90) 8.25 0.957427108 -9.2 2.167948339
(95) 9.25 2.872281323 -10 1.870828693
(100) 9.75 0.957427108 -9.6 1.140175425
(105) 13.5 3.872983346 -9.2 1.643167673
(110) 11.75 -9.6 1.140175425
(115) 9 1.825741858 -10 1.870828693
(120) (11) 3.366501646 -9.8 1.303840481
(125) (11) 2.708012802 -10.8 0.447213595
(130) 10.5 0.577350269 -10 (1)

표 2 : B 파의 진폭에 대한 저산소증과 파 진폭 대표적인 측정.

파 데이터를 글루타메이트 글루타메이트 B-웨이브 데이터 저산소증 파 데이터 저산소증 B-웨이브 데이터
0.103827009 0.17415038 0.195 0.125
p- 값 0.928603977 0.375501627 0.250 0.781
알파 0.05 0.05 0.05 0.05

표 3 : B 파의 진폭 250 μM 글루타메이트 대표적인 측정과 파의 진폭.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

본 연구에서는, 45 분의 저산소증 후에 B 파 진폭에 큰 영향이 발견되었다. 이러한 감소는 여전히 세척 단계 후 유의 하였다. 광 수용체 잠재력에 비슷한 효과가 관찰 될 수있다.

결과는 다른 게시 된 데이터 (16) 우리에게 저산소증 후 가능한 신경 보호 효과를 연구 할 수있는 기회를 제공하여 지원됩니다.

250 μM 글루타메이트의 45 분의 박람회 후, 우리는 세척주기의 끝에서 완전히 가역적 B 파의 진폭에 통계적으로 유의 한 영향을 찾을 수 없었다. 광 수용체 전위는 250 μM 글루타메이트에 의해 영향을하지 않았다. 단지 내부 망막 저산소증에 의해 영향을받은 사실은 변경, 따라서 매우 미묘하고 우리는 가능한 신경에 대해 아주 민감하고 표준화 된 지표를 가지고 있음을 나타냅니다. 아스 파르 테이트는 호​​에 구체적으로 감광체로부터 송신 억제따라서 알 또는 바이폴라 세포는 B 파를 억제한다.

이 발견은 250과 500 mm의 농도가 글루타메이트 자신의 B-파도 기록 매체 혼자 17에 비해 시간이 지남에 따라보다 안정적인 것으로 나타났다 녹색 DG와 Kapousta-Bruneau NV,의 연구 결과에 반하는. 설정에서 여러 차이가 고려 될 필요가 모순을 설명하기 : Sickel-용액이 모델은 다른 출판물 사용 링거 - 용액에 사용 하였다.

측정은 배열 한 전극과 다른 출판물과 함께 수행 하였다. 다른 출판물 신선한 쥐의 눈을 설명하면서 도살장에서 소 눈을 사용 하였다. 효과는 높은 글루타메이트 농도에서 일시적인 억제 가역적이었다. 그것은 일반적 글루타메이트의 특정 매우 낮은 양 눈의 좋은 유지 필요하다고하고보다 많은 양의 독성 것으로 알려져있다. 우리는 SL에서 소 눈이를 가정 할 수aughterhouse 더 글루타메이트 글루타메이트 수준이 실험적으로 추가 글루타민산에서 예상보다 다른 존재의 결과로 새로 제조 한 눈에 비교하여 출시되고있다.

전체보다는 주로 망막 세포에 의해 가장 영향을 전극 위에 배열을 사용하여 응답을 측정 인해 낮은 기계적 손상에 더 긴 생존 시간을 초래할 수도있다. 마지막으로, 용지의 조성물이 중요하다. 1960 년대에, 교수 Sickel 무겁게 이러한 측정이 전문 미디어 개발에 투자하고 그는 안정된 망막 응답 13, 14에 대한 글루타메이트 필요없이 최적화 된 미디어를 찾을 수 있었다.

설명 모델은 격리 된 망막이 아닌 전체 동물에 의존한다. 생체 내 시스템에서, 눈은 다른 동물의 장기에서 혈액 망막 장벽에 의해 분리된다. 이 모델의 장점은 마취 등의 연구 동물 매개 변수를 방해또는 전극의 위치는 표준화의 높은 정도를 허​​용하는, 발생하지 않는다. 표준화는 특히 눈 (18)와 직결 된 동물 실험에서 중요한 포인트입니다.

이러한 방법의 한계는 동물 모델이 아니라고, 짧은 시험 기간 및 사실이다. 따라서 우리는 서론에서 언급 한 시험 기간이 더 긴 박람회 및 추적 관찰 기간을 연장 할 수 있습니다 ERG 진폭은 약 8 시간 동안 안정적으로 유지하는 것이 경험을 통해 알고 있지만, 하나는 항상 이상 단일 실험이 확장되는 것을 고려해야한다 가능성이 높은 표준 편차가 발생합니다.

모델의 단점은 더 장기간의 연구가 수행 될 수 있으며, 망막에 조작의 제한된 양이 가능하다는 것을, 따라서,이다. 광범위한 조작 및 Dutescu에 기재된 SLO 의해 안내 다중 초점 ERG 같은 특별한 ERG의 옵션. 예를 들면, 생체 내 실험S (19)이 필요하다.

이 모델은 쉽게 눈에서 핵이 제거 된 외식 예 : 인간 망막에 사용될 수있다. 이 민감한 재료를 얻기 위해 복잡하기 때문에, 소 망막에 실험은 더 가능하지만이 점을 염두에 유지 해석되어야한다.

프로토콜의 중요한 단계는 수송과 어두운 적응 조건에서 망막을 준비하고있다. 이는 가능한 최대 응답을 얻는 것이 중요하다. 그것은 때로는 부드럽게 기본 색소 상피 세포에서 망막을 분리하는 데 몇 분 걸릴 수 있습니다. 펀칭 망막의 부드러운 흔들림 때로는이 과정을 용이하게한다. 그물에 망막을 배치하는 동안, 그물에 외부 망막과 망막을 배치하는 것이 중요합니다. trephanization 후 망막의 가장자리 위쪽 망막 층 안쪽의 위치를​​ 나타내는 약간 구부러.

소 망막은 인간의 망막 비교에 더 유사하다때문에 유사한 유리체 렌즈 비율과 인간의 눈 (20)의 하나와 유사한 혈관 구조의 쥐 눈의 망막 D; 이러한 쥐 또는 쥐와 같은 작은 동물 실험이 널리 망막 생체 적합성을 테스트하기 위해 사용되지만, 따라서, 이러한 동물에서 수행 독성 연구는 종종 인간 20 이하 적용 할 수 있습니다. myocilin 유전자의 계통 학적 분석 - 그 변이 형태는 상 염색체 청소년 지배적 인 개방 각 녹내장의 원인에 그 유전자 - 소 유전자가 더 밀접하게 쥐 또는 마우스 (21)보다 인간의 유전자와 관련이 있음을 보여줍니다. Myocilin은 섬유주 세포에서뿐만 아니라, 망막에서 찾을 수있다. 마지막으로 우리는 소와 인간의 고립 된 망막 전위와 ERG 효과 (12) 사이의 상관 관계를 보였다.

우리의 모델에서 아스 파르 테이트는 B 파를 폐지하여 광 수용체 잠재적 인 P III를 마스크를 해제하기 위해 사용 하였다. 이는 연구자에게 차별화 할 수있는 기회를 제공망막 내층 네트워크와 감광체 (22)상의 함수 사이 효과. B 파가 통합 된 기능에 대해서는 훨씬 더 민감 파라미터이지만, 파 진폭 인해 파장 만 광 감광체의 반응을 반영한다는 사실,보다 안정적이고 스트레스에 더 강하다 그것. 반면, B는 파장 셀 간 서로 다른 망막 세포의 상호 작용과 감광체의 활성에 의존한다. 분리 아스파 테이트를 사용하여 단독으로는 감광체 (23)에 조작의 효과를 조사 할 수있다을 파.

본 연구에서는 신경 보호제를 테스트하는 데 사용할 수있는 표준화 된 신경 독성 모델을 평가 하였다. 전망으로는 단백질 생화학 분석 전기 생리 기능의 상관 관계 또는 세포 대사 또는 mRNA의 발현과 기능의 상관 관계를 흥미로운 일이 될 것이다.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
120 mM NaCl  Merck Pharma, Germany 1,064,041,000
2 mM KCl,   Merck Pharma, Germany 1,050,010,250
0.1 mM MgCl2,  Merck Pharma, Germany 58,330,250
0.15 mM CaCl2 Merck Pharma, Germany 111 TA106282
1.5 mM NaH2PO4/13.5 mM Na2HPO4   Merck Pharma, Germany 1,065,860,500
5 mM glucose Merck Pharma, Germany 40,741,000

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Varma, D. D., Cugati, S., Lee, A. W., Chen, C. S. A review of central retinal artery occlusion: clinical presentation and management. Eye (Lond). 27, 688-697 (2013).
  2. Resch, M., Suveges, I., Nemeth, J. Hypertension-related eye disorders). Orv Hetil. 154, 1773-1780 (2013).
  3. Feltgen, N., et al. Multicenter study of the European Assessment Group for Lysis in the Eye (EAGLE) for the treatment of central retinal artery occlusion: design issues and implications. EAGLE Study report no. 1 : EAGLE Study report no. 1. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 244, 950-956 (2006).
  4. Dreyer, E. B., Zurakowski, D., Schumer, R. A., Podos, S. M., Lipton, S. A. Elevated glutamate levels in the vitreous body of humans and monkeys with glaucoma. Arch Ophthalmol. 114, 299-305 (1996).
  5. Bertram, K. M., et al. Amino-acid levels in subretinal and vitreous fluid of patients with retinal detachment. Eye (Lond). 22, 582-589 (2008).
  6. Diederen, R. M., et al. Increased glutamate levels in the vitreous of patients with retinal detachment). Exp Eye Res. 83, 45-50 (2006).
  7. Ientile, R., et al. Apoptosis and necrosis occurring in excitotoxic cell death in isolated chick embryo retina. J Neurochem. 79, 71-78 (2001).
  8. Mali, R. S., Cheng, M., Chintala, S. K. Plasminogen activators promote excitotoxicity-induced retinal damage. FASEB J. 19, 1280-1289 (2005).
  9. Ambati, J., et al. Elevated gamma-aminobutyric acid, glutamate, and vascular endothelial growth factor levels in the vitreous of patients with proliferative diabetic retinopathy. Arch Ophthalmol. 115, 1161-1166 (1997).
  10. Vorwerk, C. K., et al. Depression of retinal glutamate transporter function leads to elevated intravitreal glutamate levels and ganglion cell death. Invest Ophthalmol Vis Sci. 41, 3615-3621 (2000).
  11. Schultheiss, M., et al. Dulbecco's Modified Eagle Medium is neuroprotective when compared to standard vitrectomy irrigation solution. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 251, 1613-1619 (2013).
  12. Januschowski, K., et al. Comparing the effects of two different irrigation solutions on an isolated perfused vertebrate retina. Ophthalmic Res. 48, 59-66 (2012).
  13. Sickel, W. Respiratory and Electrical Responses to Light Simulation in the Retina of the Frog. Science. 148, 648-651 (1965).
  14. Luke, M., et al. The isolated perfused bovine retina--a sensitive tool for pharmacological research on retinal function. Brain research. Brain research protocols. 16, 27-36 (2005).
  15. Henderson, A. R. Testing experimental data for univariate normality. Clinica chimica acta; international journal of clinical chemistry. 366, 112-129 (2006).
  16. Alt, A., et al. The neuroprotective potential of Rho-kinase inhibition in promoting cell survival and reducing reactive gliosis in response to hypoxia in isolated bovine retina. Cell Physiol Biochem. 32, 218-234 (2013).
  17. Green, D. G., Kapousta-Bruneau, N. V. Electrophysiological properties of a new isolated rat retina preparation. Vision research. 39, 2165-2177 (1999).
  18. Richter, S. H., Garner, J. P., Wurbel, H. Environmental standardization: cure or cause of poor reproducibility in animal experiments. Nat Methods. 6, 257-261 (2009).
  19. Dutescu, R. M., et al. Multifocal ERG recordings under visual control of the stimulated fundus in mice. Investigative ophthalmology & visual science. 54, 2582-2589 (2013).
  20. Perlman, I. Testing retinal toxicity of drugs in animal models using electrophysiological and morphological techniques. Doc Ophthalmol. 118, 3-28 (2009).
  21. Mukhopadhyay, A., Gupta, A., Mukherjee, S., Chaudhuri, K., Ray, K. Did myocilin evolve from two different primordial proteins. Mol Vis. 8, 271-279 (2002).
  22. Januschowski, K., et al. Evaluating retinal toxicity of a new heavy intraocular dye, using a model of perfused and isolated retinal cultures of bovine and human origin. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 250, 1013-1022 (2012).
  23. Luke, M., et al. The isolated perfused bovine retina--a sensitive tool for pharmacological research on retinal function. Brain Res Brain Res Protoc. 16, 27-36 (2005).

Tags

의학 문제 97 글루타민산 저산소증 망막 독성 전위도 안구 독성 superfused 망막
고립 된 관류 척추 동물의 망막에 대한 스트레스 모델로 글루타민산과 저산소증
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Januschowski, K., Müller, S.,More

Januschowski, K., Müller, S., Krupp, C., Spitzer, M. S., Hurst, J., Schultheiss, M., Bartz-Schmidt, K. U., Szurman, P., Schnichels, S. Glutamate and Hypoxia as a Stress Model for the Isolated Perfused Vertebrate Retina. J. Vis. Exp. (97), e52270, doi:10.3791/52270 (2015).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter