Waiting
Login processing...

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

Medicine

En musmodell av retinal ischemi-reperfusion skada genom Elevation av det intraokulära trycket

Published: July 14, 2016 doi: 10.3791/54065

Summary

Den här artikeln beskriver ett förfarande för att inducera retinal ischemi-reperfusionsskada av förhöjt intraokulärt tryck hos möss. Retinal ischemi-reperfusionsskada av förhöjt intraokulärt tryck tjänar till att modellera mänskliga sjukdomar som kännetecknas av nedsatt syre och näringstillförsel i näthinnan, som gör det möjligt för forskare att undersöka potentiella cellulära mekanismer och behandlingar för mänskliga sjukdomar i näthinnan neurovaskulära enheten.

Abstract

Retinal ischemi-reperfusion (I / R) är en patofysiologisk process som bidrar till cellskador i flera okulära tillstånd, inklusive glaukom, diabetesretinopati och retinal kärl ocklusioner. Gnagarmodeller av I / R skada tillhandahåller betydande insikt i mekanismer och behandlingsstrategier för människors I / R skada, särskilt när det gäller neurodegenerativa skador i näthinnan neurovaskulära enheten. Presenteras här är ett protokoll för att inducera retinal I / R skada i möss genom förhöjning av det intraokulära trycket (IOP). I detta protokoll, är ögats främre kammare med kanyl med en nål, genom vilken strömmar droppa av en förhöjd saltbehållare. Med hjälp av denna dropp för att höja IOP över systoliskt blodtryck, en utövare stannar tillfälligt inre retinal blodflöde (ischemi). När cirkulation åter (reperfusion) genom avlägsnande av kanylen, uppstår allvarliga cellskador, vilket resulterar i slutändan i retinal neurodegeneration. Senaste studtalet visar inflammation, vaskulär permeabilitet och kapillär degeneration som ytterligare delar av denna modell. Jämfört med alternativa näthinnan I / R metoder, såsom retinal artärligation, retinal I / R skada genom förhöjt lOP ger fördelar i sin anatomiska särdrag, experimentell spårbarhet och teknisk tillgänglighet, presenterar sig som ett värdefullt verktyg för att undersöka neuronal patogenes och behandling i näthinnans neurovaskulära enheten.

Introduction

Retinal ischemi-reperfusion (I / R) karaktäriserar många humana retinala patologier, inklusive glaukom, diabetesretinopati, och retinala vaskulära ocklusioner 1. I näthinnan I / R, minskat blodflöde (ischemi) i näthinnan kärl skapar ett tillstånd av retinal överkänslighet mot syre och andra näringsämnen, utfällning svår oxidativa och inflammatoriska skador när cirkulationen därefter åter (reperfusion) 2. Neurala näthinnan verkar särskilt utsatta för dessa förändringar, med retinal neurodegeneration är kanske den mest framträdande inslag i I / R-inducerad skada. Som presenteras här är ett protokoll för modellering retinal I / R skada i musen. Denna teknik gör det möjligt för forskare att undersöka potentiella mekanismer och behandlingsstrategier för mänskliga sjukdomar i näthinnan neurovaskulära enheten.

Uppfunnen 1952 av kirurger som försöker förstå de neurodegenerativa konsekvenserna av kirurgisk anemi 3, Rodent retinal I / R av förhöjt intraokulärt tryck (lOP) reestablished i 1991 i syfte att standardisera neurodegenerativa endpoints efter ischemisk skada 4. Använda droppa av en saltlösning reservoaren för att höja IOP över det systoliska blodtrycket, dessa studier visade att tryck okulär kanyle var tillräcklig för att upphäva retinal cirkulationen och därigenom initiera neuronal degeneration. Senare ansträngningar med hjälp av retinal I / R av förhöjt lOP har börjat utveckla mekanismerna bakom I / R-inducerad retinal neurodegeneration 5-12. Flera grupper har rapporterat ytterligare patologiska förändringar, bland annat inflammation 13,14, vaskulär permeabilitet 15,16, och kapillär degeneration 14,17. Sammantaget har dessa studier etablerat retinal I / R skada genom förhöjt lOP som en modell för retinal neurovaskulär sjukdom i allmänhet.

Karakterisera mekanismerna hos I / R skada är av avgörande betydelse för studiet av vascular sjukdom. Retinal I / R-skada genom förhöjt lOP är en av många hypoxi-inducerad skademodeller, även I / R-skador i lungan 18, hjärta 19, hjärna 20, lever 21, njure 22 och tarmen 23. Dessa modeller har varit avgörande för att föra vår förståelse av vaskulär sjukdom och dess kliniska lösningar. Genom att utvidga utredningen av I / R processer till okulära vävnader, retinal I / R skada genom förhöjt lOP bidrar till att ge en mer heltäckande bild av dessa relaterade tillstånd.

Motsvarande tätt med kliniska neurodegenerativa tillstånd i näthinnan, retinal I / R skada genom förhöjt lOP ger ett värdefullt verktyg för forskare som är intresserade av att utforska ischemisk patogenes. Protokollet som beskrivs häri är riktad, foglig, och tillgängliga. Den kompletteras väl av endpoints i neuronal degenerering, såsom kvantifiering av näthinnans nervceller, mätning av retinal tjocklek, och elektrofysiologiska rInspelning av retinal neuronfunktion. Denna modell har visat sig användbar i att avancera neurovaskulära undersökning, och det visar löfte att tjäna status som en grundläggande protokoll i visuell medicinsk forskning.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Etik uttalande: Alla förfaranden genomfördes i enlighet med de riktlinjer som anges av Johns Hopkins University Institutional Animal Care och användning kommittén.

Notera: Möss som används under inspelningen är C57BL / 6-möss från Jackson, även om andra gnagare stammar eller arter kan också användas. Vid användning av andra stammar eller arter, vara medveten om att anestesi doser och skada tidslinje kan variera. Det är viktigt att anpassa I / R-förhållanden för att rymma stam, art, och experimentella variationer.

1. Förbered Anesthesia Cocktail

  1. Kombinera 1,25 ml Ketamin, 0,625 ml Xylazine, 0,375 ml Acepromazin, och 22,75 ml fosfatbuffrad saltlösning i en 50 ml centrifugrör.
    NOTERA: För återstoden av manuskriptet, denna lösning kommer att hänvisas till som den cocktail.
  2. Filtrera cocktail i en ny sterila 50 ml centrifugrör med användning av en 60 ml spruta och en 0,20 pm filter. Etikett och hittills i nya tubefinna sig.
  3. Fullt linda cocktail röret i aluminiumfolie för att förhindra Ijusinducerad nedbrytning av bedövningsmedlet.
    OBS: Den cocktail kan förvaras i rumstemperatur och återanvändas tills den dag då den tidigaste-löper ingrediens utandning.

2. Förbered Anesthesia Booster

  1. I ett 50 ml centrifugrör, kombinera 4 ml Ketamine och 16 ml fosfatbuffrad saltlösning.
    OBS: Denna lösning kommer hädanefter att kallas booster.
  2. Filtrera boostern till en ny sterila 50 ml centrifugrör med användning av en 60 ml spruta och en 0,20 pm filter. Etikett och datum det nya röret.
    OBS: Booster kan förvaras i rumstemperatur och återanvändas tills den dag då den tidigaste-löper ingrediens utandning.

3. Förbered Surgical Suite

  1. Ställa in rumstemperatur mellan 18 ° C och 21 ° C.
  2. Slå på operationsbordet och justera dess yta värme till highest temperatur.
  3. Täcka alla arbetsytor med kirurgiska underlägg.
  4. Ordna en tom bur eller annan behållare på operationsbordet för att värma.
  5. Ordna en skala och ett öra taggaren på bänkskivan.

4. Förbered Balanced Salt Solution med heparin Natrium

  1. Tillsätt 0,5 ml av heparinnatrium till en 500 ml IV flaska balanserade saltlösning (HBSS).
  2. Sätt in den vassa änden av den primära uppsättningen prepierced Y-säte slangen i flaskan med 0,1% heparinnatrium.

5. Ställ in droppställning

  1. Häng flaska 0,1% heparin-natrium från droppställningen förlängningen och snäpp öppna luftfilterlocket på den primära uppsättningen prepierced Y-rör.
  2. Höj 0,1% heparinnatrium flaskan till 163 cm (120 mm Hg). Mät höjden från bordsskivan till toppen av natriumheparin dropp.
  3. Ta bort eventuella luftbubblor i IV slangen genom att manuellt snärta den primära uppsättningen prepierced Y-rör.

    6. Ställ in Sodium Heparin Drip

    1. Anslut den primära uppsättningen prepierced Y-slang till fem-ventilblocket.
    2. Anslut 30-gauge ½ tums nålar till fem-port grenrör med hjälp av Luer hane till luer manliga rörkopplingar.
    3. Sätt varje 30-gauge ½ tum nålar i sin egen 10-tums segment av 30-gauge slang.
    4. Med hjälp av peanger, bryta nålen tips från nya 30-gauge ½ tum nålar och sätter sina trubbiga ändar i 30-gauge slang. Sterilitet eller desinfektion av nålen tips kommer att bli nödvändigt för steg 8,3.
    5. Genom att använda tejp, ordna 30-gauge rör med nålar så att rören som är anslutna till de inre portarna är placerade på toppen av rören som är anslutna till de yttre portarna. Detta arrangemang kommer att förhindra trassel av slangen under främre kammaren kanyle.
    6. Slå på 0,1% heparin flödet till fem-ventilblocket och varje enskild hamn.
      1. Säkerställa att den 0,1%heparin flyter starkt för varje port. Om en port flyter svagt, byt hamnen eller ta bort den med luft från en steril spruta.
      2. Tillåta 0,1% heparinnatrium för att flyta i 2 - 3 minuter för att avlägsna luftbubblor från 30-gauge rör och 5-ventilgrenröret.
    7. Stäng av alla portar på 5-ventilblocket.

    7. Förbered möss för kirurgi

    1. Föra mössen till det kirurgiska suite. Supply vattenflaskor för varje bur för att förhindra djur uttorkning under operation.
    2. Notera vikten av varje mus.
    3. Injicera varje mus intraperitonealt med 0,02 ml cocktail per gram kroppsvikt.
    4. Märka och registrera antalet varje mus.
    5. Placera alla möss i den tomma behållaren på operationsbordet. Låt 5-10 minuter för alla möss för att uppnå djup anesthetization vilket bekräftas av frånvaron av pedaltillbakadragande svar på tå nypa.
    6. För varje mus, administrera en droppe avTropikamid i varje öga för elev dilatation och korttidssmörjning.
    7. För varje mus, administrera en droppe proparakain i varje öga för lokalbedövning och korttidssmörjning.
    8. Ordna mössen i storleksordningen anesthetization så att den första musen som ska bedövas blir den första musen som ska kanyl.
    9. Låt ca 2 min för ögondroppar ska träda i kraft.
    10. Förbereda raka 4-tums bitar av tejpen genom att dra tätt på bandet. Avsätt en tejpbit för varje mus.
      OBS: Att inte dra tätt på bandet kommer att resultera i curling av bandet.

    8. kanylera Anterior Chamber

    1. Ordna första mus under operationsmikroskop, och fokusera mikroskopet på önskad hornhinnan.
      OBS: Kanyle kan utföras på endera ögat. Höger dominerande kirurger kan hitta it lättast att cannulate det vänstra ögat, medan vänster dominerande kirurger föredrar rätt.
    2. Slå på första 0,1% heparin-porten på fem-ventilblocket.
    3. Enligt operationsmikroskop, använd en pincett för att försiktigt proptose ögat. Sätt i 30-gauge kanyl nål i den främre kammaren ungefär halvvägs mellan de zonule fibrerna och apex av hornhinnan.
      1. Var noga med att undvika repor eller punktera iris, lins, eller inre hornhinnans yta.
      2. Undvik att tränga in i hornhinnan en andra gång.
      3. Med användning av en mild vridande rörelse för att övervinna friktionen mellan kanylen och hornhinnan, för in kanylen djupt i den främre kammaren.
    4. Använda en remsa av tejp för att fästa 30-gauge slang till bordet. För att minimera rörelse av den insatta kanylen genom att trycka på 30-gauge slang mot bordsskivan medan vi når bandet.
    5. Spela in starttiden för operationen.
    6. Med hjälp av mikroskop, verify att inget läckage är uppenbar. Om läckaget är närvarande, kommer rörelsen av vätska vara synlig i närheten av ögat.
    7. Visuellt bekräfta okulär utvidgning genom att observera att jag / R öga är större än den kontralaterala ögat. Tillsammans frånvaro av läckage och förekomsten av okulär disten visar en framgångsrik förhöjning av det intraokulära trycket.
    8. Applicera hypromellos till båda ögonen. Hypromellose tjänar till att smörja hornhinnan och tätnings microleaks. Applicera hypromellos som behövs (ungefär var 30 min) för varaktig smörjning.
    9. Upprepa steg 8 tills alla djur har en kanyl.

    9. Bildskärms Anestesi

    1. Använd tå nypa, visuell observation av whiskers, eller visuell observation av svansen kontrollera att varje mus fortfarande sövd. Skulle en mus visa en pedal tillbakadragande svar, morrhår ryckningar, eller svans rörelse, omedelbart gå till steg 9,2.
    2. Om en mus börjar vakna under operationen, hisssvansen att injicera 0,05 ml booster intraperitonealt i nedre delen av buken bakom musen. Tillåt 1-2 min för booster ska träda i kraft.
    3. Om en mus kräva ytterligare sedering, upprepa steg 9 vid behov.

    10. Ta bort kanylen från den främre kammaren

    1. För varje djur, efter 90 minuter har gått, försiktigt dra kanylen från den främre kammaren.
    2. Untape musen från operationsbordet, noga med att inte störa kanylen rör av intilliggande djur.
    3. Smörj båda ögonen med smörj gelé.
    4. Som de följande kanyler avlägsnas, ordna mössen i den tomma behållaren på operationsbordet för att återhämta sig från operationen. Inte stänga av värmen från operationsbordet.
    5. Tillåt åtminstone 2-3 timmar för återhämtning på den uppvärmda operationsbordet. Observera möss ofta tills de har återhämtat sig helt från anestesi.

    11. Rengör Equipment

    1. Desinficera kanyler använder spritkompresser.
      OBS: Andra förfaranden för desinfektion eller sterilisering, såsom autoklavering, kan vara substituerad.
    2. Utvisa 0,1% heparin från 5-ventilblocket, 30-gauge nålar, 30-gauge slangar och kanyler med hjälp av en 60 ml spruta fylld med luft.
    3. Skölj 5-ventilblocket, 30-gauge nålar, 30-gauge slangar och kanyler med hjälp av en 60 ml spruta fylld med destillerat vatten.
    4. Utvisa destillerat vatten från 5-port grenrör, 30-gauge nålar, 30-gauge slangar och kanyler med hjälp av en 60 ml spruta fylld med luft.
    5. Efter desinfektion av kanyler och sköljning slangen apparaten lagra denna utrustning för återanvändning.
    6. Store, kasta, eller stänga all annan utrustning. Lämna värmen på operationsbordet på.

    12. Åter Alla möss till sina hem Burar

    1. Efter mössen vakna upp ur kirurgi (efter 2-3 h), återvänder varje djur till sitt hem bur. Tillhandahålla gel mat för varje bur. Återgå alla burar på deras utsedda rum.
    2. Stänga av värmen av den kirurgiska bordet. Kasta allt avfall, och torka den kirurgiska sviten.

    13. Utför Retinal Bedömning

    1. I förekommande fall samla näthinnor för histologisk analys eller mörk anpassa möss för elektroretinogram inspelning.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

De neurodegenerativa effekter av retinal I / R av förhöjt lOP vanligen utvärderas med hjälp av två standardmetoder. Neun immunomärkning av neuronala kärnor har visat betydande neuronal cellförlust efter I / R förolämpning (Figur 1). I korthet, ögon enukleation 7 dagar efter att jag / R fixerades i paraformaldehyd, märkt med den neuronala cellmarkör Neun, och hela monterade. Bilderna har tagits med konfokalmikroskopi, och celler märkta med Neun kvantifierades genom att räkna 11. Minskningar i ganglion cellager neuron räknas indikerar I / R-inducerad celldöd.

Försämringar i näthinnan neuron funktion har dokumenterats med hjälp av Elektroretinografi (Figur 2). I korthet, sju dagar efter att jag / R, har scotopic electroretinograms registreras vid flera blixtintensitet. Amplituderna hos de a- och b-vågor kvantifierades med användning av bildanalysmjukvara

Figur 1
Figur 1. Retinal I / R inducerar nervcellsdöd i ganglion cellager (GCL). Representativa näthinnan bilder och I / R ögon visas med skal barer betecknar 100 pm. (A) Antalet Neun-positiva celler i GCL har minskat avsevärt i I / R ögon jämfört med kontroller (B). n = 9, felstapel: standardfel, *** p <0,0001 Klicka här för att se en större version av denna siffra.

"Bild Figur 2. Retinal I / R Nedsätter Retinal Neuron Function. Minskade a- och b-vågamplituder indikerar försämrad membranfysiologi i neuronala celler efter I / R. n = 6, felstapel: standardfel, * p <0,05 Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Retinal I / R skada genom förhöjt lOP har visat sin användbarhet i modellering cellskador och dysfunktion, i synnerhet neurodegeneration, i gnagare retinal neurovaskulära enhet. Detta förfarande ger en robust kontrollvävnad och är lättillgängligt i form av teknisk förfining. Det har noterats i detta och andra I / R skademodeller som ökar trycket och varaktigheten av ischemi kan öka skadornas svårighetsgrad 24. Av denna anledning har några utövare valt att använda ischemiska tryck och varaktighet som skiljer sig från de som presenteras här 4,6-10,12. Därför retinal I / R skada genom förhöjt lOP ger en fördel gentemot alternativa retinala I / R tekniker i att det gör att man kan justera kirurgiska parametrar för att tillgodose sina särskilda experimentella mål.

Icke desto mindre har alternativa tekniker använts för att inducera retinal I / R skada hos gnagare. Ligering av synnerven bunten 25,26 27 har använts för att gripa retinal blodflöde tillfälligt. Liknande strategier för systemiska tillstånd har krävt ligering av cerebral artär 28 eller cefaliska artären 29 för att minska blodflödet utan att helt hindra den. En ovanligare metod innebär perifer komprimera retinal världen med hjälp av en tråd som är viktad på båda ändar 30. Medan sådana strategier har framgångsrikt bidragit till en förståelse av hypoxi-inducerad neurovaskulära förändringar i näthinnan, den teknik som beskrivs häri erbjuder flera fördelar jämfört med dessa alternativ. Kräver minimal icke-retinal skada endast på hornhinnan, I / R av förhöjt lOP ger en mer målinriktat retinal skada än vad som ges av ligeringstekniker och kan därför vara mer användbar för forskare som är intresserade av näthinnan-specifik sjukdom. Också, förhöjt lOP metoder är mer lätthanterliga än ligering eller kompressionsmodeller, så att jagOP-metoden möjliggör snabb uppnå retinal ischemi liksom efterföljande reperfusion. Slutligen, förhöjt lOP protokoll kräver minimal kirurgisk och teknisk förfining och det kan vara mer lättillgänglig än sina alternativ.

Retinal I / R skada av förhöjt IOP är inte utan dess utmaningar. Kanylering av den främre kammaren kräver fingerfärdighet och omsorg måste vidtas för att bevara integriteten av iris, lins, och hornhinna. Försiktighet bör också iakttas efter införing av kanylen, eftersom kanylen kan dras från den främre kammaren medan den 30-gauge slangen är fastsatt med tejp.

Andra kritiska processer i detta protokoll inkluderar att upprätthålla en varm kroppstemperatur för sövda djur, administrera booster anestesi i tid och upprätthålla smörjning av hornhinnan med hjälp av hypromellos. Det är också viktigt att notera mus stress eller sjuk beteenden (t.ex. brist på grooming, hunching, Etc.) före operation, eftersom dessa extra-kirurgiska variabler kan påverka läkemedlets potens och dödlighet. Genom att delta i dessa frågor, kan man uppnå en starkt reglerad och reproducerbar modell för retinal I / R skada.

Det bör också erkännas att retinal I / R skada genom förhöjt IOP är bara en modell, och försiktighet bör iakttas vid extrapolering resultat till specifika sjukdomar, särskilt kroniska tillstånd. Medan skiljer sig från dessa sjukdomar i tid och etiologiska ursprung, kan dock retinal I / R skada av förhöjt IOP ändå ge en bra plattform för att utvärdera mekanismer för retinal degeneration och återhämtning.

Näthinnan består av mångskiftande celler och signalprocesser, och en omfattande historia av retinal dysreglering återstår att klargöras. Aktuell litteratur visar användbarheten av retinal I / R-skada genom förhöjt lOP inte bara i att undersöka retinala degenerativa processer 6-8,10,12,men också för att identifiera mål för terapeutisk prevention och intervention 7,9,11,12,14. Dessutom finns det växande bevis för att stödja användbarheten av retinal I / R skada genom förhöjt lOP i icke-neuronala endpoints såsom retinal inflammation, vaskulär degeneration, och läckage 14,15,17. Med tanke på dess anatomiska särdrag, experimentell spårbarhet och teknisk tillgänglighet, retinal I / R skada av förhöjt IOP lovar att behålla en ledande roll i att driva dessa frågor.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

Detta arbete stöddes av forskningsanslag från National Institutes of Health (EY022383 och EY022683, EJD) och kärnbidrag (P30EY001765), Imaging och mikroskopi Kärn Module.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Heparin Sodium Injection, USP Abraxis Pharmaceutical Products 1,000 USP/ml
BSS Sterile Irrigating Solution Alcon Laboratories, Inc. 9007754-0212 500 ml
SC-2 kg Digital Pocket Scale American Weigh Scales, Inc. SC-2 kg
Tropicamide Ophthalmic Solution USP 1% Bausch + Lomb 1% (10 mg/ml)
Proparacaine Hydrochloride Ophthalmic Solution USP, 0.5% Bausch + Lomb 0.5% (5 mg/ml)
INTRAMEDIC Polyethylene Tubing Becton Dickinson and Company 427400 Inner diameter: 427400
30 G 1/2 PrecisionGlide Needles Benton Dickinson and Company 305106
BC 1 ml TB Syringe, Slim Tip with Intradermal Bevel Needle, 26 G x 3/8 Benton Dickinson and Company 309625
BD 60 ml Syringe Luer-Lok Tip Benton Dickinson and Company 309653
Zeiss OPMI Visu 200/S8 Microscope Carl Zeiss AG 000000-1179-101
Sterile Syringe Filter Corning Inc. CLS431224 0.20 µm
Durasorb Underpads Covidien 1038 23 x 24 inches
Alcohol Prep Covidien 6818 2 Ply, Medium
Student Dumont #5 Forceps Fine Science Tools 91150-20
Hartman Hemostats Fine Science Tools 13002-10
Primary Set, Macrobore, Prepierced Y-Site, 80 Inch Hospira 12672-28
Phosphate Buffered Saline pH 7.4 (1x) Invitrogen 10010-049 500 ml
Distilled water Invitrogen 15230-204 500 ml
C57BL/6J Mice The Jackson Laboratory 664
AnaSed Injection: Xylazine Sterile Solution LLOYD, Inc. 20 mg/ml
Lubricating Jelly, Water Soluble Bacteriostatic MediChoice 3-Gram Packet
NAMIC Angiographic Pressure Monitoring Manifold Navilyst Medical, Inc. 70039355 5-Valve Manifold with Seven Female Ports
Goniosoft, Hypromellose 2.5% Ophthalmic Demulcent Solution: Hydroxypropyl Methylcellulose OCuSOFT, Inc. 2.5% (25 mg/ml)
Ketaset CIII: Ketamine Hydrochloride Pfizer, Inc. 100 mg/ml
Trans-Pal I.V. Stand  Pryor Products 372 Furnished with a home-constructed 60-cm stainless steel extension
Acepromazine: Acepromazine Maleate Injection, USP Vet One 10 mg/ml
V-Top Surgery Table/Adjustable Hydraulic VSSI 100-4041-21
Tube Fitting Luer Male to Luer Male Warner Instruments 64-1579

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Osborne, N. N., et al. Retinal ischemia: mechanisms of damage and potential therapeutic strategies. Prog Retin Eye Res. 23 (1), 91-147 (2004).
  2. Bonne, C., Muller, A., Villain, M. Free radicals in retinal ischemia. Gen Pharmacol. 30 (3), 275-280 (1998).
  3. Smith, G. G., Baird, C. D. Survival time of retinal cells when deprived of their blood supply by increased intraocular pressure. Am J Ophthalmol. 35 (5:2), 133-136 (1952).
  4. Buchi, E. R., Suivaizdis, I., Fu, J. Pressure-induced retinal ischemia in rats: an experimental model for quantitative study. Ophthalmologica. 203 (3), 138-147 (1991).
  5. Block, F., Schwarz, M. The b-wave of the electroretinogram as an index of retinal ischemia. Gen Pharmacol. 30 (3), 281-287 (1998).
  6. Katai, N., Yoshimura, N. Apoptotic retinal neuronal death by ischemia-reperfusion is executed by two distinct caspase family proteases. Invest Ophthalmol Vis Sci. 40 (11), 2697-2705 (1999).
  7. Toriu, N., et al. Lomerizine, a Ca2+ channel blocker, reduces glutamate-induced neurotoxicity and ischemia/reperfusion damage in rat retina. Exp Eye Res. 70 (4), 475-484 (2000).
  8. Kawai, S. I., et al. Modeling of risk factors for the degeneration of retinal ganglion cells after ischemia/reperfusion in rats: effects of age, caloric restriction, diabetes, pigmentation, and glaucoma. FASEB J. 15 (7), 1285-1287 (2001).
  9. Chidlow, G., Schmidt, K. G., Wood, J. P., Melena, J., Osborne, N. N. Alpha-lipoic acid protects the retina against ischemia-reperfusion. Neuropharmacology. 43 (6), 1015-1025 (2002).
  10. Fei, F., et al. Upregulation of Homer1a Promoted Retinal Ganglion Cell Survival After Retinal Ischemia and Reperfusion via Interacting with Erk Pathway. Cell Mol Neurobiol. , (2015).
  11. Xu, Z., et al. Neuroprotective role of Nrf2 for retinal ganglion cells in ischemia-reperfusion. J Neurochem. 133 (2), 233-241 (2015).
  12. Kim, B. J., Braun, T. A., Wordinger, R. J., Clark, A. F. Progressive morphological changes and impaired retinal function associated with temporal regulation of gene expression after retinal ischemia/reperfusion injury in mice. Mol Neurodegener. 8 (21), (2013).
  13. Portillo, J. A., et al. CD40 mediates retinal inflammation and neurovascular degeneration. J Immunol. 181 (12), 8719-8726 (2008).
  14. Wei, Y., et al. Nrf2 has a protective role against neuronal and capillary degeneration in retinal ischemia-reperfusion injury. Free Radic Biol Med. 51 (1), 216-224 (2011).
  15. Abcouwer, S. F., et al. Effects of ischemic preconditioning and bevacizumab on apoptosis and vascular permeability following retinal ischemia-reperfusion injury. Invest Ophthalmol Vis Sci. 51 (11), 5920-5933 (2010).
  16. Abcouwer, S. F., et al. Minocycline prevents retinal inflammation and vascular permeability following ischemia-reperfusion injury. J Neuroinflammation. 10 (149), (2013).
  17. Zheng, L., Gong, B., Hatala, D. A., Kern, T. S. Retinal ischemia and reperfusion causes capillary degeneration: similarities to diabetes. Invest Ophthalmol Vis Sci. 48 (1), 361-367 (2007).
  18. Weyker, P. D., Webb, C. A., Kiamanesh, D., Flynn, B. C. Lung ischemia reperfusion injury: a bench-to-bedside review. Semin Cardiothorac Vasc Anesth. 17 (1), 28-43 (2013).
  19. Raedschelders, K., Ansley, D. M., Chen, D. D. The cellular and molecular origin of reactive oxygen species generation during myocardial ischemia and reperfusion. Pharmacol Ther. 133 (2), 230-255 (2012).
  20. Di, Y., et al. MicroRNAs expression and function in cerebral ischemia reperfusion injury. J Mol Neurosci. 53 (2), 242-250 (2014).
  21. Saidi, R. F., Kenari, S. K. Liver ischemia/reperfusion injury: an overview. J Invest Surg. 27 (6), 366-379 (2014).
  22. Malek, M., Nematbakhsh, M. Renal ischemia/reperfusion injury; from pathophysiology to treatment. J Renal Inj Prev. 4 (2), 20-27 (2015).
  23. Mallick, I. H., Yang, W., Winslet, M. C., Seifalian, A. M. Ischemia-reperfusion injury of the intestine and protective strategies against injury. Dig Dis Sci. 49 (9), 1359-1377 (2004).
  24. Hesketh, E. E., et al. Renal ischaemia reperfusion injury: a mouse model of injury and regeneration. J Vis Exp. (88), (2014).
  25. Stefansson, E., Wilson, C. A., Schoen, T., Kuwabara, T. Experimental ischemia induces cell mitosis in the adult rat retina. Invest Ophthalmol Vis Sci. 29 (7), 1050-1055 (1988).
  26. Honjo, M., et al. Statin inhibits leukocyte-endothelial interaction and prevents neuronal death induced by ischemia-reperfusion injury in the rat retina. Arch Ophthalmol. 120 (12), 1707-1713 (2002).
  27. Otori, Y., et al. Expression of c-fos and c-jun mRNA following transient retinal ischemia: an approach using ligation of the retinal central artery in the rat. Surv Ophthalmol. 42, Suppl 1 96-104 (1997).
  28. Liu, J., et al. Epac2-deficiency leads to more severe retinal swelling, glial reactivity and oxidative stress in transient middle cerebral artery occlusion induced ischemic retinopathy. Sci China Life Sci. 58 (6), 521-530 (2015).
  29. Zhang, Y., Zhang, Z., Yan, H. Simvastatin inhibits ischemia/reperfusion injury-induced apoptosis of retinal cells via downregulation of the tumor necrosis factor-alpha/nuclear factor-kappaB pathway. Int J Mol Med. , (2015).
  30. Li, B., Pang, I. H., Barnes, G., McLaughlin, M., Holt, W. A new method and device to induce transient retinal ischemia in the rat. Curr Eye Res. 24 (6), 458-464 (2002).

Tags

Medicin Retina ischemi reperfusion intraokulära trycket neuron neurodegeneration neurovaskulära enhet
En musmodell av retinal ischemi-reperfusion skada genom Elevation av det intraokulära trycket
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Hartsock, M. J., Cho, H., Wu, L.,More

Hartsock, M. J., Cho, H., Wu, L., Chen, W. J., Gong, J., Duh, E. J. A Mouse Model of Retinal Ischemia-Reperfusion Injury Through Elevation of Intraocular Pressure. J. Vis. Exp. (113), e54065, doi:10.3791/54065 (2016).

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