Waiting
Login processing...

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

Medicine

In Vivo Avbildning av Cx3cr1gfp/gfp Reporter möss med Spectral-domän optisk koherenstomografi och Scanning Laser Oftalmoskopi

Published: November 11, 2017 doi: 10.3791/55984

Summary

Det här protokollet beskriver hur högupplösta avbildningstekniker såsom spektrala domänen optisk koherenstomografi och scanning laser Oftalmoskopi kan utnyttjas i små gnagare, använder ett oftalmologiska imaging platform system, för att få information om retinal tjocklek och mikrogliala cell distribution, respektive.

Abstract

Spektrala domänen optisk koherenstomografi (SD-okt) och scanning laser Oftalmoskopi (SLO) flitigt i experimentell oftalmologi. I detta protokoll, möss att uttrycka grönt fluorescerande protein (gfp) enligt arrangören av Cx3cr1 (BALB/c-Cx3cr1gfp/gfp) användes till bild mikroglia celler i vivo i näthinnan. Mikroglia är bosatta makrofager av näthinnan och har varit inblandade i flera retinala sjukdomar1,2,3,4,5,6. Detta protokoll ger en detaljerad strategi för generering av retinal B-skanningar, med SD-okt och imaging mikroglia cell spridning i Cx3cr1gfp/gfp möss med SLO i vivo, använder ett system med oftalmologiska imaging i plattformen. Protokollet kan användas i flera reporter mus linjer. Det finns dock vissa begränsningar i protokollet som presenteras här. Först, både SLO och SD-okt, när den används i högupplöst läge, samla in data med hög axiell upplösning men lateral upplösning är lägre (3,5 µm och 6 µm, respektive). Fokus och mättnad nivån i SLO är dessutom starkt beroende av parametern urval och korrigera uppriktningen av ögat. Dessutom använder enheter utformade för mänskliga patienter hos möss är utmanande på grund av den högsta totala optiska effekten på möss jämfört med det mänskliga ögat; Detta kan leda till laterala förstoring felaktigheter7, som också är beroende av förstoringen med muslinsen det bland annat. Men trots att den axiella scan ställning är beroende av laterala förstoring, axial SD-okt mätningarna är korrekt8.

Introduction

I experimentell oftalmologi utvärderas undersökning av retinal patologi vanligtvis med histologiska tekniker. Dock histologi kräver djur dödshjälp och kan orsaka förändring till faktiska egenskaper i vävnaden. SD-okt och SLO används rutinmässigt i kliniska oftalmologi för diagnostiska ändamål och för övervakning av flera retinala sjukdomar såsom Diabetiskt makulaödem9, främre ischemisk optikusneuropati10eller retinitis pigmentosa11 . SD-okt och SLO är icke-invasiv teknik som genererar högupplösta bilder av näthinnan, som visualiseras genom dilaterade pupillen utan inblandning. SD-okt ger information av näthinnans struktur och retinal tjocklek genom att samla backscattering data för att skapa tvärsnittsdata bilder av näthinnan, medan SLO samlar fluorescens data för att producera stereoskopisk bilder med hög kontrast av näthinnan. Numera både tekniker används alltmer i experimentell oftalmologi med smågnagare12,13,14,15 (eller ens zebrafiskar16,17) och kan ge både kvalitativ och kvantitativ information12,17,18,19,20,21.

Ackumulation av endogena fluorophores som lipofuscins eller bildandet av drusen i näthinnan kan visualiseras genom SLO som auto fluorescerande signal. Denna funktion gör SLO en värdefull teknik för diagnos och övervakning av retinala sjukdomar såsom åldersrelaterad makuladegeneration eller retinitis pigmentosa22,23. I experimentell oftalmologi användas auto fluorescens imaging (AF) för påvisande av specifika celltyper i reporter mus linjer. Till exempel är möss som är heterozygota för uttrycket av gfp enligt arrangören Cx3cr124 fördelaktiga för i vivo visualisering av mikrogliaceller i normala näthinnan och för utredning av mikroglia/makrofag Dynamics i retinal sjukdom21. Mikroglia är bosatta makrofager av näthinnan, som spelar en avgörande roll på vävnad homeostas och vävnad reparera vid skador1,25,26. Mikroglia aktivering i näthinnan har rapporterats i skada, ischemi och degeneration, vilket tyder på en roll av dessa celler i näthinnesjukdom2,3,4,5, 6.

Syftet med detta protokoll är att beskriva en relativt enkel metod för retinal imaging och mätning av retinal tjocklek med hjälp av SD-okt och visualisering av gfp positiva mikroglia celler i Cx3cr1gfp/gfp mus näthinnan med SLO (Heidelberg Spectralis HRA + OCT system). Detta protokoll kan utnyttjas för imaging och tjocklek mätningar av friska eller sjuka näthinnor i olika mus linjer. Dessutom kan morfometriska analyser utföras för identifiering och kvantifiering av mikroglia nummer och mikroglia aktivering i näthinnan med SLO21. Mikroglia celler är associerade med degenerativa sjukdomar i det centrala nervsystemet (CNS), inklusive näthinnan27,28,29. Således, genom att kombinera de två metoder som används i detta protokoll, korrelation av mikroglia distribution och retinal degeneration kan göras, vilket kan underlätta övervakning sjukdomens svårighetsgrad eller effektiviteten av terapeutiska metoder i vivo.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

BALB/c vuxna manliga och kvinnliga möss som uttrycker gfp enligt arrangören av Cx3cr1 var i alla förfaranden, används 24. Möss behandlades enligt ARVO uttalande om användning av djur i oftalmologiska och Vision forskning och alla förfaranden godkändes från den schweiziska regeringen enligt den federala schweiziska förordningar för djurs välbefinnande. Möss var bedövas genom en subkutan injektion med medetomidin hydroklorid (0,75 mg/kg) och ketamin (45 mg/kg). Ordentlig anestesi bekräftades genom att övervaka andningsfrekvensen och djuret ' s reflex mot en svans nypa. I slutet av experimenten, möss var euthanized med CO 2 inandning.

Obs: utför varje bildsession så snabbt som möjligt (högst 20 min), sedan Starr följande anestesi kan hämma retinal visualisering 30.

1. systemkonfiguration

  1. slå på datorn.
  2. Aktivera strömförsörjningen. Meddelandet " Start förvärv modul " visas på enhetens kontrollpanelen visas.
  3. Dubbel klick på programvarans skrivbordsgenväg att använda programvaran.
  4. Databasvyn, klicka på den " lägga till patienten " ikon.
  5. i popup-fönstret, sätt all nödvändig information (efternamn, förnamn, namn, födelsedatum, kön, och patient-ID) och klicka på " ok ". På fönstret pop inställd hornhinnans krökning på 2 mm och klicka på " ok ".
  6. Placera en 78D standard oftalmologiska beröringsfri slit lamp lins framför den standard 30 ° optik och fästa det på ett säkert sätt med tejp.
  7. Kontrollera att filtret spaken till vänster om enheten är placerad på indikationen " A " så att både IR + OCT och AF imaging ( figur 1).

2. Mus förberedelse

  1. använda Medetomidin hydroklorid dosen 0,75 mg/kg och en ketamin dos på 45 mg/kg i fosfatbuffrad saltlösning (PBS, pH 7,4) att förbereda anestesi lösning. Således för en 20 g mus, blanda 15 µL av Medetomidin hydroklorid med 18 µL av ketamin till en slutlig volym av 50 µL i PBS. Förvara lösningen vid 4 ° C i upp till en vecka.
  2. Greppa musen av kragen och applicera en droppe av Tropikamid 0,5% + fenylefrin hydroklorid 2,5% på varje öga att uppnå elev dilatation.
  3. Håll musen återhållsamma, och med en insulinspruta bifogas en 30G nål, injicera 50 µL av anestesi lösningen subkutant. Placera musen tillbaka i sin bur som placeras ovanför en värmedyna. Vänta 3-5 min tills musen är helt drogad. För att bedöma bedövningsmedel djup, nyp svansen på musen. Kontrollera den hornhinna reflexen genom att försiktigt röra musen hornhinnan med en bomullspinne. Om ingen positiv reflex observeras, fortsätta med bildtagning.
    Obs: Det är viktigt att övervaka andningsfrekvens under anestesi. Om musen inte är helt drogad, andningsfrekvensen ökar vid ett smärtsamt stimulus.
  4. Hydrat mus hornhinnan med en tillämpning av 2% hydroxypropylmetylcellulosa droppar på varje öga.

3. SD-okt

  1. Placera en värmande lapp av ungefärligt 32 ° C på skräddarsydd plattform fäst på enhetens hakstödet ( figur 1).
  2. Bild höger öga, Placera musen på den vänstra delen av plattformen ( figur 1). Säkerställa att rätt omloppet av musen ansikten linsen och dess kropp ligger benägna på den vänstra delen av plattformen.
  3. Applicera en droppe av hydroxypropylmetylcellulosa på höger öga och noggrant placera en + 4 Dioptri stela gas permeabla kontaktlinser på det (sfäriska power:-25.00 till +25.00 dioptrier). Lagra kontaktlins i balanserad saltlösning (BSS). Till hugg efter linsen, Använd plast eller silikon pincett för att undvika skador.
  4. Tryck på den gula rutan i högra hörnet av kontrollpanelens display att starta modulen förvärv (gröna rutan på figur 2A). Den gula rutan blir grön och kontrollpanelens meny visas på skärmen ( figur 2A).
  5. För förvärv av B-skanningar, Välj alternativet IR + OCT på Kontrollpanelen ( figur 2A). Valda inställningar markeras i blått på Kontrollpanelen.
  6. Välj " Retina " under " ansökan och struktur " i programvara och flytta linsen mot möss med micromanipulator på enheten ( figur 1). Innan man fokuserar på näthinnan, kontrollera att indikationen " OD " är markerad på den nedre vänstra delen av skärmen. Programvaran automatiskt identifierar vänster (OS) och höger (OD) öga baserat på positionen för målet.
    Obs: Om målet placeras på mitten av plattformen, visas ett felmeddelande på botten av skärmen. I så fall åter Placera musen något tills programmet erkänner rätt ögat.
  7. Med fokus ratten, fokusera på näthinnan tills de stora fartygen ses tydligt i fundus bilden till vänster på skärmen. Flytta kameran genom att vrida micromanipulator vänster eller höger, för att flytta kameran i den riktningen, eller medsols eller motsols, att flytta kameran upp eller ner, respektive.
    Obs: Flytta musen på plattformen eller flytta linsen uppåt eller nedåt för att uppnå Rekommenderad localizationen av synnervspapillen i den infraröda bilden.
  8. Slå känslighet ratten moturs för att minska eller medurs för att öka ljusstyrkan i fundus bilden. När optimalt fokus uppnås, en SD-okt B-scan visas till höger på skärmen.
    Obs: Om B-sökningen inte kan visualiseras genom att justera fokus, tryck på tangentkombinationen Ctrl + Alt + Skift + O på tangentbordet. I popup-fönstret, justera värdet för referens armen tills B-scan visas på skärmen.
  9. På nere till höger på skärmen, Välj enda skanningen från menyn mönster (enkel linje i figur 2B).
  10. Slå micromanipulator av enheten ( figur 1) vänster, höger, framåt eller bakåt (för att slå på kameran i den riktningen) för att säkerställa att B-scan ligger mellan övre och nedre hörnen av SD-ULT Skanna fönster.
  11. Värdet automatisk Real-Time (konst) till minst 9 att få högkvalitativa bilder.
    Obs: Konst förbättrar bildkvaliteten genom flera på varandra följande skanningar i genomsnitt. Ju högre den " ART " värde, ju högre signal-brus-förhållandet och därmed bildkvaliteten. Men genom att öka den " konst " värde, förvärva tid ökas också.
  12. Tryck på den " förvärva " ( figur 2) på Kontrollpanelen visas och förvärva bilderna.
  13. Åter Placera musen för att bilden vänster öga och upprepa steg 3,2-3.12.
  14. Ta bort kontaktlinser med plast/silikon pincett och placera det i BSS.
  15. Återfukta mus hornhinnan med en färsk droppe hydroxypropylmetylcellulosa och ta bort överskottet med en pappersnäsduk.
  16. Ta bort den standard 30 ° optik genom att vrida den moturs.
  17. Montera 55 ° linsen och upprepa steg 3,4-3.12 för varje öga.

4. Auto fluorescens Imaging

  1. utan att flytta musen på plattformen, Välj IR på Kontrollpanelen.
  2. Med fokus ratten, fokusera på de stora retinala kärl.
  3. På Kontrollpanelen väljer du AF.
  4. Vrid känslighet ratten moturs för att minska eller medurs för att öka ljusstyrkan i bilden.
  5. Tryck på känslighet ratten och ställ den " ART " värde till 67 år eller mer att få högkvalitativa bilder.
  6. När uppsättningen " ART " värde har nåtts, tryck " förvärva " på Kontrollpanelen för att förvärva bilden. Tryck på känslighet ratten igen för att stoppa genomsnitt. Justera fokus, för att visualisera olika retinala lagren.
  7. Ta bort 55° linsen och montera den brett fält 102° linsen. Följ steg 4.1 – 4.6 för båda ögonen varje musklick och för varje mus.
  8. Klicka “ Spara bilder ” på den vänstra övre kantlinjen i fönstret och klicka sedan på “ avsluta ”. För att spara bilderna i datorn, Välj musen i listan i den högra delen av skärmen genom att dubbelklicka på namnet mus. Dubbel klick på varje bild separat och klicka på diskett-ikonen. Spara bilden som .tif, .bmp, .jpg eller .png på önskad mapp. Att avsluta program tryck på “ fil ” och “ avsluta ”.

5. Anestesi återföring

  1. återfukta mus ögon med en droppe av hydroxypropylmetylcellulosa och återgå musen på en värmedyna.
  2. Förbered atipamezol lösning i en dos av 2,25 mg/kg till omvänd de sedativa effekten av Medetomidin hydroklorid. För en 20 g mus, tillsätt 9 µL av atipamezol i en slutlig volym av 150 µL PBS. Förvara lösningen vid 4 ° C i upp till en vecka.
  3. min efter anestesi injektion (steg 2.2), injicera 150 µL av atipamezol lösningen subkutant.
  4. Övervaka musen tills återhämtning från anestesi. När musen är fullt återställda (5-10 min efter atipamezol injektion) sätt tillbaka den i sin bur. Återhämtning indikeras av djurets förmåga att förvandla sin kropp när lade på ena sidan, att återfå promenader aktivitet, och reagera som svar på miljömässiga stimulering.

6. Manuell Retinal tjockleksmätning från SD-okt bilder

  1. Öppna OCT genomsökningen genom att dubbelklicka på namnet på djuret.
  2. Öppna den B-scan erhålls med 30 ° eller 55 ° lins.
  3. Välj " tjocklek profil ".
  4. Tryck på den " redigera lager segmenteringar " ikon ( figur 2B). Programvaran automatiskt identifierar den inre begränsande och basera membran.
  5. Om det behövs manuellt rätta positionen för den inre begränsande och basera membran. Till gör så, välja lagret ändras från vänster sida av skärmen och sedan alternativet röd cirkel ( figur 2B). Flytta cirkeln med musknappen intryckt för att ändra raden.
  6. Ändra på raden för att placera det motsvarande lagret korrekt. Klicka " Spara och stänga " att avsluta fönstret.
    Obs: På grund av reflektionsförmåga av åderhinnan, programvaran kan identifiera bas membranet felaktigt. Därför är det bättre att definiera den manuellt innan du fortsätter till retinal tjocklek mätningar.
  7. Välj " Retina " under det " lagret " alternativet. Ett diagram av retinal tjocklek visas längst ned på skärmen.
  8. Klicka på en annan plats på diagrammet eller B-scan to Visa retinal tjocklek (anges i µm) för den valda befattningen.
  9. Mäta näthinnans tjocklek på önskat avstånd från synnervspapillen och Kopiera värdena i ett kalkylblad.
  10. Upprepa steg 5.1-5,9 för varje mus för både den 30 ° och 55 ° lins.
  11. Statistisk analys med önskad programvara.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Med hjälp av protokollet som presenteras här, SD-okt File och SLO bilder erhölls från Cx3cr1gfp/gfp möss i den samma bildsession. Figur 3 innehåller representant SD-okt enda skanningar erhålls med en 30 ° eller en 55 ° lins (figur 3A) och representativa SLO bilder erhålls med en 55 ° eller en 102 ° lins, där god jordbrukarsed positiva mikroglia celler visualiseras. Högre reflektivitet i åderhinnan observeras i SD-ULT skanningar erhålls med 30 ° jämfört med 55 ° lins. Retinal arkitekturen är dock tydlig i både den 30 ° och 55 ° bilderna (figur 3, rätt förstorade bilder). Efter manuella korrigeringar av retinal gränser (inre begränsande och basera membran), en god korrelation av retinal tjocklek mätningar observerades mellan 30 o och 55 ° lins vid mätning i samma avstånd från synnervspapillen ( Figur 3 c; Pearson korrelation = 0.967, p < 0,0001). Tidigare studier har visat att retinal tjocklek mätningar på SD-okt skanningar korrelerar väl med ex vivo mätningar på histologiska retinal avsnitt15,31 och därmed SD-ULT kan användas som en icke-invasiv teknik för retinal tjocklek mätningar. Använda SLO, kunde vi identifiera gfp positiva mikroglia celler som hyperreflective signal i auto fluorescerande bilder, emellertid brett fält 102 ° linsen var kan täcka en större fundus område jämfört med 55 ° lins. SLO kan också användas för övervakning av retinal mikroglia celler distribution och aktivering i reporter möss med en funktionell fractalkine-receptor (Cx3cr1gfp / + möss) i normala eller sjuka näthinnan12, 21,32. Kombinationen av SD-okt med SLO i den samma bildsession kan ge information om mikroglia fördelning och aktivering på retinal degeneration och kan vara användbara för att övervaka retinala sjukdomar i möss21.

Figure 1
Figur 1: representativ bild av den anordning som används i den aktuella studien. För att bild höger öga på musen, är musen placerad på den vänstra delen av skräddarsydd plattform med dess rätt bana inför linsen och dess kropp ligga benägna på den vänstra delen av plattformen. Höjden av plattformen kan justeras genom att vrida medsols (för att sänka plattformen) eller moturs (att lyfta plattformen upp) justeringen ”hakan resten”. Filter spaken måste placeras på ”A” för att tillåta IR + OCT och AF imaging. Med reglaget fokus (syns inte på bilden), kan försöksledaren ändra fokus för skannern. Micromanipulator kan användas för att korrekt belysa och justera näthinnan för högkvalitativa bilder. Målet kan flyttas upp, ner, höger eller vänster i kameran handtaget. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 2
Figur 2: Illustration av enhetens kontrollpanel. (A) på den vänstra delen av kontrollpanelens display lägena förvärv kan väljas (infrarött, IR; auto fluorescens, AF eller indocyaningrönt angiografi, ICGA, kombinerade eller inte med optisk koherenstomografi, OCT). På den mellersta delen av panelen kan inställningen förvärv väljas (intensitet om bild, avsnitt eller volym skanningar). Synfältet bestäms av objektivets laddad. Den IR eller AF bilden ljusstyrka kan justeras med reglaget känslighet. Genom att trycka på reglaget känslighet, startar programvaran genomsnitt de bilder som erhållits i IR eller AF för att ge en högkvalitativ bild. (B) Illustration av menyn förvärv mönster. (C) Sammanfattning av funktioner som används i programvaran med motsvarande ikon. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 3
Figur 3: OCT File och auto fluorescerande bilder av Cx3cr1gfp/gfp mus näthinnor. (A) B-skanningar av mus näthinnan erhålls med en 55 ° (övre panelen) eller en 30 ° lins (nedre panelen). Större förstoring av de gula rutorna presenteras på den högra panelen. (B) bilder av gfp positiva mikroglia celler i näthinnan av Cx3cr1gfp/gfp möss erhålls med en 55 ° och en 102 ° lins (vänster och höger paneler, respektive). (C) Retinal tjocklek mätningar, mätt på samma avstånd från synnerven huvudet, på SD-okt skanningar härrör från 30 ° och 55 ° lins. En god korrelation observerades mellan de två linserna (Pearson korrelation = 0.967). Skala barer: 200 µm, 100 µm på förstorade SD-okt bilder (en, rätt panel). Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Denna artikel visar ett protokoll för förvärvet av retinal B-skanningar och avbildning av gfp positiva mikroglia distribution i mus näthinnan i den samma bildsession. SD-okt och SLO används alltmer i djurmodeller av retinal sjukdom ge information av retinala förändringar över tid10,14,17,18,21. Med detta protokoll, Cx3cr1gfp/gfp eller Cx3cr1gfp / + mus näthinnan kan avbildas på ett icke-invasivt och information av retinal tjocklek kan erhållas. Detta är kritiskt viktigt i näthinnesjukdom experimentella modeller, där sjukdomens svårighetsgrad förändras över tid eller när terapeutiska behandlingar testas. Dessutom beskriver protokollet hur reporter mus linjer kan utnyttjas för den in-vivo imaging av fluorescerande celler i näthinnan.

Det protokoll som presenteras här har dock vissa begränsningar. Först, avbildning av mus näthinnan i enheter som utformats för människor kan vara utmanande på grund av den högsta totala optiska effekten på möss, vilket kan leda till laterala förstoring felaktigheter7. Dock är axiella SD-okt mätningarna korrekt8. Dessutom uppföljande undersökning i möss med alternativet ”ange referens” av programvaran är ganska svårt på grund av musen på plattformen inte fasta ståndpunkt och således längsgående avbildning av mus näthinnor kan vara utmanande. Längsgående anpassning av ögat kan uppnås genom att placera synnerven i mitten av den infraröda bilden och sedan förvärva önskade bilder. För att korrigera för ögat rotation, manuella anpassningar av SD-okt sv ansikte bilder kan utföras efter förvärvet och gälla de tjocklek mätningarna som beskrivs på andra ställen33. Förutom det imaging system som används i detta protokoll, har andra bildgivande system också utvecklats som ger en större vinkel och kan bilden ett större retinal område utan användning av kontaktlinser. Optokopplare kan till exempel täcka en större näthinnans yta men med större bild variabilitet jämfört med den enhet som används i förevarande studie34. Trots dessa begränsningar, kan detta protokoll utnyttjas i flera experimentella modeller av retinal sjukdom. Den information som kan erhållas inkluderar retinal tjocklek förändringar (svullnad, atrofi), upptäckt av näthinneavlossning eller förekomsten av hyperreflective prickar och fluorophore-märkt celler och ökning eller minskning av deras antal.

Kombination av de två metoderna i möss heterozygot för uttrycket av Cx3cr1 (Cx3cr1gfp / +), som har en funktionell fractalkine-receptorn, möjliggör försöksledaren samtidigt upptäcka i vivo förändringar i näthinnans integritet i realtid och eventuella mikroglia ackumulering i närheten av retinal avvikelser (t.ex., retinal svullnad, retinal atrofi) under retinal sjukdom eller skada. Dessutom tillämpar morfometriska analys, mikroglia aktiveringsläge kan bedömas utifrån soma storleken och komplexiteten hos mikroglia bearbetar21. I näthinnans sjukdomar, såsom retinal venocklusion, observerats aktivering och ansamling av mikroglia/makrofager på retinal atrofisk platser27. Dessutom i möss defekta för den Nr2e3 genen (nukleär Receptor underfamilj 2 grupp E medlem 3), en musmodell av de recessivt nedärvda enhanced S-cone känslighet syndrom (EKSG), det yttre nukleära lagret vikning (rosetter) kan observeras vid tidigt postnatal dagar.

Intressant, mikroglia celler kan hittas inuti rosetter och det har föreslagits att mikroglia kan bidra till degeneration av fotoreceptorer i näthinnan av dessa möss35,36. Eftersom aktivering av mikroglia har varit inblandade i åtföljs en mängd olika retinala sjukdomar och ibland av förändringar i näthinnans arkitekturen10,27,37,38 , kombinationen av SD-okt och SLO kan avslöja korrelationer mellan mikroglia aktivering och retinal degeneration. Trots några utmaningar, detta protokoll kan tillhandahålla sådan information längdriktningen och således skulle det vara värdefullt för korrelationen av skada på näthinnan med mikroglia distribution/aktivering och för övervakning av terapeutisk behandling effektivitet21.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna har något att avslöja.

Acknowledgments

Detta arbete stöds av ett bidrag från schweiziska National Science Foundation (SNSF; #320030_156019). Författarna fick icke-finansiella stöd från Heidelberg Engineering GmBH, Tyskland.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Spectralis Imaging system (HRA+OCT) Heidelberg Engineering, Germany N/A ophthalmic imaging platform system
Heidelberg Eye Explorer Heidelberg Engineering, Germany N/A Version 1.9.13.0
78D standard ophthalmic non-contact slit lamp lens Volk Optical Inc., Ohio, USA V78C
Spectralis wide angle 55° lens Heidelberg Engineering, Germany 50897-002
ultra widefield 102° lens Heidelberg Engineering, Germany 50117-001
medetomidine hydrochloride 1 mg/mL (Domitor) Provet AG, Lyssach, Switzerland Swissmedic Nr. 50'590 - ATCvet: QN05CM91 anesthetic/analgesic
ketamine 50mg/ml (Ketalar) Parke-Davis, Zurich, Switzerland 72276388 anesthetic
tropicamide 0.5% + phenylephrine HCl 2.5% (Augentropfen mix) ISPI, Bern, Switzerland N/A pupil dilation
Omnican Insulin-50 0.5 ml G30 0.3 x 12mm B. Braun Mesungen AG, Carl-Braun-Straße, Germany 9151125
hydroxypropylmethylcellulose (Methocel 2%) OmniVision, Neuhausen, Switzerland N/A
+4 dpt rigid gas permeable contact lens Quantum I, Bausch + Lomb Inc., Rochester, NY N/A Base Curve: 7.20 to 8.40 mm
Diameter: 9.00 / 9.60 / 10.20 mm
Power: -25.00 to +25.00 Diopters
balanced salt solution (BSS) Inselspital, Bern, Switzerland N/A
silicon forceps N/A N/A
atipamezole 5 mg/mL (Antisedan) Provet AG, Lyssach, Switzerland N/A α2 adrenergic receptor antagonist
GraphPad Prism 7 GraphPad Software, Inc, San Diego, CA, USA N/A statistical analysis software

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Madeira, M. H., Boia, R., Santos, P. F., Ambrosio, A. F., Santiago, A. R. Contribution of microglia-mediated neuroinflammation to retinal degenerative diseases. Mediators Inflamm. , 673090 (2015).
  2. Ng, T. F., Streilein, J. W. Light-induced migration of retinal microglia into the subretinal space. Invest Ophthalmol Vis Sci. 42 (13), 3301-3310 (2001).
  3. Langmann, T. Microglia activation in retinal degeneration. J Leukoc Biol. 81 (6), 1345-1351 (2007).
  4. Joly, S., et al. Cooperative phagocytes: resident microglia and bone marrow immigrants remove dead photoreceptors in retinal lesions. Am J Pathol. 174 (6), 2310-2323 (2009).
  5. Arroba, A. I., Alvarez-Lindo, N., van Rooijen, N., de la Rosa, E. J. Microglia-mediated IGF-I neuroprotection in the rd10 mouse model of retinitis pigmentosa. Invest Ophthalmol Vis Sci. 52 (12), 9124-9130 (2011).
  6. Zhang, C., Lam, T. T., Tso, M. O. Heterogeneous populations of microglia/macrophages in the retina and their activation after retinal ischemia and reperfusion injury. Exp Eye Res. 81 (6), 700-709 (2005).
  7. Geng, Y., et al. Optical properties of the mouse eye. Biomed Opt Express. 2 (4), 717-738 (2011).
  8. Lozano, D. C., Twa, M. D. Development of a rat schematic eye from in vivo biometry and the correction of lateral magnification in SD-OCT imaging. Invest Ophthalmol Vis Sci. 54 (9), 6446-6455 (2013).
  9. Vaz-Pereira, S., et al. Optical Coherence Tomography Features Of Active And Inactive Retinal Neovascularization In Proliferative Diabetic Retinopathy. Retina. 36 (6), 1132-1142 (2016).
  10. Kokona, D., Haner, N. U., Ebneter, A., Zinkernagel, M. S. Imaging of macrophage dynamics with optical coherence tomography in anterior ischemic optic neuropathy. Exp Eye Res. , (2016).
  11. Makiyama, Y., et al. Macular cone abnormalities in retinitis pigmentosa with preserved central vision using adaptive optics scanning laser ophthalmoscopy. PLoS One. 8 (11), e79447 (2013).
  12. Paques, M., et al. High resolution fundus imaging by confocal scanning laser ophthalmoscopy in the mouse. Vision Res. 46 (8-9), 1336-1345 (2006).
  13. Joshi, R., et al. Spontaneously occurring fundus findings observed using confocal scanning laser ophthalmoscopy in wild type Sprague Dawley rats. Regul Toxicol Pharmacol. 77, 160-166 (2016).
  14. Muraoka, Y., et al. Real-time imaging of rabbit retina with retinal degeneration by using spectral-domain optical coherence tomography. PLoS One. 7 (4), e36135 (2012).
  15. Fischer, M. D., et al. Noninvasive, in vivo assessment of mouse retinal structure using optical coherence tomography. PLoS One. 4 (10), e7507 (2009).
  16. Bell, B. A., et al. Retinal vasculature of adult zebrafish: in vivo imaging using confocal scanning laser ophthalmoscopy. Exp Eye Res. 129, 107-118 (2014).
  17. Bailey, T. J., Davis, D. H., Vance, J. E., Hyde, D. R. Spectral-domain optical coherence tomography as a noninvasive method to assess damaged and regenerating adult zebrafish retinas. Invest Ophthalmol Vis Sci. 53 (6), 3126-3138 (2012).
  18. Huber, G., et al. Spectral domain optical coherence tomography in mouse models of retinal degeneration. Invest Ophthalmol Vis Sci. 50 (12), 5888-5895 (2009).
  19. Dysli, C., Enzmann, V., Sznitman, R., Zinkernagel, M. S. Quantitative Analysis of Mouse Retinal Layers Using Automated Segmentation of Spectral Domain Optical Coherence Tomography Images. Transl Vis Sci Technol. 4 (4), 9 (2015).
  20. Sim, D. A., et al. A simple method for in vivo labelling of infiltrating leukocytes in the mouse retina using indocyanine green dye. Dis Model Mech. 8 (11), 1479-1487 (2015).
  21. Bosco, A., Romero, C. O., Ambati, B. K., Vetter, M. L. In vivo dynamics of retinal microglial activation during neurodegeneration: confocal ophthalmoscopic imaging and cell morphometry in mouse glaucoma. J Vis Exp. (99), e52731 (2015).
  22. Acton, J. H., Cubbidge, R. P., King, H., Galsworthy, P., Gibson, J. M. Drusen detection in retro-mode imaging by a scanning laser ophthalmoscope. Acta Ophthalmol. 89 (5), e404-e411 (2011).
  23. Greenstein, V. C., et al. Structural and functional changes associated with normal and abnormal fundus autofluorescence in patients with retinitis pigmentosa. Retina. 32 (2), 349-357 (2012).
  24. Jung, S., et al. Analysis of fractalkine receptor CX(3)CR1 function by targeted deletion and green fluorescent protein reporter gene insertion. Mol Cell Biol. 20 (11), 4106-4114 (2000).
  25. Wang, X., et al. Requirement for Microglia for the Maintenance of Synaptic Function and Integrity in the Mature Retina. J Neurosci. 36 (9), 2827-2842 (2016).
  26. Ebneter, A., Casson, R. J., Wood, J. P., Chidlow, G. Microglial activation in the visual pathway in experimental glaucoma: spatiotemporal characterization and correlation with axonal injury. Invest Ophthalmol Vis Sci. 51 (12), 6448-6460 (2010).
  27. Ebneter, A., Kokona, D., Schneider, N., Zinkernagel, M. S. Microglia Activation and Recruitment of Circulating Macrophages During Ischemic Experimental Branch Retinal Vein Occlusion. Invest Ophthalmol Vis Sci. 58 (2), 944-953 (2017).
  28. Lin, Y. L., Potter-Baker, K. A. Using theoretical models from adult stroke recovery to improve use of non-invasive brain stimulation for children with congenital hemiparesis. J Neurophysiol. , (2017).
  29. Combadiere, C., et al. CX3CR1-dependent subretinal microglia cell accumulation is associated with cardinal features of age-related macular degeneration. J Clin Invest. 117 (10), 2920-2928 (2007).
  30. Bermudez, M. A., et al. Time course of cold cataract development in anesthetized mice. Curr Eye Res. 36 (3), 278-284 (2011).
  31. Toth, C. A., et al. A comparison of retinal morphology viewed by optical coherence tomography and by light microscopy. Arch Ophthalmol. 115 (11), 1425-1428 (1997).
  32. Ebneter, A., Kokona, D., Jovanovic, J., Zinkernagel, M. S. Dramatic Effect of Oral CSF-1R Kinase Inhibitor on Retinal Microglia Revealed by In Vivo Scanning Laser Ophthalmoscopy. Transl Vis Sci Technol. 6 (2), 10 (2017).
  33. Gabriele, M. L., et al. Reproducibility of spectral-domain optical coherence tomography total retinal thickness measurements in mice. Invest Ophthalmol Vis Sci. 51 (12), 6519-6523 (2010).
  34. Nakao, S., et al. Wide-field laser ophthalmoscopy for mice: a novel evaluation system for retinal/choroidal angiogenesis in mice. Invest Ophthalmol Vis Sci. 54 (8), 5288-5293 (2013).
  35. Wang, N. K., et al. Origin of fundus hyperautofluorescent spots and their role in retinal degeneration in a mouse model of Goldmann-Favre syndrome. Dis Model Mech. 6 (5), 1113-1122 (2013).
  36. Wang, N. K., et al. Cellular origin of fundus autofluorescence in patients and mice with a defective NR2E3 gene. Br J Ophthalmol. 93 (9), 1234-1240 (2009).
  37. Thanos, S. Sick photoreceptors attract activated microglia from the ganglion cell layer: a model to study the inflammatory cascades in rats with inherited retinal dystrophy. Brain Res. 588 (1), 21-28 (1992).
  38. Hughes, E. H., et al. Generation of activated sialoadhesin-positive microglia during retinal degeneration. Invest Ophthalmol Vis Sci. 44 (5), 2229-2234 (2003).

Tags

Medicin fråga 129 mikroglia näthinnan optisk koherenstomografi scanning laser Oftalmoskopi i vivo imaging oftalmologi
<em>In Vivo</em> Avbildning av <em>Cx3cr1<sup>gfp/gfp</sup> </em> Reporter möss med Spectral-domän optisk koherenstomografi och Scanning Laser Oftalmoskopi
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Kokona, D., Jovanovic, J., Ebneter,More

Kokona, D., Jovanovic, J., Ebneter, A., Zinkernagel, M. S. In Vivo Imaging of Cx3cr1gfp/gfp Reporter Mice with Spectral-domain Optical Coherence Tomography and Scanning Laser Ophthalmoscopy. J. Vis. Exp. (129), e55984, doi:10.3791/55984 (2017).

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