Summary
İkincil dejenerasyonu retina ganglion hücrelerinin (RGCs) yaygın olarak glokom içinde oluşur. Bu çalışmada kısmi optik sinir transeksiyon için yenilikçi bir operatif yaklaşım açıklar. Bu yer-koruma operatif yaklaşım kullanımı modelin uygulama aralığı genişletir ve ikincil yaralanma mekanizmaları keşfi RGCs içinde yeni bir yol sağlar.
Abstract
Önceki çalışmalar retina ganglion hücrelerinin (RGCs) ikincil dejenerasyonu sık glokom içinde oluştuğunu göstermiştir. Kısmi optik sinir transeksiyon yararlı ve tekrarlanabilir model olarak kabul edilir. Birincil ayırt eder gibi ikincil dejenerasyon, örneğin tam görme sinirine transeksiyon ve optik sinir ezmek modelleri değerlendirmek için yaygın olarak kullanılan diğer optik sinir hasarı modellerle karşılaştırıldığında, kısmi optik sinir transeksiyon modeli üstün olduğunu in situikincil dejenerasyon. Bu nedenle, bu ikincil dejenerasyon değerlendirmek için mükemmel bir araç olarak hizmet vermektedir. Bu çalışmada kısmi optik sinir transeksiyon yeni bir operatif yaklaşımın doğrudan göz küresi yörünge yan duvardan bölgesinin kalbinde retrobulbar optik sinir erişerek açıklar. Ayrıca, biz transeksiyon ile yardımcı olmak için bir yeni tasarlanmış, düşük maliyetli cerrahi alet mevcut. Birincil ve ikincil yaralanma alanlarda sınır ayırt etme konusunda en temsilcisi sonuçları tarafından gösterildiği gibi yeni bir yaklaşım ve enstrüman sağlar yüksek verimlilik ve istikrar modelinin cerrahi işlem için yeterli alanı sağlayarak. Bu sırayla meninjeal kılıf ve oftalmik gemiler transeksiyon önce optik sinir ayırmak kolaylaştırır. Bu yer-koruma operatif yaklaşım müfettişler mekanizmaları keşfi izin kısmen transected optik sinir, güdük için uyuşturucu, taşıyıcı veya seçici RGC izleyicileri yönetmek yeteneği geliştirir ek bir yararı olduğunu yeni bir şekilde RGCs, ikincil yaralanma.
Introduction
İkincil dejenerasyon travmatik yaralanmalar ve akut ve kronik nörodejeneratif hastalıkların sonra merkezi sinir sistemi (MSS) yaygın olarak ortaya çıkar. 1 , 2 , 3 , 4 , 5 ölümü nöronlar ve veya yalnızca kısmen birincil tarafından etkilenmez gliyal hücreler ikincil dejenerasyonu gösterir iken ölüm nöronlar ve gliyal hücreler birincil patolojik olaylar erken bir sonucu olarak birincil dejenerasyon, denir hasar. RGCs ikincil dejenerasyonu Ayrıca glokom içinde ortaya inanılıyor. 6 Yoles vd. 7 RGCs ikincil yaralanma optik sinir yaralanma modelinde ortaya çıktığını doğruladı. Sonra bir Akut hasar sonunda dejeneratif ortamı nedeniyle dejenere olan akson yaralandı değil nöronlar bu aksonlar çevreleyen yaralanma tarafından üretilen gösterdiler. Bu ikincil dejenerasyon verdirdiler hasar önem derecesi ile ilgili bir ilerici moda nöronlarda etkiler. Şimdiye kadar RGC hasar glokom içinde yatan mekanizmaları özellikle yetersiz klinik tedavi sonuçları ikincil yaralanma ile ilgili belirsiz kalır. 8 , 9 , 10 bu nedenle, bu RGCs ikincil dejenerasyon glokom gelişimi sırasında temel mekanizmaları keşfetmek gereklidir. 11 kantitatif boyut, dağıtım ve RGCs ikincil dejenerasyonu mekanizmasının değerlendirebilir ikincil yaralanma hayvan modelleri kurulması RGCs ikincil yaralanma eğitim bilim adamları artan dikkati çekiyor.
Bu sorunu açıklamak için bir sıçan PONT modeli tarafından Levkovitch-Verbin vd. kuruldu aksonal yaralanma değerlendirmek için 12 dejenerasyon ve RGCs ölüm indüklenen. Bu model potansiyel nöroprotektif ajanları tespit ve ikincil dejenerasyon mekanizmaları keşfetmek için iyi bir araç teşkil inanılıyor. İkincil yaralanma bu model oluşturmak için kullanılan bir elmas bıçak ile kantitatif optik sinir bir nicel transeksiyon tamamlamak için abscission arama düğmesi aracılığıyla derinlik ayarlayarak transect bir ölçek aracıdır. Cerrahi yolu göz küresi yukarı veya zamansal konjonktiva yaklaşıyor. Ameliyat işlemi sırasında retina ve görme sinirini sırayla birincil yaralanmalara neden forseps zorla etkilenebilir. Daha da önemlisi, maruz optik sinir sınırlı yer nedeniyle, kesi önce meninjeal kılıf ayırmak zordur. Bu nedenle, retinal iskemi ve model başarısızlığın sonuçları kısmi optik sinir transeksiyon sırasında göz damarları zarar mümkündür. Buna ek olarak, elmas bıçak maliyetlidir ve her kullanımdan ipucu netlik seviyesi düşüyor. Bu da derinlik ve modelleme. etkisi etkileyebilir
Bu çalışmada açıklanan RGCs ikincil dejenerasyonu modeli yeni bir operatif yaklaşımla göz küresi yanal orbital duvarından elde edildi. Bu yeni operatif yaklaşımın doğrudan aşağı doğru veya göz küresi burun yan tarafına doğru çekerek göz küresi ve optik sinir birincil yaralanma önleme yörünge kas koni tarafından çevrili retrobulbar optik sinir erişir. Bu aynı zamanda cerrahi işlem modeli kuruluş sırasında alanı artırır ve kısmen görme sinirine transecting önce meninjeal kılıf yalıtım sağlar. Yanlışlıkla katılımı ve yaralanma oftalmik damarlarının modeli başarısızlık için neden olabilir fark önemlidir. Ayrıca, modeli transfected hücreleri, uyuşturucu ve Kimyasalları kısmen transected optik sinir güdük üzerinde takip bir değerlendirmesine olanak verir. Kendi kendine tasarlanmış cerrahi alet ucuz ve kullanılan birden çok kez, böylece modelleme maliyetini azaltmak olabilir. Bu yöntem tarafından kurulan RGCs ikincil yaralanma modeli iyi tekrarlanabilirlik ve istikrar için gösterildi.
Protocol
yordamlar içeren hayvan konular kurumsal hayvan tarafından onaylanmış bakım ve sermaye Tıp Üniversitesi Komitesi (IACUC) kullanın. Tüm cerrahi aletler ve çözümleri ameliyat öncesi mikrobiyal enfeksiyon sınırlamak için sterilize.
Not: cerrahi Protokolü beş bölümü, yani anestezi, cerrahi yaklaşım, optik sinir değerlendirme, kapanış ve kurtarma dahil. Optik siniri kısmi nicel transeksiyon ile yardımcı olmak için yeni, düşük maliyetli cerrahi alet tasarlanmıştır. Tüm yordamları aşağıdaki etik kuralları ve cerrahi tekniği uygulanmıştır.
1. Cerrahi teknik
- aseptik teknik kullanarak deneyler yürütmek; protokoller hayvan kullanmak için kurum belirli olmalıdır.
- Sterilize aletleri ve malzemeler (çözümleri, test maddeler, izleyiciler, iğneler, vb) enfeksiyon ve hayvan refahı üzerinde olumsuz etkileri yanı sıra çalışma üzerindeki olası olumsuz etkileri önlemek için yaşam dokular temas geliyor .
2. Anestezi
- Anesthetize SD fareler bir veteriner isoflurane Buharlaştırıcı sistemi kullanarak. Tıbbi oksijen 1 L/dk hızında isoflurane gaz buharlaştırmak için kullanın. Hayvan ekli anestezi kutuya koyun ve % 4.5 bir konsantrasyon yavaş nefes ve hayvan sedasyon kadar isoflurane çalıştırın.
- Gaz akışını gaz maskesi eki geçin ve hayvan işlemi masaya koyun. İsoflurane konsantrasyonu % 2 ve monitör anestezi için indirin. Daha büyük hayvanlar (> 300 g) isoflurane daha yüksek bir konsantrasyon gerektiriyor olabilir. Monitör anestezi isoflurane doz ile ameliyat sırasında buna göre ayarlanır. Sürekli değerlendirmek solunum hızı ve derinlik ve ayak çimdik değerlendirme her 5 dk, derin ağrı yokluğu sağlamak için gerçekleştirmek. Ameliyat tamamlandığında,
- isoflurane açmak ve hayvan nefes oksijen için birkaç dakika kala kaldırma işlemi tablosundan izin. Cerrahi bir battaniye hayvanla kapsayan ve/veya ameliyat sırasında düzenlenmiş Isıtma battaniye kullanarak vücut ısısını korumak.
3. Kendi kendine tasarlanmış cerrahi asistanı aracı (SSAI)
- bir SSAI yapılan paslanmaz çelik ve esas olarak kullanım el direğe (çapı, 9 mm Uzunluk, 100 mm;) oluşur ve yivli kafa ( şekil 1). Yivli yivli Baştakinin sırasıyla yarım daire, dikey derinlik, genişliği ve uzunluğu 200 µm, 500 µm ve 1000 µm ile yüzeydir. İki bölümü arasında 50 mm uzunluğu ile ortak bir bölüm vardır. Yivli başından ' s kenar ise 300 µm geniş.
Not: Oluklu yüzey ventral optik sinir transeksiyon için istikrar sağlar. Ne zaman görme sinirine ventral tarafında içinde bırakır dorsal optik sinir oluk dış maruz kalmaktadır; Bu arada, dikey kesim yapılırken yivli kenarına maruz dorsal Optik siniri kesmiş. Ventral optik sinir içinde yivli yüzey koydu yivli baş tarafından korunmaktadır ' s edge. - RGCs kantitatif kopuk optik sinir akson (dorsal tarafta), karşılık gelen birincil yaralanma sırasında ikincil elde yaralanma untransected optik sinir akson (ventral tarafta) doğrudan zarar vermeden karşılık gelen RGCs içinde gerçekleştirilen.
4. Cerrahi yaklaşım
- yer cerrah karşı karşıya kafa ile cerrahi masada yukarı doğru fare sağ tarafında. Cerrahi görüş alanı ortasına doğru yörüngede ayarlayın. Sonra birkaç kez boyunca yanal canthus % 0.5 klorheksidin % 75 etanol içinde uygulama şu yörünge cildin dış akustik deliği için kesi alanı temizleyin. Iris makas kullanarak dış akustik deliği için yanal canthus arasında kürk kaldırmak.
- 0,5-1 cm uzunluğunda ile dış akustik deliği için yanal canthus boyunca Iris makas kullanarak bir cilt kesi yapmak. O zaman, fasya ve çekme yukarı doğru üçgen kama 0,12 mm dişli Forseps ile oluşturmak için çimdik. Kenasen bahar makas alt bıçak kesi alanı'na ekleyin ve fasya aynı kesme yönde kesip.
- Kesim fasya kenasen ile makas bahar ve orbital ven bulaşmasına neden. Yörünge ven tarafına kelepçe ve künt kullanım forseps keskin tırtıklı kesik her iki açın. Yörünge ven takip işlemi kolaylaştırmak için konumlandırılmış yörünge kas yüzeyi cerrahi yönünde yerleştirin ve orbital ven kanama ile ilgili cerrahi önlemek için.
- Iris makas yanal canthus tamamen künt diseksiyon sırasında yörünge kasları için görüş alanında ortaya çıkarmak için kesi hattı boyunca ayrı takip sağ yukarıya kesmek için kullanın
- Subfascial yörünge kas klasör Klamp ve künt için devam dikey olarak deri ve fasya insizyon yönde ayırın. Yavaş yavaş yörünge derinlik yörünge yağ dokusu görünümünü kadar ulaşmak için iki taraf boyunca ayrı.
- Yörünge yağ dokusunun maruz kaldıktan sonra cerraha cerrah sağ tarafına dikey olarak karşı karşıya gelen fare baş yönünü değiştirmek. Bu arada, alan sürekli nemli cerrahi kullanarak veya pamuk temizleme bezi steril PBS içeren tutun. Bu yordam nemli ve yumuşak dokular tutarken cerrahi alan açık bir vizyon sağlar.
5. Optik siniri erişim
- yörünge yağ dokuları optik sinir yörünge boşluğunda çevresinde yörünge kas koni kapsayan kesti. Bu daha iyi bir pozlama uygun cerrahi yaklaşım sağlar. Yağ dokusu önlemek için sınırlı tutmak rezeksiyon sürekli kanama.
- Lateral rektus açığa yağ dokusu kesti. Lateral rektus dışa, kelepçe ve sonra kenasen bahar makasla kesme. Yağ dokusu lateral rektus altında kalırsa, optik sinir 0,12 mm kullanarak örten yağ yukarı çekin forseps dişli ve kenasen bahar makasla kesti.
Not: şu anda, optik sinir etrafında doku kılıf görünür olmalıdır.
Optik sinir yörünge derinlemesine yönünü kadar toplam teshir edilmesi Optik siniri boyunca doku kılıf ayırmak için - devam et. Alan temiz kan doku kaldırılması ortaya temiz küçük miktarda cerrahi temizleme bezi kullanarak devam.
Not: Şimdi, optik sinir görünür olmalıdır.
Bu, erişmek için - oftalmik arter zarar vermeden sinir çevreleyen meninjeal kılıf kaldırın. Dura çalışma bir mikroskop altında yüksek büyütmede damar paterni incelemek için kılıf Yavaşça döndürün.
- Kan damarlarının yoksun bir alanını belirlemek ve boyuna kesme dura üzerinde gerçekleştirmek. 13 kılıf 26 G iğne ucu veya yarasıyla safir cerrahi inceleyebilirsek ile optik sinir yönüne paralel dikkatle, yan kesim ile damarlara zarar kaçınarak rip.
Not: sinir kapsayan tek artık araknoid membra olmalıdırne, çok ince ve şeffaf.
- Kan damarlarının yoksun bir alanını belirlemek ve boyuna kesme dura üzerinde gerçekleştirmek. 13 kılıf 26 G iğne ucu veya yarasıyla safir cerrahi inceleyebilirsek ile optik sinir yönüne paralel dikkatle, yan kesim ile damarlara zarar kaçınarak rip.
- 5.2 adım araknoid membran hafifçe ile 26 G iğne ucu veya yarasıyla safir cerrahi inceleyebilirsek, optik sinir yönüne paralel parçalamak zorunda benzer. 13
- dorsal optik sinir yivli baş kenarına biraz daha yüksek varlık sonuçlanan yavaşça ve dikkatlice, optik sinir enstrüman oluk içinde yatıyordu. Şu anda 26 G iğne ucu ile yivli baş platformu kenarına ya da kısmi optik sinir transeksiyon tamamlamak için safir cerrahi sonda yarasıyla üstünde dorsal optik sinir transect.
6. Kapanış ve kurtarma
ikinci boşaltmak için optik sinir- hareket araç biraz daha derine doğru dikey yönünü. Daha sonra araç yivli başkanı yavaşça çıkarın. Oküler kas veya ekstra zarar görmemesi için diğer dokulara çizmemeye değil deneyin. Kısmi optik sinir transeksiyon güdük görülebilir.
- Lateral rektus, fasya ve özgün konumlarına göz çevresindeki diğer dokuların değiştirin. O zaman, kas ve deri katmanları yörünge sırayla dikiş. Kanama devam ederse, yavaşça yara kapatmadan önce tıbbi bir pamuk ile doldurun ve bu bir süre korumak. Yara enfeksiyonu önlemek için antibiyotik merhem uygulamak.
- Dönüş isoflurane kaynak kapalı ve nefes oksijen için hayvan için birkaç dakika izin verin. Sıçan canlandırma, sürecinde bir ısıtmalı mat ile ısı yalıtımı hazırlamak veya kafes yüzeyi kuru doldurma ile kapak. Kurtarma işlemi sırasında fare hava yolu açıklık sağlamak battaniye, hayvanlarla kapak.
- Ev hayvanları tek tek-den sonra cerrahlık. Hayvan Kurulusları yetkilileri tarafından sağlanan yönergelere uygun ameliyat sonrası ağrı kesici yönetmek. Hayvan ameliyattan sonra dikkatli bir şekilde izlemektedir.
Representative Results
SSAI (şekil 2A)kullanarak yeni operatif yaklaşımı ile başarı bir ikincil yaralanma modeli kurulması ile ilgili olarak doğrulamak için RGCs retrogradely hemen sonra modeli kuruluş etiketli. Bu yordamın amacı, etiket RGCs için retrogradely bir sinirsel izleyici boya (% 3 fluorophore (örneğin, Fluorogold) steril fosfat tampon serum içinde) üstün olacaklar (şekil 2B)enjekte edilerek yapıldı. Bu yaklaşım uygun RGCs küçük varyasyon ile tekrarlanabilir etiketlerine göre verir. 14 , 15 , 16 , 17 , 18 boya retrogradely retina RGCs tarafından alınacak ve sağ gözü kopuk değil aksonlar ile canlı RGCs için bir işaretleyici oluşturmaktadır. Bu arada, akson sağ gözünde izleyici boya (şekil 2C)ile etiketli değil kısmen transected optik sinir karşılık gelen RGCs. Bir denetim göz sol göz olmadan operasyon, RGCs retina Optik siniri boyunca tüm etiketli floresan altın boya ile üstün olacaklar (şekil 2B)üzerinden retrograd bir şekilde.
Yedi gün sonra kısmi optik sinir transeksiyon ve retrograd RGCs etiketleme retina, sabit, basık, monte ve hasat. Etiketli RGCs retina tanımlanmış bölgelerinde floresan mikroskop altında görüntüsü. Floresans etiketli RGCs veya kısmi optik sinir transeksiyon olmadan sonuçları şekil 3' te gösterilmektedir. Sadece doğru retina optik sinir untransected bölümüne ilgili, RGCs ile floresan altın etiketli ve etiketsiz ve etiketli RGCs açık bir sınır olabilir (şekil 3A, şekil 3B), görüntülenmiştir Optik siniri kısmi hareket gösteren. Denetim göz sol gözün retina gösterdi Floresan (şekil 3 c, şekil 3D)tüm RGCs.
Değerlendirmek için optik sinir başı ve entoretina kan temini oftalmik arter etrafında damarlara ve yaralı işlemi sırasında sağ gözü fundus etkilenen öncesi ve ameliyat sonrası görüntüsü. Önce sağ gözü (ameliyat göz) ve 1 saat sonra işlemi için kan akımı görüntüleri gösterdi. Arterlerde kan yeterli. Ven hiçbir tıkanıklık gözlemlendi. Bu bulgular (şekil 4A, 4B rakam)işlemi sırasında kan besleme sistemi hasar yok olduğunu belirtti. Bu nedenle, RGCs ikincil dejenerasyon modelinin başarılı bir şekilde kuruldu.
Resim 1 : Fotoğrafları otomatik olarak tasarlanmış cerrahi asistanı enstrümanın SSAI. (A) cerrahi aletle el bir kutup ve bir yivli kafa da dahil olmak üzere iki ana bölümden panoramik manzaralı. Bunlar arasında 50 mm uzunluğu ile ortak bir bölüm var. El kutup uzunluğu 100 mm ve el kutup çapı 9 mm. (B) bir özellik darlığı nedeniyle SSAI. Yivli yivli başından bunun içinde transeksiyon için stabilize koymak optik sinir sağlayan yarı dairesel, yüzeydir. 200 µm dikey derinliği ve genişliği 500 µm ve 1000 µm uzunluğu ile yivli yüzeydir. Yivli Baştakinin kenar genişliği 300 µm. mı Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Resim 2 : Retina üzerinde doğru optik sinir kısmi transeksiyon sonra kendi kendine tasarlanmış cerrahi asistanı aletle (SSAI) etiketleme ve retrogradely fluorophore ile üstün olacaklar etiketleme RGC şematik diyagramı. (A) kısmi doğru optik sinir transeksiyon kendini tasarlanmış cerrahi asistanı aracı (SSAI) ile Sıçanlarda cerrahi bakış. (B) modelleme sonra RGCs retrogradely beyin üstün olacaklar içine bir sinirsel izleyici boya (sarı renk, steril fosfat tampon serum içinde % 3 fluorophore) enjekte edilerek etiketli. RGCs akson üstün olacaklar bulunması izleyici boya RGCs tarafından retrogradely alınır ve bir işaretleyici canlı hücreler için kabul ettiğiniz anlamına gelir. Rakam enine bölümünde optik sinir bir kesit temsil eder. OD, ameliyat göz; İşletim sistemi, denetim göz işlemi olmadan. (C), sadece Optik siniri untransected bölümüne karşılık gelen RGCs fluorophore ile Etiketlenmiş. Mavi unseparated ventral görme sinirini ve retina üzerinde karşılık gelen RGCs temsil eder; kırmızı sırt görme sinirini kısmen kopuk ve retina üzerinde karşılık gelen RGCs yansıtır. (D) retina RGCs sol göz (Denetim göz) cerrahi işlem olmadan tüm boya tarafından etiketli. Dorsal ve ventral görme sinirini tüm boya tarafından de etiketli. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 3 : Bütün retina epifluorescence Filmler RGCs kısmi optik sinir transeksiyon kurduktan sonra 7 gün etiketli fluorophore, model ve üstün olacaklar etiketleme sahiptir. Retina RGC alanlarda lekeli Fluorogold karşılık gelen şematik diyagramları da sunulmaktadır. (A) ve (C) fluorophore ile sırasıyla etiketleme sonra RGCs retina (operasyon) sağ ve sol (kontrol) gözleri şematik diyagramların temsil eder. Sarı floresan altın boya ile etiketli alana gösterir. Retina dorsal, ventral ve orta bölüme ayrılmıştır. (B) ve (D) floresan mikroskop altında elde edilen bütün retina epifluorescence Filmler temsil eder; Sarı fluorophore ile etiketli RGCs alanını temsil eder. Bgösterilen cerrahi gözlerine (sağ gözü), etiketlenmemiş bölgesi kısmen, esas olarak retina dorsal tarafta kesmiş Optik siniri karşılık gelen RGCs alanını temsil eder. Floresan altın boya tarafından etiketli RGCs değil kopuk ve özellikle retina Merkezi ve ventral taraf konsantre Optik siniri karşılık gelen alan bölgesidir. KelleDary etiketsiz ve etiketli RGCs alanlar arasında açıktır. RGC organlarının birincil dejenerasyon dorsal retinada sınırlı olacağını ve orta ve ventral retina RGC organlarının tüm kaybı için ikincil dejenerasyon atfedilen olabilir. (D) tüm retina RGCs fluorophore ile etiketleme sonra sol gözü photomicrograph. Sol kontrol göz cerrahi müdahale olmadan RGCs tamamen fluorophore tarafından lekeli. Ölçek çubukları 500 µm. = Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 4 : Sağ gözü fundus ameliyat öncesi ve ameliyat sonrası görüntüleri elde tarafından Fundus kamera. (A) bir iyi retina kan besleme devresi iyi kan akımı fundus, Arteryel doldurma ve hiçbir Venöz dönüş veya tıkanıklık, gösterilen görüntü içinde rats, sağ gözü ameliyattan önce fundus gösteren. Sağ gözü 1 saat sonra ameliyat fundus (B) görüntüsü. Fundus ameliyat öncesi görüntü ile karşılaştırıldığında, herhangi bir önemli değişiklik retina kan akımı, gözün kan kaynağı sistem modelleme işlemi sırasında etkilenen değil gösteren gözlendi. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 5 : Retrobulbar optik sinir ve oftalmik arter fotoğrafları bulunan cerrahi yaklaşımla yakalanan meninjeal kılıf üzerinde. Tamamen Optik siniri hedeflenen uzunluğu çıkardıktan sonra oftalmik arter (ok ucu) Optik siniri meninjeal kılıf ile eşlik eden maruz kalan ve optik sinir paralel. Ölçek çubukları 500 µm. = Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 6 : Optik sinir yerlerde birincil ve ikincil dejenerasyon şematik diyagramı. Optik sinirin kısmi kesi kendini tasarlanmış cerrahi asistanı enstrüman (ok ucu) kullanılarak sağlanır. Bu dolaylı olarak hasarlı siteleri (optik sinir sarı enine bölümünde orta ve ventral alanları) sırasında birincil dejenerasyon aksonlar doğrudan hasarlı sitelerinde (gri enine bölümünde optik sinirin dorsal kesme sitesi) geçmesi ikincil dejenerasyon meydana. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Discussion
Operasyonel yordamı
Modeli inşaat sürecinde dikkat layık bazı noktaları vardır. 4.2. adımda cerrahi hareketi dikkatle subfascial kas yukarıda damarlara zarar görmesini önlemek için yapılmalıdır. Özellikle, subkutan fasya dış yanal canthus kesme, keskin tırtıklı forseps yukarı subkutan fasya fasya yüzeye dikey olarak çekmek için kullanılmalıdır; fasya kenasen ile zarar vermemek için modeli hata aşırı kanama neden olabilir dış canthus, yörünge ven bahar makas kesilmelidir. Adım 4.3 potansiyel olarak doğrudan kan damarları kaldırırken kanama engelleyen bir avantaja sahiptir. Adım 4.5, malzeme çekme keskin tırtıklı forseps ama değil kenasen nedeni yörünge kasları ayıran bahar makas sürekli kanama ve kanama engel olmaktır. Kasları açık açık cilt fasya insizyon için dikey yönde her iki tarafta ayrılır; Bu arada, yörünge derin kas dışa ve periferik uzatılır. Bu yordamı daha derin daha büyük bir cerrahi pencere sağlayan ve optik sinir overlaying dokulara engelsiz erişim sağlayan yörünge kavite bölümlerini ortaya çıkaracaktır. Kanama meydana gelirse, yukarıdaki yordamlarda basınç steril kullanarak uygulanması gereken cerrahi veya pamuk temizleme bezi. Küçük kanama bu yordam tarafından birkaç saniye sonra durur. Kolayca Optik siniri boyunca optik sinir yörünge derinlemesine yönünü ortaya çıkarmak için yörünge kas koni bazı yağ ve ayrı kas kaldırmak için izleme işlemlerini kolaylaştırmak için adım 4,6 amacı budur.
En kritik geçerli protokol adımları 5.1-5.6 parçalarıdır. Optik sinir başının etrafında damarlara zarar vermemesi önemlidir. Optik siniri kısmen en az 1.5-2.0 mm herhangi bir zarar görmesini bu göz 1 mm içinde sinir nüfuz eder ve iç retina kan temini oftalmik arter önlemek için göz, arkasından geçmiş. Lateral rektus kesme amaçlı lateral rektus geniş ve belli ki Optik siniri görünümünü engeller gibi Optik siniri daha iyi pozlama elde etmek için var. Bu arada, meninjeal kılıf (şekil 5)ile ilişkili oftalmik arter kaldırma önlemek için ayırmak ve optik sinir çevresinde dura ayırmak ve meninjeal kılıf vasküler paterni incelemek gereklidir, Forseps kılıf yavaşça döndürmek istimal. Buna ek olarak, bir alan kan damarları yoksun, meninjeal kılıf boyuna bir kesim izin tespit edilmelidir. Küçük bir çalışma mesafesi oftalmik arter ile yakından ilişkili dura bölümünü önlemek için göz, arkasından korumak gereklidir. Retina normalde saydamdır ve kan damarları açıkça demarcated. Hasarlı retina kan akımı durumunda, retina dejenere bir süt beyazı topaklanmış görünüm lider. Göz ve objektif vitreus odası genellikle zaman içinde de, azalan göz boyutu ile bulutlu olacak. Bu çalışmada, fundus ameliyat öncesi ve ameliyat sonrası görüntüleri yukarıdaki adımları uyguladıktan sonra fundus kan akımı modelindeki hasar yok doğruladı.
Ayrıca, özel bakım bu modelin birkaç adımda gereklidir. Optik sinir, göz küresi veya oftalmik arter, zarar verebilir Optik siniri ortaya çıkarmak için keskin-kavisli-tırtıklı forseps veya diğer cerrahi aletler kullanırken, cerrah aşırı güç, birincil yaralanma ve retinal iskemi sonucu birlikte ayarlamaktan kaçınmanız gerekir. Ayrıca, göz çevresindeki damarlar, sürekli kanama, önlemek için hangi modelleme bozulması durumunda açabilecek zarar değil. Bu deneyde kullanılan SSAI hassas kullanım gerektirir. Optik siniri enstrüman oluk içinde yerleştirildiğinde, optik sinir ve Oluklu yüzey sıkıca iyi tutarlılık ve tekrarlanabilirlik her hayvan modeli sağlamak için monte edilebilir gerek. İlk giriş kesintileri yapıldıktan sonra uygulama ile göz, başına 15-20 dakika içinde tam cerrahi işlem tamamlanabilir.
Wang vd. 19 bir optik sinir nicel amputator kullanarak kurulan kısmi optik sinir transeksiyon benzer hayvan modeli yayınlandı. Cerrahi işlemler içerir: 1) askıya alma ve palpebral çift; sabitleme dış canthus ayrı kesme 2) Optik siniri keşfetmek ve optik sinir amputator kullanarak üstün bölümünü transecting; ve 3) konjonktiva ve deri dikiş. Cerrahi işlem oldukça basit olmasına rağmen ameliyat sırasında aşağıdaki sorunlarla karşılaşıldı. Yanal canthus Kesi işlemi için belirli alanı erişimlere açabilir rağmen sürekli özellikle uzun retrobulbar ortaya çıkarmak cerrahlar istendiği takdirde retrobulbar optik sinir kılıf göstermek göz küresi germek için kaçınılmaz bir ihtiyaç vardı optik sinir kılıf kılıf yalıtım daha da kolaylaştırmak için; göz küresi germe Kuvvetleri büyük, hangi göz küresi ve optik sinir doğrudan çekiş yaralanmalara neden muhtemeldir. Hiçbir özel dikkat ile birlikte optik sinir kılıf kesilmiş olabilir kan damarlarına ödendi ve kan damarlarına hasar başarısız model kurulması için yol muhtemeldir. Bu raporda açıklanan ikincil yaralanma modelinin asıl işlemlerdir: yeni bir ajanı yaklaşım göz küresi yanal orbital duvarından doğrudan erişim için yörünge kas koni tarafından çevrili retrobulbar optik sinir birincil Yaralanma Önleme göz küresi ve optik sinir, aşağıya doğru veya göz küresi burun yan tarafına doğru çekerek. Bu yeni operatif yaklaşım cerrahi işlem sırasında modelleme alanı artırır ve daha önce kısmi transeksiyon optik sinirin oftalmik arter ile yakından ilişkilidir meninjeal kılıf kolay izolasyon sağlar. Kısmi optik sinir transeksiyon maliyet etkin ve yeniden kullanılabilir, modelleme genel maliyetini azaltarak bir kendi kendini tasarlanmış cerrahi alet ile gerçekleştirildi. Fare yörünge yapısı diğer memeliler, canthus ve kemik yapısı, yakın yörünge ile farklı ama kasları ile kaplıdır. Cerrahi yaklaşım orbital kemik ve kapaklarini yok gerek kalmadan gözün arka parçası ulaşabilir. Sıkı Preoperatif dezenfeksiyon ve ameliyat sonrası antibiyotik profilaksisi, enfeksiyon, inflamasyon ve ödem büyük ölçüde azaltıldı.
Kendi kendine tasarlanmış cerrahi Yardımcısı alet
Kısmi optik sinir transeksiyon fare modelinin asıl özellikleri aşağıdaki gibidir kendi kendine tasarlanmış cerrahi asistanı enstrüman kullanarak kurulmuştur. Yivli kenarına Ayrıca transeksiyon tutarlılık farklı hayvanlar arasında sağlanması maruz optik sinir kısmi nicel transeksiyon yardımcı olabilir. Biz ve test tekrarlanabilirliği ile SSAI modeli işyerinin doğrulanmadı. Maksimum varyasyon katsayısı ile bir ortalama değeri %0.67 ±0 %1.85 oldu. % 44. 20 SSAI kısmi optik sinir transeksiyon modelleri, tatmin edici tekrarlanabilirlik ve BM ile kurmak için kullanılan bu sonuçlar gösteririformity.
Oluklu yüzey'nın genişliği ve oluk'ın iç yüzeyi yarım daire tasarımını Optik siniri daha sabit bir etkisi ve Oluklu yüzey yapmak ve optik sinir ekleyebilirsiniz daha sıkı da azalan deneysel hataları ve yan etkiler. Yivli kenar kesici'nın netlik ne olursa olsun oluk içinde görme sinirine zarar vermez işlemi sırasında oluk Optik siniri daha iyi bir koruma sağlar. Başka bir yivli kenarının ezmek yaralanma önleme sırasında optik sinir transeksiyon avantajdır.
Derin ve dar alanda faaliyet için uygundur. Genişletilmiş yeni operatif yaklaşım rağmen yol derin kalır ve el kutup ve ortak bölüm yivli başından takip işlemleri gerçekleştirmek için kolayca optik sinir kılıf altında yerleştirmek için kullanılabilir. Araç Operasyon için kullanıldığında, çok çeşitli kesiciler transeksiyon için örneğin bir 26 G iğne ucu kullanılabilir. Hatta bir safir cerrahi sonda bıçak yarası önlemek ve makas tarafından neden olduğu yaralar ezmek için seçilebilir. Groove yüzeyler farklı dikey derinliklerinde optik sinir kesme değişen derecelerde tamamlamak için yapılabilir.
Wang amputator ile karşılaştırıldığında vd. SSAI daha basit bir yapıya sahiptir. Buna ek olarak, kesme adım gelişmiş tutarlılık ve tekrarlanabilirlik hayvan modeli ile SSAI kullanarak daha uygun olur. Son olarak, kesme SSAI ile ilgili araçları yelpazesi geniştir. Sonuç olarak, nicel ve düzgün kesikler sinir yapar, SSAI, optik sinir transeksiyon değerlendirmek için fare modelleri oluşturmak için etkili bir araç olarak hizmet verebilir.
Sıçan kısmi optik sinir transeksiyon modeli özellikleri
Kısmi optik sinir transeksiyon modeli RGCs ikincil dejenerasyon değerlendirmek yararlıdır. Bu modelin potansiyel hak doğru ikincil dejenerasyon birincil ayırmak için yeteneğidir in situ, optik sinir ve retina hem de. Merkezi ve ventral görme sinirini daha duyarlı ikincil yaralanma sonra kısmi transeksiyon (yaklaşık 1/3 1/2) dorsal Optik siniri (şekil 6). Retinada RGCs birincil ve ikincil yaralanma bölgesel konumu için retina RGCs sonra kısmi transeksiyon karşılık gelen optik sinir topografya dayanmalıdır. Farenin tüm retina dorsal (üstün) ve ventral (alt) parçaları ayrılmışsa, birincil ve ikincil yaralanma her iki bölümü mevcuttur. Ancak, retina üzerinde RGCs ve optik sinir akson arasındaki ilişkiyi dayanarak, ventral retina RGC ölüm esas olarak ikincil yaralanma (şekil 3)isnat edilmelidir. 12 , 22 , 23 bu modeli olası avantajları: basit ve kolay faaliyet araç ile Standart prosedürler; göze ait gemiler üzerinde hiçbir etkisi; iyi tekrarlanabilirlik ve istikrar. Bu teknik kısa sokan RNA'lar (çift), plazmidleri, uygulayarak bu yer-koruma operatif yaklaşımdan RGCs transfect için kullanılabilir ve kısmi optik sinir viral vektörler güdük; Buna ek olarak, reaktifler seçici tedavi veya RGCs etiketleme için kısmi optik sinir güdük üzerinde yerleştirilmiş olabilir.
RGCs genel, birincil ve ikincil yaralanma sonra kısmi optik sinir transeksiyon bu hayvan modelinde retina iki yaralanma türleri arasında net bir sınır ile bir arada. Optik sinir akson ve retina RGC konumunda Derneği daha fazla araştırma için daha kesin bir ayrım ihtiyacı olsa da, bu yer-koruma operatif yaklaşım model uygulama aralığı genişletir ve araştırmacılar keşfetmek izin verir RGCs yeni bir şekilde ikincil yaralanma mekanizmaları.
Disclosures
Tüm yazarlar onlar yok herhangi bir çatışma var bildirin.
Acknowledgments
Bu eser Pekin doğal Bilim Vakfı (7152038), Orta Güney Üniversitesi (2016zzts162) Merkez üniversitelerin ve Bilim Araştırma Vakfı, Aier göz Hastanesi grubu (Grant No için temel araştırma fonu tarafından desteklenmiştir AF156D11). Son olarak, Fancheng Yan Yiping Xu yıllar içinde çok değerli destek için teşekkür ederiz.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Animal Aneathesia Ventilator System | MIDMARK | Matrx VMR | |
| Isoflurane | RWD Life Science Co. | R510-22 | |
| Surgical Microscope | Leica AG, Heerbrugg, Switzerland | M620 F20 | |
| Tobramycin Eye ointment | Alcon | H20110312 | |
| Fluorogold | Biotium | 80014 | |
| Iris scissors | 66vision Co. | 54026 | |
| Vannas spring scissor | 66vision Co. | 54137B | |
| Sharp-serrated forceps/0.12mm toothed forceps | 66vision Co. | 53329A | |
| Sharp-curved forceps | 66vision Co. | 53324A | |
| Sapphire surgical probe | 66vision Co. | 50205TA | |
| 26G needle tip | Shandong Weigao Group Medical Polymer Co. | 3151474 | |
| 10 μl Hamilton Syringe | Hamilton Co. | 80030 | |
| 5-0 non-absorbable suture | Johnson & Johnson International Co. | W580 | |
| Chlorhexidine | Sigma-Aldrich | 282227 | |
| Stereotaxie apparatus | RWD Life Science Co. | 68026 | |
| Retinal Imaging System | OptoProbe Ltd. | OPTO-RIS | |
| RetCamII wide field imaging system | Clarity Medical Systems,Inc. | RetCamII | |
| Fluorescence microscope | Leica Microsystems Inc. | DM6000 |
References
- Stoica, B. A., Faden, A. I. Cell death mechanisms and modulation in traumatic brain injury. Neurotherapeutics. 7 (1), 3-12 (2010).
- Hausmann, O. N. Post-traumatic inflammation following spinal cord injury. Spinal Cord. 41 (7), 369-378 (2003).
- Oyinbo, C. A. Secondary injury mechanisms in traumatic spinal cord injury: a nugget of this multiply cascade. Acta Neurobiol Exp (Wars). 71 (2), 281-299 (2011).
- Guimaraes, J. S., et al. Mechanisms of secondary degeneration in the central nervous system during acute neural disorders and white matter damage. Rev Neurol. 48 (6), 304-310 (2009).
- Stewart, S. S., Appel, S. H. Trophic factors in neurologic disease. Annu Rev Med. 39, 193-201 (1988).
- Brubaker, R. F. Delayed functional loss in glaucoma. LII Edward Jackson Memorial Lecture. Am J Ophthalmol. 121 (5), 473-483 (1996).
- Yoles, E., Schwartz, M. Degeneration of spared axons following partial white matter lesion: implications for optic nerve neuropathies. Exp Neurol. 153 (1), 1-7 (1998).
- Nickells, R. W. From ocular hypertension to ganglion cell death: a theoretical sequence of events leading to glaucoma. Can J Ophthalmol. 42 (2), 278-287 (2007).
- Doucette, L. P., Rasnitsyn, A., Seifi, M., Walter, M. A. The interactions of genes, age, and environment in glaucoma pathogenesis. Surv Ophthalmol. 60 (4), 310-326 (2015).
- Osborne, N. N., Melena, J., Chidlow, G., Wood, J. P. A hypothesis to explain ganglion cell death caused by vascular insults at the optic nerve head: possible implication for the treatment of glaucoma. Br J Ophthalmol. 85 (10), 1252-1259 (2001).
- Rokicki, W., Dorecka, M., Romaniuk, W. Retinal ganglion cells death in glaucoma--mechanism and potential treatment. Part II. Klin Oczna. 109 (7-9), 353-355 (2007).
- Levkovitch-Verbin, H., et al. A model to study differences between primary and secondary degeneration of retinal ganglion cells in rats by partial optic nerve transection. Invest Ophthalmol Vis Sci. 44 (8), 3388-3393 (2003).
- Magharious, M. M., D'Onofrio, P. M., Koeberle, P. D. Optic nerve transection: a model of adult neuron apoptosis in the central nervous system. J Vis Exp. (51), (2011).
- Yoles, E., et al. GM1 reduces injury-induced metabolic deficits and degeneration in the rat optic nerve. Invest Ophthalmol Vis Sci. 33 (13), 3586-3591 (1992).
- Fisher, J., et al. Vaccination for neuroprotection in the mouse optic nerve: implications for optic neuropathies. J Neurosci. 21 (1), 136-142 (2001).
- Levkovitch-Verbin, H., et al. RGC death in mice after optic nerve crush injury: oxidative stress and neuroprotection. Invest Ophthalmol Vis Sci. 41 (13), 4169-4174 (2000).
- Li, Y., et al. VEGF-B inhibits apoptosis via VEGFR-1-mediated suppression of the expression of BH3-only protein genes in mice and rats. J Clin Invest. 118 (3), 913-923 (2008).
- Tang, Z., et al. Survival effect of PDGF-CC rescues neurons from apoptosis in both brain and retina by regulating GSK3beta phosphorylation. J Exp Med. 207 (4), 867-880 (2010).
- Wang, X., Li, Y., He, Y., Liang, H. S., Liu, E. Z. A novel animal model of partial optic nerve transection established using an optic nerve quantitative amputator. PLoS One. 7 (9), e44360 (2012).
- Yan, F. C., Li, S. N., Liu, K. G., Lu, Q. J., Wang, N. L. The establishment of a rat partial optic nerve transection model and assessment of its reproducibility. Ophthalmology in China. 22 (1), 34-37 (2013).
- Fitzgerald, M., et al. Secondary degeneration of the optic nerve following partial transection: the benefits of lomerizine. Exp Neurol. 216 (1), 219-230 (2009).
- Fitzgerald, M., et al. Near infrared light reduces oxidative stress and preserves function in CNS tissue vulnerable to secondary degeneration following partial transection of the optic nerve. J Neurotrauma. 27 (11), 2107-2119 (2010).
- Li, H., et al. Lycium barbarum (wolfberry) reduces secondary degeneration and oxidative stress, and inhibits JNK pathway in retina after partial optic nerve transection. PLoS One. 8 (7), 68881 (2013).
