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Neuroscience

Anreiz und Auswertung von einem Mausmodell der experimentellen Myopie

Published: January 22, 2019 doi: 10.3791/58822

Summary

Dieses Protokoll beschreibt den gesamten Prozess der experimentellen Myopie Anreiz bei Mäusen mit neu gestalteten Brillen und die Technik für stabile und reproduzierbare Ergebnisse bei okulären Parameter Messungen benötigt.

Abstract

Mausmodell der Myopie kann ein mächtiges Werkzeug für die Erforschung der Myopie aufgrund der vergleichsweise einfachen genetischen Manipulation sein. Ein Weg, Myopie bei Tieren zu induzieren soll klare minus Linsen vor Augen für Wochen (Objektiv-induzierte Myopie, LIM) setzen. Allerdings variieren die erhaltenen Protokolle für Anreiz und Bewertung von Labor zu Labor. Wir hier eine äußerst praktische und reproduzierbare Methode zur LIM bei Mäusen mit neu gestalteten Brillen zu induzieren. Die Methode-Fixes Objektiv stabil vor der Maus Auge während die Linse zu Reinigungszwecken oder topische abgenommen werden kann drug Administration. Der Phänotyp ist robust und effizient, und die Varianz ist klein. Die hier beschriebene Methode kann direkt nach dem Absetzen die erstreckt sich der möglichen Dauer für Experimente auf Mäusen angewendet werden. Wir gaben auch technisch berät für reproduzierbare Resultate in Refraktion und axiale Längenmessungen. Wir hoffen die hier beschriebene Schritt für Schritt Protokoll und der detaillierte Artikel kann Forscher Myopie Experimente mit Myopie mehr reibungslos durchführen und die Daten über Labors vergleichbar zu machen.

Introduction

Die Prävalenz der Myopie ist vor kurzem drastisch angestiegen, während der Mechanismus seiner Entstehung und Progression sind noch weitgehend unbekannter1. Der charakteristischste Phänotyp der Myopie ist die Verlängerung der axialen Länge (AL), das Risiko für Netzhautablösung Komplikationen oder sogar Blindheit2erhöht. Um besser zu verstehen die Pathogenese der Myopie und wirksame Therapien zu entwickeln, sind robuste kurzsichtigen Tiermodelle und stabile Phänotyp Bewertung notwendig.

Kurz gesagt, gibt es zwei Methoden zur Induktion kurzsichtiger Staaten bei Tieren: Form-Deprivation Myopie (FDM) und Objektiv-induzierte Myopie (LIM)3. Ersteres setzt Diffusoren vor dem Auge oder Nähte das Augenlid um das Bild undeutlich zu machen, das die normale Entwicklung des Augapfels, was zu einer Kurzsichtigkeit Phänotyp beeinflusst. Die letzteren Plätze minus Linsen vor dem Auge, der Brennpunkt hinter der Netzhaut zu bewegen. Die Netzhaut erkennt die Verschiebung des Fokus und verlängert den Augapfel um die Netzhaut und Brennpunkt auszurichten. Für FDM ist nach das Augenlid geschlossen oder der Diffusor vor dem Auge korrigiert wurde fast keine weitere Pflege erforderlich. Für LIM muss das Objektiv abgenommen werden, für die Reinigung um es transparent zu halten. FDM ist somit relativ einfach technisch induziert werden. Allerdings unterscheiden sich die Mechanismen der FDM und LIM, und welche Methode ahmt die Kurzsichtigkeit in der menschlichen besser ist noch in der Diskussion3. Eine der Stärken von LIM ist die stärkere Phänotyp im Vergleich mit FDM, zumindest bei Mäusen4.

Tiere, die zur Induktion Myopie verwendet wurden sind Küken5, Affen6, Spitzhörnchen7, Meerschweinchen8und Mäuse4. In Anbetracht der Möglichkeit, Genmanipulation, reichlich verfügbaren Antikörper und niedrige Kosten für die Zucht hätte Mäuse die erste Wahl als Tiermodell der Myopie. Ist jedoch im Vergleich mit anderen größeren Tieren, Befestigung, Linsen oder Diffusoren vor der Maus Auge relativ schwierig, vor allem für junge Mäuse wie Recht nach dem absetzen. Für die Experimente, die aktuelle Drug Administration oder Mehrfachmessung interim Auge benötigen, ist es auch notwendig für den Rahmen abnehmbar. Eine weitere Herausforderung ist die kleine morphologische Veränderung der Maus Augapfel, die ausgefeilte Technik und Geräte zu bewerten. Bis heute machen verschiedene induzieren und Messung in verschiedenen Forschungsteams verwendeten Protokolle es schwer zu vergleichen und die Ergebnisse in Labors zu wiederholen. Ein Standardprotokoll mit Details ist erforderlich.

Frühere Werken beschrieb mehrere Methoden zur Behebung Linsen oder Diffusoren vor der Maus Auge, z. B.9,10 und Goggle Head mounted Frame11,12Heften kleben. Wir kombinieren Exist Head mounted Goggle Technik11,12,13 mit unserem neu gestalteten Rahmen, um eine verbesserte Protokoll zur Induktion robust und effizient experimentelle Myopie bei Mäusen zu entwickeln. Das Protokoll kann den jungen Mäusen bald nach dem Absetzen auf postnatale Tag 21 (p21) angewendet werden. Wir haben auch die Prozesse für stabile und präzise Auswertung der Phänotypen einschließlich der Brechung und AL optimiert. Wir hoffen, diese standardisierte Protokoll dazu beitragen kann, kurzsichtigen Mäuse für Kurzsichtigkeit Forschung leichter zugänglich machen.

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Protocol

Alle Verfahren wurden von der Ethikkommission auf Animal Research von der Keio University School of Medicine genehmigt die ARVO-Anweisung für den Einsatz von Tieren in Ophthalmic und Vision Research, die institutionellen Richtlinien auf Tier-Experimente im Keio eingehalten Universität und der Animal Research: Berichterstattung von In Vivo Experimente (Ankunft) Richtlinien für die Verwendung von Tieren in der Forschung.

1. Montage der Brillen für Mäuse

  1. Bereiten Sie die erforderlichen Teile für die Montage der Brillen (Abbildung 1a). Für jede Maus bereiten alle wie folgt: ein Head mounted Nylon Stick, einer höheren und einer niedrigeren Titan Rahmen, zwei Objektive mit entsprechenden Befugnissen nach dem Zweck des Experiments, eine M1.4 Größe Schraube mit einer Länge von 10 mm, für M1.4 Größe Schraube eine Mutter, eine Ebene Unterlegscheibe für M1.4 Größe Schraube mit der Dicke von 0,3 mm und zwei künstlichen Fingernagel Spitzen (Table of Materials).
    Hinweis: Zwei Arten von Bildern mit unterschiedlichen Höhen vorhanden. Für eine Maus sind einem höheren Frame und einem Untergestell als Satz verwendet. Höheren Frames sollte über die niederen gelegt werden, um die Vision Felder symmetrisch zu machen. Fassungen und Gläser sind speziell entworfen und hergestellt von Autoren Research Group. Diese sind durch Kontaktaufnahme mit den entsprechenden Autoren dieses Artikels verfügbar. Andere Teile finden Sie im Einzelhandel-Tool.
  2. Montieren Sie den Rahmen für das Rechte und linke Auge getrennt.
    1. Ordnen Sie die Fingernagel-Spitze stellen die äußere Richtung, um die beste Schutzwirkung zu erzielen. Stellen Sie den Winkel zwischen der Fingernagel-Spitze und dem Rahmen ca. 130° zu vermeiden, Maskierung der Maus Gesichtsfeld (Abbildung 1 b) sein. Halten Sie die künstlichen Fingernagel Spitzen am Rahmen mit Cyanacrylat-Klebstoff.
      Hinweis: Fingernagel Tipps können helfen, um das Objektiv vor Kratzern durch die Maus zu schützen. Die Richtung der Fingernagel Tipps muss entgegengesetzte sein weil die höheren und unteren Frame für das rechte Auge und das linke Auge bzw. verwendet werden.
    2. Warten Sie mindestens 12 h bis den Kleber vollständig, dann mit einem Nagelknipser können Sie die Form des Fingernagels anpassen trocknen lassen Tipps zu ca. 1 cm × 1 cm schneiden und trimmen.
    3. Halten Sie das Objektiv auf den Rahmen mit Cyanacrylat-Klebstoff. Setzen Sie das Objektiv auf den Rahmen von hand und halten Sie den Rahmen horizontal. Injizieren des Cyanacrylat-Klebstoffs vom Rand der Linse und lassen Sie die Klebstoffe Ausbreitung durch Oberflächenspannung.
      Hinweis: Der Klebstoff erodieren das Objektiv und beeinflussen seine Transparenz, so stellen Sie sicher, dass der Kleber berührt nur die peripheren Teil des Objektivs. Verwenden Sie 0 Dioptrien (D) Plano-Linse als Kontrolle und Minusglas, um Myopie zu induzieren. Die Wirkung der verschiedenen Potenzen der minus Linsen (–10 D, –50 D) wurde an anderer Stelle4beschrieben. Um den Anreiz der Myopie zu maximieren, empfiehlt sich – 30 D Objektiv zur Induktion Myopie. FDM kann auch mit dem gleichen Gerät induziert werden, indem Sie einfach das Objektiv in die Kappe von 1,5 mL Reaktionscup als Diffusor.
  3. Ziehen Sie die Schraube in der Nylon-Stick zusammen mit der Scheibe von der flachen Seite des Stockes. Bereiten Sie die Brille und die Stöcke vor dem Experiment und Lager für den weiteren Einsatz (Abbildung 1 c).
    Hinweis: Das Protokoll kann hier angehalten werden.

(2) Messungen der Brechung und AL-Baseline.

  1. Geben Sie einen Tropfen mydriatic Agent mit 5 mg/mL Tropicamid und 5 mg/mL Phenylephrin-Hydrochlorid auf jeder Seite des Augapfels, die Pupille zu erweitern. Warten Sie mindestens 5 min vor der Vollnarkose.
    Hinweis: Erweitern die Schüler unter Allgemeine Anästhesie wird dazu führen, dass reversible Katarakt, danach die Messung beeinflusst. Immer erweitern Sie die Schüler vor der Vollnarkose und warten Sie mindestens 5 min lang. Ein Tropfen (ca. 0,05 mL) des mydriatic Agenten genügt für die Pupille des Auges Maus, Dilatation, während weitere Agent nichts, die folgenden Schritte anhaben.
  2. Setzen Sie die Maus unter Vollnarkose. Fassen Sie die hintere Haut der Maus sanft, halten die Maustaste aus seinem Auge stoßen, bis es vollständig betäubt ist. Beurteilen Sie die Tiefe der Narkose genug zu sein, wenn die Maus nicht bewegt um wenn sie frei auf den Tisch gelegt wird.
    Hinweis: Eine Kombination von Midazolam (40 μg/100 μL), Medetomidine (7,5 μg/100 μl) und Butorphanol Tartrat (50 μg/100 μl) wird hier für die Vollnarkose für Mäuse mit einem Volumen von 0,01 mL/g intraperitoneale Injektion verwendet. In der Regel werden weniger als 5 min für Mäuse zum Einschlafen benötigt. Langer Zeit einer Vollnarkose verursacht niedrige Körpertemperatur und langsamer Herzschlag. Um den möglichen Einfluss einer Vollnarkose zur Messung, Beendigung der Messungen innerhalb von 10 min nach der Injektion von Betäubungsmittel zu vermeiden werden empfohlen. Die Butorphanol zur Verfügung gestellt in der Narkose Cocktail bieten ca. 4 Stunden der Analgesie. Richtige Rezept für die Vollnarkose kann verschiedene Organe.
  3. Messen Sie die Brechung der Maus Auge mit einer Infrarot-Photorefractor4,9,14. Passen Sie die Richtung eines Maus-Augen zu halten das erste Purkinje-Bild in der Mitte der Pupille und messen die Lichtbrechung entlang der optischen Achse. Messen Sie nach der Messung das gegenüberliegende Auge mit den gleichen Verfahren (Abbildung 2a).
    Hinweis: Der Messwert für die Brechung wird stark beeinflusst durch die Position der Maus Auge entlang der optischen Achse. Stellen Sie sicher, dass das erste Bild von Purkinje innerhalb ±3 Grad von der Mitte des Schülers ausgerichtet ist. Die Workbench des spektralen Domain optische Kohärenz Tomographie (SD-OCT) System kann für die Feinabstimmung der Richtung der Schüler in der Brechung Messungen4verwendet werden.
  4. Messen Sie die AL die Maus Auge mit einem SD-OCT System4,15,16. Definieren Sie die AL als die Entfernung der Hornhaut Scheitelpunkt der hellsten Grenze in der Nähe der Sehnerv (Abb. 2 b).
    Hinweis: Ähnlich wie bei der Messung der Lichtbrechung, die AL ist geprägt durch die Richtung des Auges Maus. Die Hornhaut Scheitelpunkt kann durch die punktförmigen Reflexion an der Oberfläche der Hornhaut bestätigt werden. Die Grenze der Netzhaut Seite werden zum Zeitpunkt der optischen Nerv sehr diesig. Richten Sie ein wenig, um die Grenze deutlich genug für die Messung aber nicht allzu weit von der Sehnerv werden zu lassen.

3. Befestigung des Rahmens auf der Maus-Schädel.

  1. Beantragen Sie einen Tropfen 0,1 % gereinigte Natrium Hyaloronsäure Augentropfen gegen Trockenheit auf jedes Auge.
    Hinweis: Augentropfen auf der Augenoberfläche werden die Werte der Brechung und axiale Längenmessungen beeinflussen. Verwenden Sie die Augentropfen nicht nach der Narkose, bis alle Messungen durchgeführt werden.
  2. Legen Sie das Kinn der narkotisierten Maus auf einem Hang aus Lehm gemacht oder etwas eingesetzt werden, wie eine Kissen, die im Voraus Ebene des Schädels werden horizontal ausgerichtet sein.
  3. Sterilisieren Sie die Haare und Kopfhaut zwischen Ohren und Augen mit Wattestäbchen mit 70 % Ethanol.
  4. Schneiden Sie die Haut zwischen Ohren und Augen, den Schädel für ca. 0,8 cm2 mit Chirurgische Scheren und Pinzetten verfügbar zu machen. Verwenden Sie dental Radierung Flüssigkeit und Baumwolle Tupfer, um der Knochenhaut zu entfernen. Sterilisieren Sie die chirurgische Scheren und Pinzetten mit 70 % Ethanol vor der Operation jede Maus.
    Hinweis: Die Haare abschneiden und sterilen Handschuhen können erforderlich sein.  Überprüfen Sie die Bestimmungen der einschlägigen Tierbetreuung Ausschuss vor diesem Eingriff. In den meisten Fällen finden Sie die zahnärztliche Radierung Flüssigkeit als einen der Anhänge im selbst heilen dental Klebstoffsystem. Wenn die zahnärztliche Radierung Flüssigkeit nicht verfügbar ist, verwenden Sie stattdessen 70 % Ethanol.
  5. Montieren Sie einen Satz von Frames ohne Objektiv, um den Stick auf die richtige Position zu beheben. Setzen Sie die Rahmen auf den Maus-Kopf. Einstellen Sie die Position der Rahmen, um sicherzustellen, dass beide Augen in der Mitte den leeren Rahmen sind sorgfältig.
  6. Verwenden Sie selbst heilen dental Klebesystem um den Stick auf den Maus-Kopf zu befestigen. Achten Sie darauf, nicht zu lassen, die Flüssigkeit von der befolgen System fließen in das Maus-Auge.
    Hinweis: Die Methode für die Verwendung von selbst heilen dental Klebstoffsystems unterscheidet zwischen Produkten. Finden Sie die Anleitung sorgfältig.
    Achtung: Einige der Reagenzien im dental Klebstoffsystem kann giftig sein.
  7. Ca. 5 min warten Sie und nehmen Sie den Rahmen und die Mutter sorgfältig ohne Veränderung der Position des Stockes (Abb. 3a).
  8. 0,75 mg/kg Atipamezol Hydrochlorid intraperitoneal um die Maus zu Erholung von der Narkose schneller zu injizieren. Setzen Sie die Maus in einen einzelnen Käfig bis vollständig erholt. Nicht unbeaufsichtigt lassen die Maus bis es ausreichend Bewusstsein zur Aufrechterhaltung der sternalen liegen wiedererlangt hat. Das Protokoll kann hier angehalten werden.

4. Einleitung der Myopie-Induktion und die Pflege danach

  1. Warten Sie mindestens 24 Stunden nach der Operation, die Maus aus der Narkose erholen zu lassen. Fassen Sie den Stick und setzen Sie auf die Bilder mit Linsen. Die Beeinflussung beginnt zu diesem Zeitpunkt (Abb. 3 b).
    Hinweis: Um die Beschwerden zu minimieren, während der Wiederherstellungs aus der Narkose und genug Zeit für die zahnärztliche Klebesystem zur Koagulation, ist es dringend empfohlen, auf den Rahmen gesetzt, nachdem die Mäuse vollständig aus der Narkose erholt. Die Kunststoff-Zement Klebstoffsystem wird den Schnitt der Kopfhaut vollständig decken. Daher braucht man keine spezielle postoperative Behandlung zur Prävention von Infektionen und Schmerzen nach der Operation seines. Direkt nach dem ersten Mal, auf den Rahmen zu setzen werden Mäuse über Bewusstsein für die Existenz des Objektivs sein und viel kratzen. Das grobe Verhalten wird sein zurück zu normal nach ein paar Stunden. Die Mäuse mit Linsen können mit der gleichen Dichte für die normalen Mäuse gehalten werden.
  2. Entfernen Sie den Rahmen und reinigen Sie die Linsen und Fingernagel Tips mit Wattestäbchen mindestens zweimal in der Woche um die Transparenz der Linse zu erhalten.
    Hinweis: Es ist nicht notwendig, die Maus unter Narkose entfernen und setzen auf den Rahmen zu setzen. Bieten Sie eine Unterstützung für die Mäuse auf, zu sitzen, anstatt sie hängen, während der Arbeit mit ihnen not reduzieren könnte.
    1. Wenn eine vorläufige Messung erforderlich ist, setzen Sie die Maus in Narkose und Messen Sie die Maus wie oben beschrieben zu. Der Anreiz kann nach der Maus erholt sich von der Narkose fortgesetzt werden.
  3. Reinigen Sie den Käfig mindestens zweimal in der Woche.
    Hinweis: Diese Hilfe, um Objektiv Klarheit zu erhalten. Setzen ein Netz zwischen Maus und Käfig unten, um die Essensreste Filtrat kann auch hilfreich sein.
  4. Körpergewicht und grobes Verhalten zu überwachen. Vergleichen sie mit dem gleichen Alter unberührte Mäuse während der gesamten experimentellen Prozess.
    Hinweis: Bis auf einige Kratzen Verhaltensweisen ist keine wesentliche Änderung, einschließlich das Körpergewicht zwischen Experiment Mäuse mit unbehandelten Mäuse gefunden.

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Representative Results

At zuerst überprüfen, ob alle notwendigen Teile (Abbildung 1a) zubereitet werden. Abbildung 1 bzeigt ein Beispiel für ein Stück montierte Brillen. Außer den Hauptteil der Rahmen und die Mutter sind alle anderen Teile für jede Maus Einweg. Abbildung 1 czeigt eine Reihe von fertigen Brillen. Ändern Sie den Winkel zwischen den beiden Frames, die Maus mit unterschiedlichen Alters zu passen.

Ein Beispiel für die Messung der Refraktion ist in Abbildung 2agezeigt. Dies ist ein Maus-Auge durch eine-30 D-Linse für 3 Wochen ab p21 induziert. Beachten Sie, dass der Blick nahe 0 Grad in x-und y-Achse gesteuert werden wird, was bedeutet, dass die Maus direkt vor die Kamera9zu sehen ist. Abbildung 2 b zeigt ein Beispiel für eine ganze Auge Bild aufgenommen von einem SD-OCT-System für Mäuse und die Definition der einzelnen Teile des Auges abgestimmt. SD-OCT Systeme präsentieren in der Regel direkt gemessenen Istwert.

Ein Bild des Stockes eingehalten, die Maus, den Kopf in Abbildung 3adargestellt ist. Die Grenze des Schnittes sollte mindestens 3 mm vom Auge zu vermeiden, beeinflussen die Funktion des Augenlids. Der Stick bleibt auf den Maus-Kopf bis zum Jahresende den Anreiz und bildet die Grundlage um die Brille zu beheben. Die Haftfestigkeit der zahnärztlichen Klebstoffsystem soll für die Fixierung der Brille während des gesamten Experiments für etwa 3 bis 4 Wochen ausreichen. Montieren Sie die Brille, wie in Abbildung 3 bgezeigt. Zwei Stücke der Brille sollte ziemlich symmetrisch sein.

Präsentativ Ergebnisse sind in Abbildung 4dargestellt. In diesem Experiment wurden 0D Plano Linsen vor dem linken Auge als interne Kontrollen und-30 D Objektive wurden vor dem rechten Auge induzieren Kurzsichtigkeit behoben (C57B6/J Mäusen, Verleitung startete von p21, n = 4). Brechungen und ALs wurden einmal in der Woche nach dem Beginn der Anreiz für drei Wochen gemessen. Im Vergleich mit 0D Plano Linsen, induzierte-30 D eine starke kurzsichtige Verschiebung in Refraktion und AL. Die Veränderung der Lichtbrechung in der ersten Woche auf den Gipfel erreicht und blieb für die folgenden zwei Wochen flach. Der Unterschied zwischen der Änderung der kurzsichtigen Augen und Kontrolle Augen in AL war signifikant von der ersten Woche und wurde größer und größer in den folgenden zwei Wochen.

Figure 1
Abbildung 1: das Design der Brille Schädel montiert. (ein) erforderlich, alle Teile für die Montage der Maus-Brille. (b) ein Beispiel für die Position des Rahmens und der Nagel-Tip für die Rechte Seite des Auges. (c) ein Beispiel für einen Satz von montierten Gläsern. Passen Sie den gemeinsamen Teil um den Winkel der Rahmen passend für Mäuse in unterschiedlichen Alters ändern. Diese Zahl wurde von Jiang, x. Et Al4, verfügbar unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 internationale Lizenz geändert. http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 2
Abbildung 2: Probieren Sie Bilder von der Messung der Refraktion und AL. (ein) ein Bild der Brechung Messung für einen kurzsichtigen Auge mit einer Infrarot-Photorefractor. (b) ein Beispielbild einer AL-Messung des Maus-Auges mit einem SD-OCT-System und die Definition der einzelnen Teile der Augapfel. Diese Zahl wurde von Jiang, x. Et Al4, verfügbar unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 internationale Lizenz geändert. http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 3
Abbildung 3: ein Bild von einer Maus nach der Operation. (ein) ein Beispiel für eine Maus nach der Operation für die Einhaltung des Sticks. (b) eine Maus mit Brille auf beiden Seiten. Diese Zahl wurde von Jiang, x. Et Al4, verfügbar unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 internationale Lizenz geändert. http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 4
Abbildung 4: präsentativ Ergebnisse der dreiwöchigen Anschluss an Kurzsichtigkeit Anreiz in vier Mäuse mit-30 D-Objektive und objektive 0D als interne Kontrollen. (ein) Änderungen der Brechungen für drei Wochen. Eine plötzliche Veränderung kann eine Woche nach den Anreiz beobachtet werden. (b) hingegen ergaben sich Änderungen in AL relativ mild. Sternchen markiert zeigte der statistischen Bedeutungen zwischen den Augen tragen 0 und-30 D Objektive bzw. in jeder Woche. p < 0,05, **p < 0,01. Student t-test. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 5
Abbildung 5: Flussdiagramm zur Induktion Myopie bei Mäusen empfohlen. Das Flussdiagramm zeigt hier repräsentieren einen möglichen Muster zur Induktion Myopie bei Mäusen. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

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Discussion

Um sicherzustellen, die Brille auf den Maus-Kopf stabil befestigt werden, müssen mehrere Schritte in diesem Protokoll große Aufmerksamkeit geschenkt werden. Das Periost muss vollständig entfernt werden, vor der Verwendung der zahnärztlichen Klebesystem. Das Blut auf den Schädel auch mit Sorgfalt gereinigt werden müssen. Während ein wenig Feintuning direkt nach dem Auftragen des Klebstoffs akzeptabel ist, bewegen Sie sich nicht den Stick häufig vor das Klebesystem vertrocknen. Folgen Sie den Anweisungen des Klebstoffsystem sorgfältig, vor allem das Verhältnis der einzelnen Komponenten der endgültige Mischung. Wann begreifen die Maus während der Wartungsarbeiten von der Brille oder die Follow-up-Messungen nach der Operation nicht greifen den Stick mit dem Körper der Maus zusammen. Die Relativbewegung zwischen dem Schädel und der Stick ist die häufigste Ursache für den Abwurf nach unten von dem Stick. Mit richtigen Chirurgie und greifen können wäre die Anzahl der Personen, die drop-down-der Stick kleiner als eins in einem 3-Wochen-Experiment mit 20 Personen.

Haare und Essensreste können schlüpfen in das Intervall zwischen dem Auge und dem Objektiv. Dies wird nicht nur Einfluss auf die Transparenz der Linse, aber auch möglicherweise beschädigen die Oberfläche der Hornhaut physisch. Um zu halten die Transparenz der Linse, mindestens zwei Mal der Reinigung sind notwendig jede Woche. Dadurch erhalten auch Mäuse die Chance zu Gesicht zur Verringerung der Inzidenz von Komplikationen an der Hornhaut zu pflegen. Lassen Sie Platz für ca. 1 mm zwischen den Rahmen und die Haut um die Maus zu blinken zu ermöglichen. Der Rahmen kann es schwer für Mäuse, um das Essen außerhalb des Käfigs durch das Gitter oben zu erreichen machen. Daher empfiehlt es sich, Essen direkt auf den Boden des Käfigs legen. Änderung des Käfigs zu sauber für etwa zweimal wöchentlich auch um die Linsen zu halten hilft reinigen. Schmutzige Gläser werden Diffusoren induzierende Myopie durch Form-Deprivation-Mechanismus. Dies kann verzerren die Daten und das Ergebnis zu schwer zu interpretieren, da Beweise zeigten, dass FDM und LIM verschiedenen Modellsysteme in Ätiologie3.

Aufgrund der geringen Größe des Auges Maus tendenziell die gemessene Auge Parameter instabil sein. Wir empfehlen die Infrarot-Photorefractor, entwickelt von Dr. Schaeffel für die Brechung Messung9 und ein SDOCT System für AL4 (siehe Tabelle der Materialien). Beide Systeme stellen genügend Informationen für die Beurteilung der Zuverlässigkeit des Messwertes um die Reproduzierbarkeit der Messung zu gewährleisten. Brechung wie in früheren Berichten, ist es äußerst wichtig, die Messung auf Achse4,14. Der Blick Kontrolle innerhalb ±3 Grad könnte stabile Ergebnisse erhalten. Um diese präzise Messung zu erreichen, könnte das Rohr des SDOCT Systems hilfreich sein, wenn die Richtung des Auges Maus zu optimieren. Für AL-Messung das reflektierte Licht auf die Hornhaut Scheitelpunkt und die hellsten Grenze in der Nähe der Sehnerv sind zwei zuverlässige anatomischen Markierungen, die die Wiederholbarkeit dieser Messung zu gewährleisten.

Das hier beschriebene Protokoll induziert signifikante kurzsichtige Staaten bei Mäusen innerhalb einer Woche. Obwohl der Mechanismus ist noch unbekannt, die Veränderung der Lichtbrechung und AL sind nicht unbedingt parallel. Da die AL kurzsichtig nach einer Woche wachsen gehalten, empfehlen wir Ihnen die Messung dreimal insgesamt getan werden: vor einer Woche und drei Wochen nach den Anreiz. Eines der Beispiel-Flussdiagramme für Kurzsichtigkeit Induktion wird in Abbildung 5gezeigt. Basierend auf früheren Bericht4, p21 ab und verwenden - 30 D-Objektive sind für Lim. Experimente letzten empfohlen, für mehr als 4 Wochen hohen Inzidenz von schweren Hornhaut Komplikationen haben kann, die den gemessenen Wert beeinflussen und beschleunigen den Verbrauch von Linsen . Die häufigste Komplikation ist Hornhautnarben. Mäuse können nicht reinigen, ihre Gesichter und Augenlider tragen den Rahmen, die möglicherweise der Grund für die Komplikation.

Die in diesem Protokoll beschriebene Geräte kann Mäuse direkt nach dem Absetzen (p21) angewendet werden. Dies kann teilweise zu starken Phänotypus beobachtet4beitragen. Der Rahmen ist abnehmbar ohne Vollnarkose. Dies ermöglicht nicht nur die Forscher, die Linsen leicht aufzuräumen, sondern auch topische Medikamente Lieferung möglich4. Eine weitere Stärke ist, dass die Linsen problemlos in Diffusoren oder Linsen mit verschiedenen Dioptrien geändert werden können (zB., plus Linsen), die erweitert die Möglichkeiten dieser Methode. Eine Einschränkung dieser Methode ist, dass die Operation etwas Übung braucht, bevor der Rahmen stabil für das ganze Experiment eingehalten werden können. Die Messungen benötigen auch Geduld, um verlässliche Daten zu sammeln.

Mäuse sind unersetzliche Tiermodell mit der Möglichkeit der Genmanipulation und die niedrigen Kosten für die Zucht. Wir hoffen, dass das hier beschriebene Protokoll der experimentellen Myopie bei Mäusen ein praktischeres Modell für Kurzsichtigkeit Forschung machen könnte.

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Disclosures

Das Design der Maus Brillen wurde ein Patent (Antrag Nr. 201741349) angewendet.

Acknowledgments

Wir danken für die Beratung über die SDOCT, F. Schaeffel für Beratung auf Messungen der Brechung und Hornhautkrümmung, Herr Sanshouo für die Rekonstruktion der dreidimensionalen Rahmendaten, M. Miyauchi M.T. Pardue; K. Tsubota; Y. Tanaka; S. Kondo; C. Shoda; M. Ibuki; Y. Miwa; Y. Hagiwara; A. Ishida; Y. Tomita; Y. Katada; E. Yotsukura; K. Takahashi; und Y. Wang für kritische Diskussionen. Diese Arbeit wurde durch Zuschüsse InAid für wissenschaftliche Forschung (KAKENHI, Nummer 15 K 10881) vom Ministerium für Bildung, Kultur, Sport, Wissenschaft und Technologie (MEXT), TK unterstützt. Diese Arbeit wird auch durch den Zuschuss für die Kurzsichtigkeit Forschung von Tsubota Laboratory, Inc. (Tokio) unterstützt.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
screw NBK SNZS-M1.4-10
washer MonotaRO 42166397
nut MonotaRO 42214243
stick DMM Make none designed by authers and output by the 3D printer rented from DMM Make.
frame DMM Make none designed by authers and output by the 3D printer rented from DMM Make.
lenses RAINBOW CONTACT LENS none customized for mice use by the company
cyanoacrylate glue OK MODEL MP 20g
dental adhesive resin cement SUN MEDICAL super bond contains the etching liquid used for removing the periosteum of the mouse skull
infrared photorefractor Steinbeis Transfer Center none designed and offered by Dr. Frank Schaeffel from university of Tübingen
Spectral domain OCT Leica R4310
Tropicamide, Penylephrine Hydrochloride solution Santen Mydrin-P
midazolam Sandoz K.K. SANDOZ components for the anesthetic
medetomidine  Orion Corporation Domitor components for the anesthetic
butorphanol tartrate  Meiji Seika Pharma Vetorphale components for the anesthetic
0.1 % purified sodium hyaluronate Santen Hyalein
atipamezole hydrochloride Zenoaq antisedan

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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Neurowissenschaften Ausgabe 143 Myopie Maus Methodik Tiermodell Neurowissenschaften Medikamentengabe
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Jiang, X., Kurihara, T., Ikeda, S.More

Jiang, X., Kurihara, T., Ikeda, S. i., Kunimi, H., Mori, K., Torii, H., Tsubota, K. Inducement and Evaluation of a Murine Model of Experimental Myopia. J. Vis. Exp. (143), e58822, doi:10.3791/58822 (2019).

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