Etik ifade
Tüm deneysel protokoller, Fujian Tıp Üniversitesi Fuzong Klinik Tıp Fakültesi Deneysel Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi tarafından incelenip onaylanmış ve Görme ve Oftalmoloji Araştırmaları Derneği'nin (ARVO) Oftalmik ve Görme Araştırmalarında Hayvanların Kullanımı Bildirimi ile sıkı uyum içinde yürütülmüştür.
Hayvanlar ve grup dağılımı
Ulusal laboratuvar hayvanı yetiştiriciliği standartlarına uygun olarak, sertifikalı tedarikçiden toplam 72 erkek C57BL/6 fare (8–10 haftalık, vücut ağırlığı 20–25 g) alındı. Fareler, standart çevresel koşullarda bireysel olarak havalandırılan kafeslerde tutuldu; bunlar arasında 12 saatlik ışık/karanlık döngü, kontrollü sıcaklık (22 ± 2 °C) ve göreli nem (%50 ± %10) yer alıyor, yiyecek ve suya ima ise erişim sağlanıyordu. ALDH2, SIRT1 ve ERS yollarının MNU kaynaklı retina hasarı üzerindeki modülatör etkilerini araştırmak için, fareler bilgisayar tarafından oluşturulan randomizasyon dizisi kullanılarak sekiz deneysel gruba (n = 9; ikinci gün grubu için n = 5; dördüncü gün grubu için n = 4) yerleştirildi ve seçim yanlılığını en aza indirmek için bilgisayar tarafından oluşturulan bir randomizasyon dizisi kullanıldı. Çalışmanın grafik özeti Şekil 1'de gösterilmiştir.
Reaktif hazırlama ve tedavi rejimleri
Bu çalışmada kullanılan deneysel reaktifler, Malzeme Tablosu'nda listelenmiş, hazırlık ve dozaj hakkında ayrıntılı bilgiler aşağıdaki gibidir. (1) MNU (50 mg/kg): 100 mg MNU, 2 mL normal salin içinde çözünerek 50 mg/mL bir çözelti hazırlandı. Daha sonra, bu çözeltinin 1,4 mL normal salinle 5,6 mL normal salin ile seyreltilerek hayvan uygulaması için nihai konsantrasyon 10 mg/mL oldu. (2) Alda-1 (10 mg/kg): 50 mg Alda-1 tozu, 1 mL dimetil sülfoksit (DMSO) içinde çözündürülerek 50 mg/mL bir çözelti hazırlandı; bu çözelti 24 mL normal tuzlu suyla seyreltilerek son konsantrasyon 2 mg/mL oldu. (3) Daidzin (10 mg/kg): 50 mg Daidzin tozu, 1 mL DMSO'da çözünerek 50 mg/mL bir çözelti hazırlandı, ardından 24 mL normal salin ile seyreltilerek son konsantrasyon 2 mg/mL oldu. (4) EX-527 (10 mg/kg): 5 mg EX-527 tozu, 0.1 mL DMSO'da çözündürülerek 50 mg/mL bir çözelti hazırlandı; bu çözelti 2.4 mL normal tuzlu suyla seyreltilerek son konsantrasyon 2 mg/mL oldu. (5) SRT1720 (10 mg/kg): 5 mg SRT1720 tozu 0.1 mL DMSO'da çözüldü ve iyi karıştırıldı. Daha sonra, 400 μL PEG300, 50 μL Tween-80 ve 450 μL normal salin eklenerek 2 mg/mL çalışma çözeltisi hazırlandı. (6) TUN (10 mg/kg): 5 mg TUN tozu, 0.1 mL DMSO'da çözündürülerek 50 mg/mL bir çözelti hazırlandı; ardından 2.4 mL normal salin ile seyreltilerek son konsantrasyon 2 mg/mL oldu. (7) 4-Fenilbütirat (4-PBA; 10 mg/kg): 2 mg 4-PBA tozu 1 mL normal tuzlu suyla çözünerek 2 mg/mL bir çözelti hazırlandı. Yukarıdaki tüm uygulama hacimleri 5 × M mililitreydi (burada M = hayvan vücut ağırlığı kg cinsinden). Bundan sonra, fareler aşağıdaki tedavi protokolleriyle sekiz gruba ayrıldı:
Kontrol grubu: Normal salin içeren tek intraperitoneal enjeksiyon.
MNU grubu: Tek bir intraperitoneal MNU enjeksiyonu.
MNU + Alda-1 grubu: Alda-1'in intraperitoneal enjeksiyonu, ardından 2 saat sonra tek bir MNU uygulaması. Alda-1 daha sonra günde bir kez intraperitoneal olarak verildi.
MNU + Daidzin grubu: Daidzin'in intraperitoneal enjeksiyonu, ardından 2 saat sonra tek bir uygulamalı MNU enjeksiyonu. Daidzin daha sonra günde bir kez intraperitoneal uygulandı.
MNU + Alda-1 + EX-527 grubu: Alda-1'in intraperitoneal enjeksiyonu, ardından 1 saat sonra EX-527 enjeksiyonu ve 1 saat sonra MNU enjeksiyonu (tek uygulama). Alda-1 daha sonra günde bir kez intraperitoneal olarak verildi.
MNU + Alda-1 + TUN grubu: Alda-1'in intraperitoneal enjeksiyonu, ardından 1 saat sonra TUN enjeksiyonu ve 1 saat sonra MNU enjeksiyonu. Alda-1 daha sonra günde bir kez intraperitoneal olarak verildi.
MNU + Daidzin + SRT1720 grubu: Daidzin intraperitoneal enjeksiyonu, 1 saat sonra SRT1720 enjeksiyon ve 1 saat sonra MNU enjeksiyonu. Daidzin daha sonra günde bir kez intraperitoneal uygulandı.
MNU + Daidzin + 4-PBA grubu: Daidzin intraperitoneal enjeksiyonu, 1 saat sonra 4-PBA enjeksiyonu ve 1 saat sonra MNU enjeksiyonu. Daidzin daha sonra günde bir kez intraperitoneal uygulandı.
Vücut ağırlığı takibi
Sistemik toksisite ve tedaviye bağlı fizyolojik etkiler, MNU uygulamasından sonra dört gün ardışık olarak her farenin vücut ağırlığı kaydedilerek izlendi. Ağırlıklar, ±0,1 g doğrulukla hassas dijital bir ölçek kullanılarak ölçüldü ve veriler gruplar arasında kilo kaybı veya alım eğilimlerini takip etmek için belgelendi; bu da tedavi toleransı ve sistemik stresin dolaylı göstergeleri olarak hizmet verdi.
Retinal histopatoloji muayenesi
Deneyden sonraki ikinci ve dördüncü günlerde, fareler anestezi sonrası servikal dislokasyon ile intraperitoneal (i.p.) sodyum pentobarbital enjeksiyonu ile vücut ağırlığı 50–60 mg/kg dozda ötenazi edildi ve kurumsal ötenazi yönergelerine sıkı sıkıya uyuldu. Gözler, özellikle sol gözler, hemen enülleşirdi. Enukleasyondan önce, burun limbüsünde yönelimi işaretlemek için küçük bir kesi yapıldı. Küreler, daha sonra fosfatla tamponlanmış tuzlu (PBS, pH 7.4) içinde %4 paraformaldehit (PFA) içinde 24 saat boyunca 4 °C sıcaklıkta fiksasyon için daldırıldı. Sabit gözler, daha sonra dereceli etanol serisi (%70, 80%, %95 ve %100) ile ksilenden temizlendi ve histolojik işlem için parafin bloklarına gömüldü. Gömme sırasında, işaretli burun tarafı aşağıya doğru konumlandırılarak yön standartlaştırıldı.
Seri kesitler (5 μm kalınlığında) optik sinir başından (ONH) geçen döner mikrotom kullanılarak hazırlanarak merkezi retina bölgesinin temsilli örneklenmesini sağladı. Özellikle, üst kısımdan işaretli burun noktasına doğru kesim yapıldı ve tüm bölümlerin ONH'den geçmesini sağladı. Bölümler daha sonra pozitif yüklü cam kaydıraklara monte edildi. Hematoksilin ve eozin (HE) boyama standart protokollere göre gerçekleştirildi. Retina morfolojisi, ışık mikroskobu ile 400 × büyütme ile değerlendirildi. Ölçümler, ONH'den önceden belirlenmiş mesafelerde temporal retinadan sistematik olarak alındı: 200, 400, 600, 800, 1000 ve 1200 μm. Her konumda toplam retina kalınlığı, iç ve dış segment (IS/OS) uzunluğu, dış nükleer tabaka (ONL) kalınlığı, dış pleksiform tabaka (OPL) kalınlığı ve iç nükleer tabaka (INL) ölçüldü.
Nesnelliği sağlamak ve ölçüm yanlılığını en aza indirmek için titiz bir kalite kontrol protokolü uygulandı. Özellikle, sekiz deneysel grubun her biri beş veya dört alt gruba bölünmüştür (örneğin, Alt grup 1, 2, 3, 4, 5). Beş veya dört bağımsız gözlemci, grup atamalarına kör olarak, tüm deneysel gruplarda aynı ilgili alt grubu ölçmek üzere atandı (örneğin, Gözlemci A her gruptan her zaman Alt Grup 1'i ölçerdi). Her ölçüm noktasında, ~5 μm aralığında (örneğin, 200 μm, 195 μm ve 205 μm) üç ölçüm alındı ve teknik hata en aza indirilmek için ortalamalar alındı. Nicel ölçümler ImageJ yazılımı (sürüm 1.54g) kullanılarak yapıldı ve her noktanın ortalama kalınlık değeri tekrarlanabilirliği sağlamak için hesaplandı.
Aldehit metabolizma belirteçleri
Oksidatif stres ve aldehit metabolizmasını değerlendirmek için, serum örnekleri lipid peroksidasyon ve aldehit stresinin temel biyobelirteçleri olan MDA ve 4-HNE seviyeleri açısından analiz edildi. Özellikle, tüm fareler intraperitoneal (i.p.) sodyum pentobarbital enjeksiyonuyla vücut ağırlığı 50–60 mg/kg dozda anestezi edildi. Fareler derin bir anestezi edildikten sonra, servikal dislokasyon yoluyla ötenazi yapıldı. Ötenazi sonrası hemen ardından göz kürekleri enülasyon yapıldı ve retrobulbar kan hızla toplandı. Örnekler oda sıcaklığında 30 dakika pıhtılaşmaya bırakıldı, ardından 3.000 × g ile 10 dakika santrifüjlendi. Serum fraksiyonu dikkatlice enzimsiz mikrosantrifüj tüplerine aktarıldı ve sonraki analizlere kadar -80 °C sıcaklıkta saklandı. Serum MDA seviyeleri, üreticinin protokollerine uygun olarak ticari olarak mevcut enzim bağlantılı immünosorbent test (ELISA) kitleriyle ölçüldü. Kısacası, standartlar ve örnekler önceden kaplanmış mikroplakalara eklendi, spesifik birincil antikorlarla kuluçka yapıldı, bağlanmamış maddeler çıkarılması için yıkandı ve yadağ peroksidaz (HRP) ile konjuge edilmiş ikincil antikorlarla reaksiyona girdi. Daha sonra tetrametilbenzidin (TMB) substratı eklendi ve reaksiyon sülfürik asit ile sonlandırıldı. Optik yoğunluk (OD) değerleri 450 nm'de mikroplaka okuyucu kullanılarak okundu ve MDA/4-HNE konsantrasyonları, bilinen analit konsantrasyonları kullanılarak üretilen standart eğrilerle karşılaştırılarak belirlendi.
İstatistiksel analiz
Tüm veriler ortalama ± standart hata (SE) olarak sunuldu. Küçük örneklem büyüklüğü göz önüne alındığında (ikinci gün grubu için n = 5; dördüncü gün grubu için n = 4), Bootstrap test istatistiksel yöntemleri kullanıldı. Özellikle, Bootstrap yeniden örnekleme yöntemi (1.000 yineleme ve değiştirilme) grup ortalamaları için %95 güven aralıklarını (CI) tahmin etmek ve gruplar arasındaki farkları karşılaştırmak için kullanıldı. Her sonuç için (örneğin, ağırlık, retina kalınlığı, MDA/4-HNE seviyeleri) orijinal veri setinden Bootstrap örnekleri alındı ve her yeniden örnekleme için ortalama hesaplandı. %95 CI, bootstrap dağılımının 2,5. ve 97.5'lik perdeliklerinden türetilmiştir. Anlamlılık, güven aralığı incelenerek dolaylı olarak aşağıdaki yaklaşımla değerlendirildi. Bootstrap sonuçlarının CI'si sıfır içermiyorsa, bu genellikle farkın anlamlı olduğunu gösterir (iki veya daha fazla grup arasındaki ortalamaların karşılaştırılması varsayarsak). Şekiller Graphpad yazılımı (sürüm 5.01) kullanılarak oluşturuldu.