Die Autoren danken Ruth Zelkha, MS, für ihre großzügige Unterstützung bei der Bildgebung. Diese Arbeit wurde von Clinical Scientist Development Program Preis K12EY021475 zu ME unterstützt wurde, gewähren R01 EY024349-01A1 auf ARD, Kern Zuschuss EY01792 vom National Eye Institute, NIH, und eine uneingeschränkte Gewährung von Forschungs Erblindung zu verhindern. ARD ist der Empfänger eines Career Development Award von Forschung zur Verhütung Blindheit.

Alle Verfahren an Tieren durchgeführt, mit der Association for Research in Vision and Ophthalmology Aussagen für Tierversuche in der Vision Forschung entsprechen. Vierzehn vier- bis sechs Monate alten männlichen / weiblichen C57BL / 6J-Wildtyp-Mäusen wurden verwendet: zehn Mäuse für die Schadensmodell und vier als Kontrolltiere (unwounded Cornea). 1. Vorbereitung der Tiere <ol><li> Anästhesieren eine Maus mit einer intraperitonealen Injektion von 100 mg / kg Ketamin und 5 mg / kg Xylazin-Mischung. Nach der Anästhesie wirksam geworden ist, eine Prise der Spitze der Narkose Tiefe zu bestätigen; sollte das Tier nicht reagieren. </li><li> Untersuchen Sie das Auge unter einer Spaltlampe vor der Durchführung der Experimente das Fehlen einer früheren Verletzung der Hornhaut zu überprüfen. </li><li> Flößen Sie einen Tropfen von 1% Tetracainhydrochlorid auf das Auge. Nach 60 bis 90 Sekunden, testen Sie die Kornealreflex das Fehlen der Empfindung zu bestätigen. Proparacain-Hydrochlorid 0,5% können stattdessen verwendet werden. </li><li> Wenn der Verlust der Hornhautgefühl istsicher, sanft einen Rückgang von 5% PVP-Jod auf das Auge platzieren und auf das Haar um das Auge. Wischen Sie den Abfall nach 1 min aus oder verteilen es auf dem Haar um die Augen, das Haar zu verhindern, mit der Werkzeugspitze stören. </li></ol> 2. Abschleifen der Hornhautepithel <ol><li> Tragen OP-Handschuhe und ein Kleid. Bereiten Sie die erforderlichen Werkzeuge: ein steriles Rotationsbohrer und ein Paar sterile Pinzette. Für eine bessere Kontrolle, verwenden gebogen Pinzette. Legen Sie die Werkzeuge auf einem sterilen Blatt während des Verfahrens. </li><li> Unter Verwendung der gebogenen Pinzette, stabilisieren das Auge durch den Deckel von der Nasenseite greifen und das Auge sanft proptosing. Vermeiden Sie zu viel Druck. </li><li> Unter einem Operationsmikroskop, rasieren 360 ° um den Limbus-Bereich zweimal die sterile Rotationsbohrer verwenden. Gehen Sie rund um den Limbus mit einer Geschwindigkeit von 5 - 6 Sekunden pro Runde. HINWEIS: Der Grat einer festen Geschwindigkeit hat. Doch für sie sollte verschärft werden vollständig bei der etablierten Geschwindigkeit, die &quot;End-Mutter&quot; zu drehen. </li><li> Entfernen Sie das gesamte Hornhautepithel von Limbus mit dem rotierenden Grat zu Limbus. Für bessere Ergebnisse, wobei das Werkzeug in einer kreisförmigen Art und Weise bewegen und halten es etwas parallel zur Hornhautoberfläche mit der lateralen Seite seiner Spitze zu arbeiten. Achten Sie darauf, nicht das Stroma zu verletzen, indem nicht wieder Bürsten der Bereiche, in denen das Epithel bereits entfernt wurde. Wenden Sie keinen Druck auf das Auge. Reinigen Sie die Pinselspitze nach Bedarf. </li><li> Flößen Sie einen Tropfen steriler phosphatgepufferter Salzlösung auf der Hornhaut und wischen Sie alle freistehende Epithellagen mit einem weichen Reinigungstuch. </li><li> Rasur die verbleibende Epithel, sofern vorhanden. </li><li> Achten Sie auf die Maus Schwanz während der Operation. HINWEIS: Wenn eine Bewegung stattfindet, hat die Narkose Tiefe verblasst und weitere Injektion erforderlich ist. Ein Drittel bis zwei Drittel des primären injizierte Volumen sollte ausreichen. Überdosierung Sie nicht das Tier mit dem Betäubungsmittel Medikamente. </li><li> Sterilisieren Sie alle Werkzeuge, bevor sie auf einem anderen Auge mit. </li></ol> 3. Bestätigen Sie die komplette Epithelial Removal <ol><li> Einen Tropfen von 1 mg / ml Fluorescein-Natrium auf die Hornhaut. Reinigen Sie die Hornhaut nach 30 Sekunden und untersuchen sie unter einem Mikroskop mit einem Blaufilter die vollständige Entfernung des Epithels zu überprüfen. HINWEIS: Die Hornhautbereiche mit Epithelfehler sind grün dargestellt. </li></ol> 4. Post-Betrieb Pflege <ol><li> Legen Sie das Tier auf einer Heizdecke und halten Sie sie an einem sicheren Ort (zB in seinem Käfig) , während unter Rückgewinnung. Nicht eine unbewusste Tier in der Gesellschaft von bewußten halten. </li><li> Bewerben 1% Erythromycin Augensalbe. Dies wird auch Augentrockenheit verhindern. Weiterhin die Anwendung des Antibiotikums täglich für eine Woche. </li><li> Injizieren von 0,1 mg / kg subkutan Buprenorphin nach dem Eingriff und wieder nach 12 Stunden. Weiterhin die Injektion zweimal pro Tag für zwei Tage. </li><li> Beobachten Sie das Tier für 30 - 45 min, bis zur vollständigen Erholung von der Anästhesie. HINWEIS: Leichte Bewegung der Atemmuskulatur auf der ventralen Oberfläche zeigt Tier Wellness, während sie unter Genesung. </li></ol>

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	<li>Afsharkhamseh, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stability+of+limbal+stem+cell+deficiency+after+mechanical+and+thermal+injuries+in+mice.">Stability of limbal stem cell deficiency after mechanical and thermal injuries in mice.</a> Exp. Eye Res. 145, 88-92 (2015).</li><li>Dor&#224;, N. J., Hill, R. E., Collinson, J. M., West, J. 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The authors declare that they have nothing to disclose.

Dieser Artikel beschreibt eine reproduzierbare und relativ einfache Technik, ein Mausmodell von LSCD zu erstellen. Es gibt mehrere wichtige Aspekte dieses Modells, die erwähnenswert sind. Erstens, anders als Modelle , die 11 Chemikalien, 12, beinhaltet die Schädigung in erster Linie das Oberflächenepithel (und Basalmembran) mit minimaler Beschädigung des darunterliegenden Hornhautstroma oder anderen intraokularen Strukturen. Somit gibt es nur begrenzte Entzündung und Vernarbung, von denen beide das Verfa...

Das Hornhautepithel erforderlich, um die Klarheit und die Integrität der Hornhaut aufrechtzuerhalten. Es wird ständig während des gesamten Lebens durch die epithelialen Stammzellen in Limbus-einer schmalen Zone an der Verbindungsstelle der Hornhaut und der Bindehaut Wohnsitz erneuert. Diese sich selbst erneuernden Limbusstammzellen spielen eine entscheidende Rolle in der Hornhautepithel regenerierend, beide normal und nach der Verletzung. Eine teilweise oder vollständige Verarmung dieser Stammzellen wird bei rezidivierenden Hornhauterosionen, Schmerzen, Hornhautnarben und Neovaskularisation, Aussehen von Becherzellen zur Folge haben, und wenn sie nicht behandelt, Hornhautblindheit links. Dieser Zustand wird als Limbusstammzellinsuffizienzen (LSCD) bekannt und können idiopathische sein; erblich; oder durch chemische oder thermische Verletzungen erworben, langfristige Tragen von Kontaktlinsen, und eine chronische Entzündung 1-6. Forschung auf LSCD erfordert ein geeignetes Tiermodell, das nicht nur imitiert die Krankheit beim Menschen, sondern ist reproduzierbar und nachhaltig ist, mit dem mindestens eineBerg Verletzungen anderer Hornhaut- und Augenstrukturen. Dieses Modell ist notwendige Behandlungen zu beurteilen und die Krankheitsmechanismen auf molekularer und zellulärer Ebene zu klären. Wie zuvor 1 beschrieben, mit der Verwendung einer rotierenden Fräse, kann man leicht ein Mausmodell der LSCD entwickeln, die die oben genannten Vorteile und bleibt für mindestens drei Monaten aufweist. Das Ziel dieser Studie ist es, eine einfache, reproduzierbare und nachhaltige Mausmodell der LSCD zu präsentieren. Der sich drehende Grat ist ein handliches Werkzeug , das gleichmäßig das Epithel entfernt , ohne die zugrunde liegende 1 Stroma zu verletzen. Es wurde 7, 8 in Wundheilungsstudien zu induzieren zentralen Hornhauterosion eingesetzt. Die hiermit präsentierte Technik LSCD in einer Maus zu schaffen, hat nicht vor berichtet. Zuvor Verfahren eingeführt in einer weniger einheitlichen das Epithel mit einem stumpfen Spatel Ergebnis Abschaben verletzungs insbesondere am Limbus-und eine variable Phänotyp 1, 9, mit Wiederherstellung of normalen Hornhautepithel 1. Im Gegensatz zu dem stumpfen Schaber, entfernt der Rotationsbohrer des epithelialen Basalmembran sowie 7, 8, 10. Andere berichteten Verfahren Stammzellen abzutrennen, umfassen die Verwendung von Chemikalien, wie Natriumhydroxid, n-Heptanol, und Benzalkoniumchlorid, die nicht nur unerwünschte Schädigung zugrunde liegenden Augenstrukturen induzieren kann, sondern auch zu erheblichen Entzündung und nachfolgende kornealen opacification führen kann oder epithelialen Plattenepithelmetaplasie 15.11. Der rotierende Grat ist nicht mit dieser schweren Komplikationen verbunden. Chirurgisch den Limbus Epithel entfernt, 10 allein oder mit der Verwendung von Chemikalien, 11, 16, ist schwieriger zu führen und ist nicht die beste Option bei Tieren mit kleinen Augen und einem dünnen Limbus Epithelien (wie Mäuse). Darüber hinaus kann überraschenderweise limbectomy noch etwas von dem Limbus Epithel hinter 10 verlassen. Die unten beschriebene Technik wird in LSCD mit Neovaskularisierung eine Folged conjunctivalization, die die Darstellung der kompletten LSCD bei Patienten und dauert mindestens drei Monate 1 nachahmt. Es ist geeignet für diejenigen, die darauf abzielen LSCD oder Wundheilung Pathophysiologie, Immunologie und mögliche Behandlungen bei Mäusen zu untersuchen. Gegebenenfalls mit einigen Modifikationen kann dieses Verfahren bei Ratten oder Kaninchen 10 durchgeführt werden. Da der Rotationsbohrer effizient das Epithel entfernt, kann es im Zusammenhang mit Hornhautepithels Abrasion / Verwundung und in jeder Behandlung benötigt oder Molekularbiologie Studien in jeder Forschung genutzt werden.

<table><tbody><tr><td>Rotating burr: AlgerBrush II rust ring remover&amp;nbsp;</td><td>Rumex International Co, Clearwater, FL</td><td>16-141</td><td>0.5 mm burr. Also available from other companies.</td></tr><tr><td>Surgical microscope</td><td>Wild Heerbrugg, Switzerland</td><td>Wild M691</td><td></td></tr><tr><td>Digital camera</td><td>Nikon, Thailand</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Nikon FS-2 slit lamp</td><td>Nikon, Japan</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Polyclonal anti-CK12 antibody</td><td>Santa Cruz Blotechnology, CA,</td><td>SC-17101</td><td>1:100 concentration</td></tr><tr><td>Monoclonal anti-CK8 antibody</td><td>TROMA-I-s, Iowa City, IA</td><td>AB_531826</td><td>1:50 concentration</td></tr></tbody></table>

a simple mechanical procedure to create limbal stem cell deficiency in mouse

Limbusstammzellinsuffizienzen (LSCD) ist ein Zustand der Fehlfunktion oder den Verlust von Limbus-epithelialen Stammzellen, wonach das Hornhautepithel mit Bindehaut ersetzt wird. Die Patienten leiden unter wiederkehrenden Hornhautdefekte, Schmerzen, Entzündung und Verlust des Sehvermögens. Zuvor wurde ein Mausmodell der LSCD beschrieben und im Vergleich zu zwei anderen Modellen. Das Ziel war, ein einheitliches Mausmodell der LSCD zu erzeugen, die beide ahmt den Phänotyp beim Menschen und lange genug dauert es möglich zu machen, um die Krankheit Pathophysiologie zu studieren und zu neuen Therapien zu bewerten. Hier wird die Technik näher beschrieben. Ein motorisiertes Werkzeug mit einem rotierenden Grat wurde entwickelt, um die Rostringe von der Hornhautoberfläche zu entfernen oder das Pterygium Bett bei Patienten zu glätten. Es ist eine geeignete Vorrichtung die gewünschte LSCD Modell zu erstellen. Es ist ein leicht verfügbar, einfach zu bedienendes Werkzeug mit einer feinen Spitze, die es angemessen für die Arbeit an kleinen Augen macht, wiein Mäusen. Seine Anwendung verhindert eine unnötige Gefahr für das Auge und es zu unerwünschten Verletzungen führt nicht, wie es oft der Fall bei Modellen chemischen Verletzungen. Wie zu einem stumpfen Schaber gegenüber, entfernt sie das Epithel mit der Basalmembran. In diesem Protokoll wurde die Limbus-Bereich zweimal abgerieben, und dann das Ganze wurde Hornhautepithel von Limbus zu Limbus rasiert. Um Stroma Verletzungen zu vermeiden, wurde darauf geachtet, nicht die Hornhautoberfläche zu bürsten einmal wurde das Epithel bereits entfernt.

Innerhalb eines Monats nach dieser Technik durchgeführt wird , 100% der Cornea entwickelt oberflächlichen Neovaskularisation (Abbildung 1A. Fotos mit einer Kamera zu einer Spaltlampe unter einem hellen Bereich und Blaufilter verbunden genommen wurden). In 18/20 (90%) der Augen, beteiligt Neovaskularisierung die ganze Hornhautoberfläche (1A). In 2/20 (10%), Neovaskularisation wurde in drei von vier Quadranten kornealen beobachtet, aber es erreicht noch...

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A Simple Mechanical Procedure to Create Limbal Stem Cell Deficiency in Mouse

Der folgende Artikel stellt eine einfache und reproduzierbare Technik effektiv zu einer nachhaltigen Mausmodell der Limbusstammzellinsuffizienzen (LSCD) erstellen. Dieses Tiermodell ist nützlich bei der Prüfung und die Wirksamkeit von Behandlungen für Limbus-Stammzellen Krankheiten verglichen.

Eine einfache mechanische Verfahren Limbusstammzellinsuffizienzen in der Maus zum Erstellen

Limbal stem cell deficiency (LSCD) is a state of malfunction or loss of limbal epithelial stem cells, after which the corneal epithelium is replaced with ...

a-simple-mechanical-procedure-to-create-limbal-stem-cell-deficiency

Research

JoVE Journal

Medicine

8.3K Aufrufe.  University of Illinois at Chicago.  Der folgende Artikel stellt eine einfache und reproduzierbare Technik effektiv zu einer nachhaltigen Mausmodell der Limbusstammzellinsuffizienzen (LSCD) erstellen. Dieses Tiermodell ist nützlich bei der Prüfung und die Wirksamkeit von Behandlungen für Limbus-Stammzellen Krankheiten verglichen. 

Serie: A Simple Mechanical Procedure to Create Limbal Stem Cell Deficiency in Mouse

Establishment and Propagation of Human Retinoblastoma Tumors in Immune Deficient Mice

Culturing retinoblastoma tumor cells in defined stem cell media gives rise to primary tumorspheres that can be grown and maintained for only a limited time. These cultured tumorspheres may exhibit markedly different cellular phenotypes when compared to the original tumors. Demonstration that cultured cells have the capability of forming new tumors is important to ensure that cultured cells model the biology of the original tumor. 
Here we present a protocol for propagating human retinoblastoma tumors in vivo using Rag2-/- immune deficient mice. Cultured human retinoblastoma tumorspheres of low passage or cells obtained from freshly harvested human retinoblastoma tumors injected directly into the vitreous cavity of murine eyes form tumors within 2-4 weeks. These tumors can be harvested and either further passaged into murine eyes in vivo or grown as tumorspheres in vitro. Propagation has been successfully carried out for at least three passages thus establishing a continuing source of human retinoblastoma tissue for further experimentation. 
Wesley S. Bond and Lalita Wadhwa are co-first authors.

A method is described to propagate human retinoblastoma tumors in mice. Tumor cells are directly injected into the eyes of immune deficient mice. Secondary tumors have been successfully established using both cells directly harvested from human tumors and cultured tumorspheres.

Aufbau und Verbreitung der Menschenrechte Retinoblastoma Tumore in immundefizienten Mäuse

Culturing retinoblastoma tumor cells in defined stem cell media gives rise to primary tumorspheres that can be grown and maintained for only a limited ...

Forschung

Medizin

A Method for Lineage Tracing of Corneal Cells Using Multi-color Fluorescent Reporter Mice

Lineage tracing experiments define the origin, fate and behavior of cells in a specific tissue or organism. This technique has been successfully applied for many decades, revealing seminal findings in developmental biology. More recently, it was adopted by stem cell biologists to identify and track different stem cell populations with minimal experimental intervention. The recent developments in mouse genetics, the availability of a large number of mouse strains, and the advancements in fluorescent microscopy allow the straightforward design of powerful lineage tracing systems for various tissues with basic expertise, using commercially available tools. We have recently taken advantage of this powerful methodology to explore the origin and fate of stem cells at the ocular surface using R26R-Confetti mouse. This model offers a multi-color genetic system, for the expression of 4 fluorescent genes in a random manner. Here we describe the principles of this methodology and provide an adaptable protocol for designing lineage tracing experiments; specifically for the corneal epithelium as well as for other tissues.

In this article we describe the principles for designing and performing a multi-color lineage tracing experiment using R26R-Confetti mice. We provide a specific protocol for tracking corneal epithelial cells which can be modified for other tissues of interest.

Eine Methode zur Lineage Tracing von Hornhautzellen mit Multi-Farben-Fluoreszenz-Reporter-Mäuse

Lineage tracing experiments define the origin, fate and behavior of cells in a specific tissue or organism. This technique has been successfully applied ...

Entwicklungsbiologie

Adenoviral Gene Therapy for Diabetic Keratopathy: Effects on Wound Healing and Stem Cell Marker Expression in Human Organ-cultured Corneas and Limbal Epithelial Cells

The goal of this protocol is to describe molecular alterations in human diabetic corneas and demonstrate how they can be alleviated by adenoviral gene therapy in organ-cultured corneas. The diabetic corneal disease is a complication of diabetes with frequent abnormalities of corneal nerves and epithelial wound healing. We have also documented significantly altered expression of several putative epithelial stem cell markers in human diabetic corneas. To alleviate these changes, adenoviral gene therapy was successfully implemented using the upregulation of c-met proto-oncogene expression and/or the downregulation of proteinases matrix metalloproteinase-10 (MMP-10) and cathepsin F. This therapy accelerated wound healing in diabetic corneas even when only the limbal stem cell compartment was transduced. The best results were obtained with combined treatment. For possible patient transplantation of normalized stem cells, an example is also presented of the optimization of gene transduction in stem cell-enriched cultures using polycationic enhancers. This approach may be useful not only for the selected genes but also for the other mediators of corneal epithelial wound healing and stem cell function.

An example of adenoviral gene therapy in the human diabetic organ-cultured corneas is presented towards the normalization of delayed wound healing and markedly reduced epithelial stem cell marker expression in these corneas. It also describes the optimization of this process in stem cell-enriched limbal epithelial cultures.

Adenoviralen Gentherapie für diabetische Keratopathie: Auswirkungen auf die Wundheilung und Zellmarker Expression in Human Organ kultivierten Hornhäute und Limbale Epithelial Stammzellen

The goal of this protocol is to describe molecular alterations in human diabetic corneas and demonstrate how they can be alleviated by adenoviral gene ...

Subretinal Injection of Gene Therapy Vectors and Stem Cells in the Perinatal Mouse Eye

The loss of sight affects approximately 3.4 million people in the United States and is expected to increase in the upcoming years.1 Recently, gene therapy and stem cell transplantations have become key therapeutic tools for treating blindness resulting from retinal degenerative diseases. Several forms of autologous transplantation for age-related macular degeneration (AMD), such as iris pigment epithelial cell transplantation, have generated encouraging results, and human clinical trials have begun for other forms of gene and stem cell therapies.2 These include RPE65 gene replacement therapy in patients with Leber's congenital amaurosis and an RPE cell transplantation using human embryonic stem (ES) cells in Stargardt's disease.3-4 Now that there are gene therapy vectors and stem cells available for treating patients with retinal diseases, it is important to verify these potential therapies in animal models before applying them in human studies. The mouse has become an important scientific model for testing the therapeutic efficacy of gene therapy vectors and stem cell transplantation in the eye.5-8 In this video article, we present a technique to inject gene therapy vectors or stem cells into the subretinal space of the mouse eye while minimizing damage to the surrounding tissue.

This surgical technique illustrates the injection of gene therapy vectors and stem cells into the subretinal space of the mouse eye.

Subretinalen Injektion von Vektoren für die Gentherapie und Stammzellen in die Maus Eye

The loss of sight affects approximately 3.4 million people in the United States and is expected to increase in the upcoming years.1 Recently, gene therapy ...

Multimodal Imaging of Stem Cell Implantation in the Central Nervous System of Mice

During the past decade, stem cell transplantation has gained increasing interest as primary or secondary therapeutic modality for a variety of diseases, both in preclinical and clinical studies. However, to date results regarding functional outcome and/or tissue regeneration following stem cell transplantation are quite diverse. Generally, a clinical benefit is observed without profound understanding of the underlying mechanism(s)1. Therefore, multiple efforts have led to the development of different molecular imaging modalities to monitor stem cell grafting with the ultimate aim to accurately evaluate survival, fate and physiology of grafted stem cells and/or their micro-environment. Changes observed in one or more parameters determined by molecular imaging might be related to the observed clinical effect. In this context, our studies focus on the combined use of bioluminescence imaging (BLI), magnetic resonance imaging (MRI) and histological analysis to evaluate stem cell grafting.
BLI is commonly used to non-invasively perform cell tracking and monitor cell survival in time following transplantation2-7, based on a biochemical reaction where cells expressing the Luciferase-reporter gene are able to emit light following interaction with its substrate (e.g. D-luciferin)8, 9. MRI on the other hand is a non-invasive technique which is clinically applicable10 and can be used to precisely locate cellular grafts with very high resolution11-15, although its sensitivity highly depends on the contrast generated after cell labeling with an MRI contrast agent. Finally, post-mortem histological analysis is the method of choice to validate research results obtained with non-invasive techniques with highest resolution and sensitivity. Moreover end-point histological analysis allows us to perform detailed phenotypic analysis of grafted cells and/or the surrounding tissue, based on the use of fluorescent reporter proteins and/or direct cell labeling with specific antibodies.
In summary, we here visually demonstrate the complementarities of BLI, MRI and histology to unravel different stem cell- and/or environment-associated characteristics following stem cell grafting in the CNS of mice. As an example, bone marrow-derived stromal cells, genetically engineered to express the enhanced Green Fluorescent Protein (eGFP) and firefly Luciferase (fLuc), and labeled with blue fluorescent micron-sized iron oxide particles (MPIOs), will be grafted in the CNS of immune-competent mice and outcome will be monitored by BLI, MRI and histology (Figure 1).

This article describes an optimized sequence of events for multimodal imaging of cellular grafts in rodent brain using: (i) in vivo bioluminescence and magnetic resonance imaging, and (ii) post mortem histological analysis. Combining these imaging modalities on a single animal allows cellular graft evaluation with high resolution, sensitivity and specificity.

Multimodale Bildgebung von Stem Cell Implantation in das zentrale Nervensystem der Mäuse

During the past decade, stem cell transplantation has gained increasing interest as primary or secondary therapeutic modality for a variety of diseases, ...

Neurowissenschaften

Limbal Approach-Subretinal Injection of Viral Vectors for Gene Therapy in Mice Retinal Pigment Epithelium

The eye is a small and enclosed organ which makes it an ideal target for gene therapy. Recently various strategies have been applied to gene therapy in retinopathies using non-viral and viral gene delivery to the retina and retinal pigment epithelium (RPE). Subretinal injection is the best approach to deliver viral vectors directly to RPE cells. Before the clinical trial of a gene therapy, it is inevitable to validate the efficacy of the therapy in animal models of various retinopathies. Thus, subretinal injection in mice becomes a fundamental technique for an ocular gene therapy. In this protocol, we provide the easy and replicable technique for subretinal injection of viral vectors to experimental mice. This technique is modified from the intravitreal injection, which is widely used technique in ophthalmology clinics. The representative results of RPE/choroid/scleral complex flat-mount will help to understand the efficacy of this technique and adjust the volume and titer of viral vectors for the extent of gene transduction.

Subretinal injection is a surgical technique for effective gene delivery to retinal pigment epithelium in the mouse eye. Here we describe an easy and replicable method for subretinal injection of viral vectors to retinal pigment epithelium in experimental mice.

Limbus-Ansatz-Subretinale Injektion von viralen Vektoren für die Gentherapie bei Mäusen Retinapigmentepithel

The eye is a small and enclosed organ which makes it an ideal target for gene therapy. Recently various strategies have been applied to gene therapy in ...

Eine modifizierte Biopsie-Stanzmethode für präzise alkalische Verbrennungen bei Mäusen

Corneal and Limbal Alkali Injury Induction Using a Punch-Trephine Technique in a Mouse Model

The cornea is critical for vision, and corneal healing after trauma is fundamental in maintaining its transparency and function. Through the study of corneal injury models, researchers aim to enhance their understanding of how the cornea heals and develop strategies to prevent and manage corneal opacities. Chemical injury is one of the most popular injury models that has extensively been studied on mice. Most previous investigators have used a flat paper soaked in sodium hydroxide to induce corneal injury. However, inducing corneal and limbal injury using flat filter paper is unreliable, since the mouse cornea is highly curved. Here, we present a new instrument, a modified biopsy punch, that enables the researchers to create a well-circumscribed, localized, and evenly distributed alkali injury to the murine cornea and limbus. This punch-trephine method enables researchers to induce an accurate and reproducible chemical burn to the entire murine cornea and limbus while leaving other structures, such as the eyelids, unaffected by the chemical. Moreover, this study introduces an enucleation technique that preserves the medial caruncle as a landmark for identifying the nasal side of the globe. The bulbar and palpebral conjunctiva, and lacrimal gland are also kept intact using this technique. Ophthalmologic examinations were performed via slit lamp biomicroscope and fluorescein staining on days 0, 1, 2, 6, 8, and 14 post-injury. Clinical, histological, and immunohistochemical findings confirmed limbal stem cell deficiency and ocular surface regeneration failure in all experimental mice. The presented alkali corneal injury model is ideal for studying limbal stem cell deficiency, corneal inflammation, and fibrosis. This method is also suitable for investigating pre-clinical and clinical efficacies of topical ophthalmologic medications on the murine corneal surface.

Autor im Rampenlicht: Förderung der Forschung zur Behandlung und Regeneration von Hornhauttrübungen 

This protocol describes a method to induce an accurate and reproducible corneal and limbal alkali injury in a mouse model. The protocol is advantageous as it allows for an evenly distributed injury to the highly curved mouse cornea and limbus.

Induktion von Hornhaut- und Limbusalkaliverletzungen mit einer Stanz-Trephin-Technik in einem Mausmodell

The cornea is critical for vision, and corneal healing after trauma is fundamental in maintaining its transparency and function. Through the study of ...

Revitalisierendes Sehen: Stammzelltherapie bei Netzhautdegeneration

Sub-Retinal Delivery of Human Embryonic Stem Cell Derived Photoreceptor Progenitors in rd10 Mice

Regeneration of photoreceptor cells using human pluripotent stem cells is a promising therapy for the treatment of both hereditary and aging retinal diseases at advanced stages. We have shown human recombinant retina-specific laminin isoform matrix is able to support the differentiation of human embryonic stem cells (hESCs) to photoreceptor progenitors. In addition, sub-retinal injection of these cells has also shown partial restoration in the rd10 rodent and rabbit models. Sub-retinal injection is known to be an established method that has been used to deliver pharmaceutical compounds to the photoreceptor cells and retinal pigmented epithelial (RPE) layer of the eye due to its proximity to the target space. It has also been used to deliver adeno-associated viral vectors into the sub-retinal space to treat retinal diseases. The sub-retinal delivery of pharmaceutical compounds and cells in the murine model is challenging due to the constraint in the size of the murine eyeball. This protocol describes the detailed procedure for the preparation of hESC-derived photoreceptor progenitor cells for injection and the sub-retinal delivery technique of these cells in genetic retinitis pigmentosa mutant, rd10 mice. This approach allows cell therapy to the targeted area, in particular the outer nuclear layer of the retina, where diseases leading to photoreceptor degeneration occur.

Autor im Rampenlicht: Advancing Vision Restoration - Stammzellbasierte Therapie für Netzhauterkrankungen 

We describe a detailed protocol for the preparation of post-cryopreserved hESC-derived photoreceptor progenitor cells and the sub-retinal delivery of these cells in rd10 mice.

Subretinale Verabreichung von Photorezeptor-Vorläuferzellen aus humanen embryonalen Stammzellen in rd10-Mäusen

Regeneration of photoreceptor cells using human pluripotent stem cells is a promising therapy for the treatment of both hereditary and aging retinal ...

Eine einfache mechanische Verfahren Limbusstammzellinsuffizienzen in der Maus zum Erstellen

Zusammenfassung

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Eine Methode zur Lineage Tracing von Hornhautzellen mit Multi-Farben-Fluoreszenz-Reporter-Mäuse

Adenoviralen Gentherapie für diabetische Keratopathie: Auswirkungen auf die Wundheilung und Zellmarker Expression in Human Organ kultivierten Hornhäute und Limbale Epithelial Stammzellen

Subretinalen Injektion von Vektoren für die Gentherapie und Stammzellen in die Maus Eye

Multimodale Bildgebung von Stem Cell Implantation in das zentrale Nervensystem der Mäuse

Limbus-Ansatz-Subretinale Injektion von viralen Vektoren für die Gentherapie bei Mäusen Retinapigmentepithel

Induktion von Hornhaut- und Limbusalkaliverletzungen mit einer Stanz-Trephin-Technik in einem Mausmodell

Induktion von Hornhaut- und Limbusalkaliverletzungen mit einer Stanz-Trephin-Technik in einem Mausmodell

Induktion von Hornhaut- und Limbusalkaliverletzungen mit einer Stanz-Trephin-Technik in einem Mausmodell

Subretinale Verabreichung von Photorezeptor-Vorläuferzellen aus humanen embryonalen Stammzellen in rd10-Mäusen