マウスにおける白内障手術のモデリング

要約

この方法は、成体マウスから水晶体線維細胞を採取し、水晶体上皮細胞(LEC)が付着した莢膜バッグを残すことにより、 in vivo での白内障手術をモデル化します。その後、損傷反応は、分子的および形態学的基準を使用して、手術後のさまざまな時点で評価されます。

要約

白内障手術(CS)は、世界中の視覚障害の主な原因である白内障の有効な治療法です。しかし、CS は眼の炎症を引き起こし、長期的には、水晶体上皮細胞 (LEC) の術後の異常増殖と筋線維芽細胞および/または異常な線維細胞への変換によって引き起こされる後嚢混濁症 (PCO) および/または水晶体脱臼を引き起こす可能性があります。しかし、ほとんどの in vitro モデルではin vivoで見られるLECの創傷治癒応答を再現していないのに対し、ウサギなどの従来の白内障手術の動物モデルでは、遺伝子発現の遺伝子操作によるメカニズムの試験ができないため、CSが炎症やPCOを引き起こす分子メカニズムはまだ不明瞭です。最近、当研究室らは、遺伝子改変マウスを用いて、炎症誘発性シグナル伝達の誘導やLEC上皮から間葉系への移行を促進する分子機構の研究に成功し、PCOの病因に関する新たな知見につながっています。ここでは、マウスの白内障手術をモデル化するための確立されたプロトコルを報告します。これにより、RNAseqを介した水晶体線維細胞の除去に対するLECの応答の堅牢な転写プロファイリング、半定量的免疫蛍光法によるタンパク質発現の評価、および炎症のような急性後遺症の病因に関与すると仮定される遺伝子の機能をテストするための最新のマウス遺伝学ツールの使用と、その後のLECの筋線維芽細胞への変換に関与していると仮定されていますおよび/または異常なレンズファイバーセル。

概要

水晶体は高度に組織化された透明な組織であり、光を屈折させて網膜^1,2,3にはっきりと焦点を合わせた画像を生成します。この特殊な器官は、途切れることのない基底膜(カプセル)に囲まれており、水晶体を目の他の部分から隔離しています。カプセルの内側の前面は、水晶体上皮細胞(LEC)の単層を固定し、水晶体上皮細胞(LEC)は、水晶体赤道で水晶体線維細胞に分化し、水晶体^の大部分を構成する3。白内障は、老化、遺伝子変異、紫外線、酸化ストレス、眼の外傷などの要因により、水晶体が透明度を失ったときに^{発生します4。}白内障は、世界中で、特に医療が不十分な国では、失明の主な原因です⁵。しかし、この状態は現在、中央の水晶体包と付着した水晶体上皮を切除する水晶体超音波乳化吸引術による不透明な水晶体細胞の外科的除去によって容易に治療され、続いて振動プローブを使用して水晶体の細胞塊を吸引可能な小さな断片に分解します。赤道儀LECが取り付けられたカプセルバッグを置き去りにする¹.その後、最も一般的には、人工眼内レンズ(IOL....

プロトコル

以下のプロトコルは、デラウェア大学の動物管理・使用委員会によってプロトコル#1039-2021-1に基づいて承認されました。Association for Research in Vision and Ophthalmology (ARVO) for the Use of Animals in Ophthalmic and Vision Research²⁴ に準拠して、すべての眼サバイバル手術は片眼でしか行えません。このプロトコルで使用される試薬および機器の詳細については、 Table of Materials を参照してください。水晶体繊維の抽出と縫合のための代替アプローチを 図2と図3に示します。

1. 動物たち

1. この手順には、眼が無傷のレンズを持つ野生型または遺伝子組み換え実験用マウスを使用してください。
   1. C57BL/6マウスを出発点として用いると、その応答は形態学的レベルと分子レベルの両方で高い再現性を持つ^25,26。....

ディスカッション

この手術技術には、高度なマウスの取り扱いと顕微手術のスキルが必要であり、開発するには練習が必要です。習得するのが最も難しいのは、傷を閉じるために角膜に細かい縫合糸を配置することです。実験者が縫合の全くの初心者であると仮定します。その場合は、まず紐と布を使って練習し、次に小さな果物に大径の縫合糸を使って練習に移り、手術用のスクエ.......

資料

Name	Company	Catalog Number	Comments
0.5% Erythryomycin opthalmic ointment USP	Baush Lomb	24208-910-55
1% Atropine sulfate ophthalmic solution	Amneal	60219-1748-2
1% Tropicamide opthalmic solution USP	Akorn	17478-102-12
10-0 Nylon suture	Ethicon	7707G
2.5% Phenylephrine hydrochloride ophtahlmic solution USP	Akorn	17478-200-12
26 G 1/2 Needles - straight	BD PrecisionGlide	5111
27 G 45° bent dispensing tip 1"	Harfington
Balanced saline solution	Phoenix	57319-555-06
Bupranorphine (0.1 mg/kg)	APP Pharmaceticals	401730D
Chlorhexidine solution
Needle holder 2-110	Duckworth & Kent	2-110-3E
Noyes scissors, straight	Fine Science Tools	12060-02
SMZ800 Nikon model microscope	Nikon
Sterile disposable scalpel No.11	Feather	2975#11
Tweezers #5 Dumont	Electron Microscopy Sciences	72700-D
Xylazine/Ketamine/Acepromazine (35 mg/kg, 80 mg/kg, 0.5 mg/kg) solution	APP Pharmaceticals	401730D