Name: manipulating the murine lacrimal gland
Uploaded: 2014-11-18T13:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 56 s
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著者は、UCSFリソース割当プログラムにより提供される資金調達を承認したいと思います。

全ての動物の作品は、国立衛生研究所の実験動物の管理と使用に関する指針の推奨事項に厳密に従って下で行った。プロトコルは、カリフォルニア大学の施設内動物管理使用委員会（IACUC）、サンフランシスコで承認された。 1.マウス胚性涙腺（LG）：収穫と顕微解剖<ol><li> 、科学研究倫理委員会のための制度の動物によって承認された手順に従うことで、適切な胚の日に収穫の胚に頸椎脱臼による確認に続いて、上昇したCO 2吸入を妊娠CD-1（またはトランスジェニック）メスを安楽死させる時限。膣栓発見E0の日を指定します。 注：涙腺（地方自治体）は以降のE14シングル蕾の段階から収穫することができる。しかし、E16（5から10つぼみ）の胚は、ex vivo培養のための最も一貫性のある結果を与える。 </li><li> Vを殺菌70％エタノールを用いてマウスの側entral。皮膚をつまんで、滅菌外科用ハサミで正中線で切開する。腹腔を露出させ、皮膚および腹膜を通って切断。冷PBS中の各子宮角と場所の上部にある子宮間膜に沿って切断することにより2子宮角を取り外し（リン酸緩衝生理食塩水）または100 U / mlペニシリンおよび100μg/ mlストレプトマイシンを添加したDMEM F12培地。 </li><li>鉗子を使用すると（＃5）、羊膜嚢から胚を削除し、冷PBSを含む第二の滅菌ペトリ皿に置く。目や頭部領域に手を触れないように注意してください。 </li><li>透視ベースと解剖顕微鏡上に胚を置きます。 1.7 -胚が&lt;E17の場合は、 手順1.5を実行します。胚は&gt; E17であれば、これらの手順を参考に、必須ではないが、そのため1.8のステップに進むことができる。 </li><li>ちょうど下顎骨下の胴体（ステップ1、 図2）を使うから頭を断つGA滅菌メス（＃10ブレード）。下顎骨は解剖板に今あるように頭を回転させます。 （ステップ2、1 番目のカット、 図2）の約1/4の脳の背側のを除去するために頭とメスを安定させるために鉗子を使用する-軟骨がE15の周りに硬く、一度これは特に重要です。 </li><li>メスでは両目の間の鼻を突き刺すことができるように頭を向けます。目が別々の半分（ステップ2、2 番目のカット、 図2）に今あるように、頭の中心を通ってカットを行います。 </li><li> 2＃5鉗子を使用して、頭の半分を取り、余分な組織を除去する（ステップ3、 図2参照）。 （目の低い後部の角にあります）、LGがこの除去過程で失われないように頭を向けるようにしてください。過剰脳、軟骨、および周囲や目の下、鼻組織を除去する。腺は、この時点でほとんど見えているので、眼が適切に過剰な組織除去tの後に配向されていることを確認O LGの場所を失うことを避ける。 </li><li>両方の鉗子で眼の後、底の隅から肌を注意深くをつかむ。慎重にLG電子が露出するようにピンセットで開いて引っ張って皮膚を取り除きます。 LG電子を可視化を支援する組織の上下に追加の照明を使用してください。 注：LGは、暗く、凝縮された間葉内のダクト上の芽としてその外観により区別、この時点で表示されるはずです。 </li><li>慎重に、LGまたはそれに関連するダクトをつかむないように注意しながら、離れて鉗子を用いて周囲の組織から（図と画像を参照）、LGおよび関連間充織を解剖し始める。腺は、周囲の組織から自由になったら、そっとLGダクトの基部に眼の周囲の上皮を把持することによって全体の腺を取り除く。凝縮された間葉への上皮陥入として観察することができる上皮を、周囲の間充織を維持するために注意してください。 注：TISSUのいくつかの追加の除去電子メール（任意の小さな骨片、筋肉、および結合組織）は、隣接する組織からのシグナリング/成長因子を回避する必要があるかもしれない。 </li><li>培養のため、収穫4から5腺およびプレート当たりに関連する間葉（自治体が解剖直後にめっきされる）; RT-PCR 6 RNA溶解緩衝液100μl当たり14腺の最小値を収集する。 </li></ol> 2. エクスビボ培養プレートを準備しますこの手順は、発展途上唾液腺7,8のために使用されるものに基づいています。 <ol><li>ガラス底の直径50mmのマイクロウェル皿7に50μg/ mlのアスコルビン酸および50μg/ mlのホロトランスフェリンとの培養培地（100U / mlペニシリンおよび100μg/ mlストレプトマイシンを補充）したDMEM F12200μlのを追加します。 注：我々は、以前にそれが胚性唾液腺に形態形成を最大化するために見られるような、DMEM F12を選択した。 </li><li> 13mmのPOLYCARBフロートメディアの上に0.1μmの細孔を有するonateメンブレンフィルター。 </li><li>オプションのステップ：（穏やかに混合するために、200μlのピペットを使用して、泡が現れた場合、1分間遠心分離）を3mg / mlの最終濃度となるようにDMEM / F12で1：3-Dラミニン1を希釈する。この15μlのを追加しフィルタリングする3次元ラミニンを希釈した。 注：この希釈は、上皮分岐を損なうことなく、その三次元状態でLGを維持するために最適であることが見出された。しかし、LGの培養に必須ではない。 </li><li>フィルター上またはラミニンに5 LG - 4を配置します。文化自治体ex vivoで 24 - 48時間（ 図3）、または定量PCRまたは免疫染色（ 図4）によるさらなる分析のために20分間、4％PFAで固定します。胚腺組織のqPCR分析のために、Rebustini らをご参照ください。2011年。ホフマンら、（2002）、スタインバーグE：胚腺組織の免疫蛍光分析のために、以下の引用を参照してください。Tら、（2005）。 </li></ol> 3.マウス生後および成体涙腺（LG）：解剖<ol><li>適切な動物倫理委員会の基準に従って出生後、マウスを安楽死させる。生後8日目の仔歳以下の場合は、滅菌したハサミで頭部を切断することによって安楽死させる。生後8日以上の場合は、70％エタノールで毛皮をスプレー。 </li><li> LG電子の位置を確認するには、マウスを上から照明で解剖顕微鏡の下に左右横横たわっていた。注：産後と大人のLGは、頸動脈、咬筋と真皮（ 図5を参照）に隣接している。 </li><li>小さな解剖ハサミを使用して、LGが配置されるべき場所から横方向に表皮に小さな切開を行います。 </li><li>鉗子を使用して、LGを露出するために、耳に向かって表皮を開く引っ張る。 </li><li>優しく周囲の組織からのLGを緩め鉗子を使用してください。 </li><li> LGは、周囲の組織から解放されると、慎重に、ダクトによってLGを削除どこダクトと眼の周囲の上皮（ 図1）を接続することによりグリップ。 </li><li> RT-PCRのためのRNA溶解緩衝液中で自治体を置き、または免疫染色のために20分間、4％PFAで固定します。 </li></ol>

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	<li>Liu, K. C., Huynh, K., Grubbs, J., Davis, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Autoimmunity+in+the+pathogenesis+and+treatment+of+keratoconjunctivitis+sicca.">Autoimmunity in the pathogenesis and treatment of keratoconjunctivitis sicca.</a> Current allergy and asthma reports. 14, 403 (2014).</li><li>Makarenkova, H. P., 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=FGF10+is+an+inducer+and+Pax6+a+competence+factor+for+lacrimal+gland+development.">FGF10 is an inducer and Pax6 a competence factor for lacrimal gland development.</a> Development. 127, 2563-2572 (2000).</li><li>Dartt, D. 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T., 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=MT2-MMP-dependent+release+of+collagen+IV+NC1+domains+regulates+submandibular+gland+branching+morphogenesis.">MT2-MMP-dependent release of collagen IV NC1 domains regulates submandibular gland branching morphogenesis.</a> Developmental cell. 17, 482-493 (2009).</li><li>Hoffman, M. P., 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=Gene+Expression+Profiles+of+Mouse+Submandibular+Gland+Development:+FGFR1+Regulates+Branching+Morphogenesis+in+Vitro+Through+BMP-+and+FGF-Dependent+Mechanisms.">Gene Expression Profiles of Mouse Submandibular Gland Development: FGFR1 Regulates Branching Morphogenesis in Vitro Through BMP- and FGF-Dependent Mechanisms.</a> Development. 129, 24-5778 (2002).</li><li>Steinberg, Z., 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=FGFR2b+signaling+regulates+ex+vivo+submandibular+gland+epithelial+cell+proliferation+and+branching+morphogenesis.">FGFR2b signaling regulates ex vivo submandibular gland epithelial cell proliferation and branching morphogenesis.</a> Development. 132, 1223-1234 (2005).</li><li>Knox, S. M., 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=.">.</a> Parasympathetic innervation maintains epithelial progenitor cells during salivary organogenesis. 329, 1645-1647 (2010).</li><li>Magenheim, J., 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=Blood+vessels+restrain+pancreas+branching,+differentiation+and+growth.">Blood vessels restrain pancreas branching, differentiation and growth.</a> Development. 138, 4743-4752 (2011).</li><li>Jaskoll, T., 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=FGF10/FGFR2b+signaling+plays+essential+roles+during+in+vivo+embryonic+submandibular+salivary+gland+morphogenesis.">FGF10/FGFR2b signaling plays essential roles during in vivo embryonic submandibular salivary gland morphogenesis.</a> BMC developmental biology. 5, 11 (2005).</li><li>Takasato, M., 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=Directing+human+embryonic+stem+cell+differentiation+towards+a+renal+lineage+generates+a+self-organizing+kidney.">Directing human embryonic stem cell differentiation towards a renal lineage generates a self-organizing kidney.</a> Nature cell biology. 16, 118-126 (2014).</li><li>Knox, S. M., 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=Parasympathetic+stimulation+improves+epithelial+organ+regeneration.">Parasympathetic stimulation improves epithelial organ regeneration.</a> Nature communications. 4, 1494 (2013).</li></ol>

著者らは、開示することは何もない。

文化への汎用性とex vivoで 、LGを操作は、その開発を研究するための重要な利点を提供します。これは、研究者の仮説と、神経、内皮およびmesencyhmal細胞は器官を形成するように相互作用する方法を、上皮評価することができる多数の摂動をテストすることができる速度を含む。このモデルを利用する場合しかし、警告の数が存在する。まず、その分離によって腺は、それらが神経や血?...

涙腺（LG）は、視力や健康、保守、および眼表面の細胞の保護のために重要なの水性涙液分泌を担当しています。眼の刺激、光感受性によって特徴づけられるとビジョン1を減少させ、水性欠乏ドライアイ病、：最も一般的な衰弱性眼疾患の一つでLGの機能不全をもたらす。眼表面上に5排泄ダクト預金涙 - 人間ではLGが3目の側端より上の軌道に存在します。マウスは、主要な眼の腺の3ペアを持って、そのほとんどが研究され、単一の排泄ダクトを経由して、目に涙を浮かべて旅行する耳（眼窩）へ涙腺（LG）に位置し、前方および腹です。他の腺の器官と同様に、LG電子は、凝縮された間葉内の単一の上皮芽が複数の芽のラウンドとするために、ダクトの形成を受けている上皮の分岐形態形成のプロセスを経て開発分泌腺房とダクトの複雑な相互接続されたネットワーク（ 図1）2メートル。開発中は上皮は血管新生になるだけでなく、頻繁に翼口蓋神経節の副交感神経によって上頸神経節3から交感神経によってより少ない程度に神経支配。これらの細胞の種類すなわち神経細胞、上皮細胞、内皮細胞および間葉細胞のそれぞれとの間の相互作用は、成体組織の機能と維持に不可欠である。しかし、セル間タイプの通信は、これらのプロセスをガイドする方法と同様にLGの発達と再生を調整する基礎となる分子機構は依然として不明である。 胚のエクスビボで培養技術の出現は、複数の分岐臓器4の発達と再生経路の同定を可能にした。 ex vivoで培養する研究者を（私に臓器を操作する機能を提供しますリアルタイムでの臓器の発達および細胞 - 細胞相互作用を特徴付けるために、遺伝的または化学的）規定された条件下で同様に機械的、。マウスの眼窩LGがこの技術に非常に適していると最近の研究では、その開発2,5を規制するシグナル伝達系を定義しました。しかし、LG電子の開発と再生を支える分子手がかりを理解する必要にもかかわらず、それは現在、原因臓器を単離する技術的困難に思わ代役のまま。本稿では、分離して発生プログラムを定義するために、胚ネズミLG のex vivo文化を実行する方法について説明します。

<table><tbody><tr><td>DMEM/F12 without HEPES</td><td>SH3027101</td><td>Thermo Scientific</td><td></td></tr><tr><td>Penicillin-Streptomycin</td><td>P0781</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td></tr><tr><td>Albumin solution from bovine serum</td><td>A9576</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td></tr><tr><td>Paraformaldehyde 16% Solution</td><td>15710</td><td>Electron Microscopy Sciences</td><td>Diluted to 4% in 1x PBS</td></tr><tr><td>Phosphate Buffered Saline 10x</td><td>BP665-1</td><td>Fisher Scientific</td><td></td></tr><tr><td>Phosphate Buffered Saline 1x</td><td></td><td></td><td>Prepared from 10x stock</td></tr><tr><td>holo-Transferrin bovine</td><td>T1283</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>25&amp;nbsp;mg/ml stock solution in water. Freeze single-use aliquots at -20&amp;nbsp;&amp;deg;C. Add to DMEM/F12 media to a final concentration of 50&amp;nbsp;&amp;mu;g/ml.</td></tr><tr><td>L-ascorbic acid (Vitamin C)</td><td>A4544</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>25&amp;nbsp;mg/ml stock solution in water. Freeze single-use aliquots at -20&amp;nbsp;&amp;deg;C. Add to DMEM/F12 media to a final concentration of 50&amp;nbsp;&amp;mu;g/ml.</td></tr><tr><td>BioLite 100 mm Tissue Culture Treated Dishes</td><td>130182</td><td>Thermo Scientific</td><td>Non-tissue culture-treated plates can also be used.</td></tr><tr><td>Stereo Microscope with substage iluminator</td><td>Stemi 2000</td><td>Carl Zeiss</td><td>Any stereo dissecting microscope can be used that has a transmitted light base.</td></tr><tr><td>Substage Illuminator Base for Stereo Microscope</td><td>TLB 4000</td><td>Diagnostics Instruments, Inc.</td><td></td></tr><tr><td>Falcon 35&amp;nbsp;mm Tissue Culture Treated Dishes</td><td>353001</td><td>Corning</td><td>Non-tissue culture-treated plates can also be used.</td></tr><tr><td>50 mm uncoated glass bottom dishes</td><td>P50G-1.5-14-F</td><td>MatTek Corporation</td><td></td></tr><tr><td>Widefield fluorescence microscope</td><td>Axio Observer Z1</td><td>Carl Zeiss</td><td>Any fluorescence microscope (upright, inverted or stereo dissecting microscope) can be used to monitor GFP expression at low magnification with an attached digital camera.</td></tr><tr><td>Confocal Microscope</td><td>TCS SP5</td><td>Leica Microsystems</td><td>Confocal microscopy is necessary to see detailed cell structures. Any confocal microscope can be used.</td></tr><tr><td>SWISS Micro-Fine Forceps, #5 (11.2&amp;nbsp;cm)</td><td>17-305X</td><td>Integra LifeSciences Corporation</td><td>Fine tips are required for removing mesenchyme from epithelium. Tungsten needles can also be used.</td></tr><tr><td>Dumont Standard Tip Forceps, #5 (11&amp;nbsp;cm)</td><td>91150-20</td><td>Fine Science Tools (USA), Inc.</td><td>Ideal for harvesting glands from embryos.</td></tr><tr><td>Reusable Plastic Surgical Knife Handles, style no. 3.</td><td>4-30</td><td>Integra LifeSciences Corporation</td><td></td></tr><tr><td>Stainless Steel Sterile Surgical Blades, no. 10</td><td>4-310</td><td>Integra LifeSciences Corporation</td><td></td></tr><tr><td>RNAqueous-Micro Total RNA Isolation Kit</td><td>AM1931</td><td>Life Technologies</td><td></td></tr><tr><td>Cultrex 3D Culture Matrix Laminin I</td><td>3446-005-01</td><td>Trevigen</td><td>6 mg/ml stock diluted 1:1 with DMEM/F12</td></tr><tr><td>Timed-pregnant Crl:CD1(ICR) mice</td><td></td><td>Charles River Labs</td><td>Embryos are harvested on day 14 (with day of plug discovery designated as day 0).</td></tr><tr><td>Nucleopore Track-Etched Hydrophilic Membranes, 0.1&amp;nbsp;&amp;mu;m pore size, 13&amp;nbsp;mm</td><td>110405</td><td>Whatman</td><td></td></tr><tr><td>Timed-pregnant Pax6-Cre, GFP mice</td><td>Tg(Pax-Cre, GFP)1Pgr</td><td>The Jackson Laboratory</td><td>Optional mice for learning how to locate the LG.</td></tr></tbody></table>

manipulating the murine lacrimal gland

涙腺（LG）は、角膜の構造と機能、視力に不可欠な透明な組織を維持するために必要な水性涙を分泌する。 5ダクト - 人間では、単一のLGは3を通して眼表面に涙を配信するそれぞれの目の横端上記の軌道上に存在します。マウスは、主要な眼の腺の3ペアを持って、そのほとんどが研究され、耳に眼窩外涙腺（LG）に位置し、前方および腹です。他の腺の器官と同様に、LG電子は、凝縮された間葉内の単一の上皮芽が分泌腺房とダクトの複雑な相互接続ネットワークを形成するために、つぼみとダクト形成の複数のラウンドを受けるものでは上皮の分岐形態形成のプロセスを経て開発しています。この精巧なプロセスは、よくそのような膵臓および唾液腺などの多くの他の上皮の器官で文書化されています。しかし、LGはあまり検討されていると形態形成を制御するメカニズムは不完全に下です立っていた。我々は、このアンダー表現モデル系としては、見つけ解剖とLGを培養することに関連する困難の結果であることを疑う。したがって、ここでは解剖収穫胚および出生後のLGのための技術や組織のex vivo培養のための方法が記載されている。

LG電子は、上皮分岐形態形成のプロセスを経て開発しています。 E14、E15、E16、E17、およびP2で解剖胚自治体の明視野画像は、このイベントを説明する。 <img alt="図1" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/51970/51970fig1highres.jpg" width="600" /> 図1. LGは分枝形態形成上皮のプロセスを経て開発しています。新鮮にE14、E15、E16、E17およびP2で...

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Manipulating the Murine Lacrimal Gland

涙腺（LG）は、ビジョンと眼の健康を維持するために必要な涙の水性成分を生成し、分岐器官である。ここでは、LG電子の開発に関与するシグナル伝達経路を解読するネズミLG郭清およびex vivo培養技術を説明しています。

マウス涙腺を操作する

The lacrimal gland (LG) secretes aqueous tears necessary for maintaining the structure and function of the cornea, a transparent tissue essential for ...

Research

JoVE Journal

Biology

20.8K ビュー.  University of California San Francisco. 涙腺（LG）は、ビジョンと眼の健康を維持するために必要な涙の水性成分を生成し、分岐器官である。ここでは、LG電子の開発に関与するシグナル伝達経路を解読するネズミLG郭清およびex vivo培養技術を説明しています。 

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A Rabbit Model of Aqueous-Deficient Dry Eye Disease Induced by Concanavalin A Injection into the Lacrimal Glands: Application to Drug Efficacy Studies

Dry eye disease (DED), a multifactorial inflammatory disease of the ocular surface, affects 1 in 6 humans worldwide with staggering implications for quality of life and health care costs. The lack of informative animal models that recapitulate its key features impedes the search for new therapeutic agents for DED. Available DED animal models have limited reproducibility and efficacy. A model is presented here in which DED is induced by injecting the mitogen concanavalin A (Con A) into the orbital lacrimal glands of rabbits. Innovative aspects of this model are the use of ultrasound (US) guidance to ensure optimal and reproducible injection of Con A into the inferior lacrimal gland; injection of Con A into all orbital lacrimal glands that limits compensatory production of tears; and use of periodic repeat injections of Con A that prolong the state of DED at will. DED and its response to test agents are monitored with a panel of parameters that assess tear production, the stability of the tear film, and the status of the corneal and conjunctival mucosa. They include tear osmolarity, tear break-up time, Schirmer&#39;s tear test, rose bengal staining, and tear lactoferrin levels. The induction of DED and the monitoring of its parameters are described in detail. This model is simple, robust, reproducible, and informative. This animal model is suitable for the study of tear physiology and of the pathophysiology of DED as well as for the assessment of the efficacy and safety of candidate agents for the treatment of DED.

This article describes the development of a method to induce acute or chronic dry eye disease in rabbits by injecting concanavalin A to all portions of the orbital lacrimal gland system. This method, superior to those already reported, generates a reproducible, stable model of dry eye suitable for the study of pharmacological agents.

コンカナバリンによる涙腺への注射によって誘発される水性欠損性ドライアイ病のウサギモデル:薬物有効性研究への応用

Dry eye disease (DED), a multifactorial inflammatory disease of the ocular surface, affects 1 in 6 humans worldwide with staggering implications for ...

医学

Establishment of a Severe Dry Eye Model Using Complete Dacryoadenectomy in Rabbits

Dry eye disease (DED) is a complex disease with multiple etiologies and variable symptoms, having ocular surface inflammation as its key pathophysiologic step. Despite advances in our understanding of DED, significant knowledge gaps remain. Advances are limited in part due to the lack of informative animal models. The authors recently reported on a method of DED induced by injecting all orbital lacrimal gland (LG) tissues with the lectin concanavalin A. Here, we report a novel model of aqueous-deficient DED based on the surgical resection of all orbital LG (dacryoadenectomy) tissues. Both methods use rabbits because of their similarity to human eyes in terms of the size and structure of the ocular surface. One week after removal of the nictitating membrane, the orbital superior LG was surgically removed under anesthesia, followed by removal of the palpebral superior LG, and finally removal of the inferior LG. Dacryoadenectomy induced severe DED, evidenced by a marked reduction in the tear break up time test and the Schirmer&#39;s tear test, and significantly increased tear osmolarity and rose bengal staining. Dacryoadenectomy-induced DED lasted at least eight weeks. There were no complications and animals tolerated the procedure well. The technique can be mastered relatively easily by those with adequate surgical experience and appreciation of the relevant rabbit anatomy. Since this model recapitulates the features of human aqueous-deficient DED, it is suitable for studies of ocular surface homeostasis, DED, and candidate therapeutics.

A novel approach is presented to induce chronic dry eye disease in rabbits by surgically removing all orbital lacrimal glands. This method, distinct from those previously reported, produces a stable, reproducible model of aqueous deficient dry eye well suited to study tear physiology and pathophysiology and ocular therapeutics.

ウサギにおける完全なダクリオアデネクトー切除術を用いた重症ドライアイモデルの確立

Dry eye disease (DED) is a complex disease with multiple etiologies and variable symptoms, having ocular surface inflammation as its key pathophysiologic ...

Isolation of Myoepithelial Cells from Adult Murine Lacrimal and Submandibular Glands

The lacrimal gland (LG) is an exocrine tubuloacinar gland that secretes an aqueous layer of tear film. The LG epithelial tree is comprised of acinar, ductal epithelial, and myoepithelial cells (MECs). MECs express alpha smooth muscle actin (&#945;SMA) and have a contractile function. They are found in multiple glandular organs and are of ectodermal origin. In addition, the LG contains SMA+ vascular smooth muscle cells of endodermal origin called pericytes: contractile cells that envelop the surface of vascular tubes. A new protocol allows us to isolate both MECs and pericytes from adult murine LGs and submandibular glands (SMGs). The protocol is based on the genetic labeling of MECs and pericytes using the SMACreErt2/+:Rosa26-TdTomatofl/fl mouse strain, followed by preparation of the LG single-cell suspension for fluorescence activated cell sorting (FACS). The protocol allows for the separation of these two cell populations of different origins based on the expression of the epithelial cell adhesion molecule (EpCAM) by MECs, whereas pericytes do not express EpCAM. Isolated cells could be used for cell cultivation or gene expression analysis.

The lacrimal gland (LG) has two cell types expressing &#945;-smooth muscle actin (&#945;SMA): myoepithelial cells (MECs) and pericytes. MECs are of ectodermal origin, found in many glandular tissues, while pericytes are vascular smooth muscle cells of endodermal origin. This protocol isolates MECs and pericytes from murine LGs.

成人ネズミ涙腺および顎下腺からの筋上皮細胞の単離

The lacrimal gland (LG) is an exocrine tubuloacinar gland that secretes an aqueous layer of tear film. The LG epithelial tree is comprised of acinar, ...

生物学

ラットにおけるスコポラミン誘発性涙腺機能障害

A Rat Dry Eye Model with Lacrimal Gland Dysfunction Induced by Scopolamine

Aqueous-deficient dry eye (ADDE) is a type of dry eye disease that can result in the reduction of tear secretion quantity and quality. Prolonged abnormal tear production can lead to a disturbance in the ocular surface environment, including corneal damage and inflammation. In severe cases, ADDE can cause vision loss or even blindness. Currently, dry eye treatment is limited to eye drops or physical therapy, which can only alleviate eye discomfort symptoms and cannot fundamentally cure dry eye syndrome. To restore the function of the lacrimal gland in dry eye, we have created an animal model of lacrimal gland dysfunction in rats induced by scopolamine. Through the comprehensive evaluation of the lacrimal gland, corneas, conjunctivas, and other factors, we aim to provide a full understanding of the pathological changes of ADDE. Compared with the current dry eye mouse model, this ADDE animal model includes a functional evaluation of the lacrimal gland, providing a better platform for studying lacrimal gland dysfunction in ADDE.

著者スポットライト:ドライアイ動物モデルの開発における課題と今後の研究の方向性

Here, we establish a rat model of lacrimal gland dysfunction to provide a basis for the study of aqueous-deficient dry eye.

スコポラミンによる涙腺機能障害を有するラットドライアイモデル

Aqueous-deficient dry eye (ADDE) is a type of dry eye disease that can result in the reduction of tear secretion quantity and quality. Prolonged abnormal ...

Three-Dimensional, Serum-Free Culture System for Lacrimal Gland Stem Cells

Lacrimal gland (LG) stem cell-based therapy is a promising strategy for lacrimal gland diseases. However, the lack of a reliable, serum-free culture method to obtain a sufficient number of LG stem cells (LGSCs) is one obstacle for further research and application. The three-dimensional (3D), serum-free culture method for adult mouse LGSCs is well established and shown here. The LGSCs could be continuously passaged and induced to differentiate to acinar or ductal-like cells.
For the LGSC primary culture, the LGs from 6-8-week-old mice were digested with dispase, collagenase I, and trypsin-EDTA. A total of 1 &#215; 104 single cells were seeded into 80 &#181;L of matrix gel-lacrimal gland stem cell medium (LGSCM) matrix in each well of a 24-well plate, precoated with 20 &#181;L of matrix gel-LGSCM matrix. The mix was solidified after incubation for 20 min at 37 &#176;C, and 600 &#181;L of LGSCM added.
For LGSC maintenance, LGSCs cultured for 7 days were disaggregated into single cells by dispase and trypsin-EDTA. The single cells were implanted and cultured according to the method used in the LGSC primary culture. LGSCs could be passaged over 40 times and continuously express stem/progenitor cell markers Krt14, Krt5, P63, and nestin. LGSCs cultured in LGSCM have self-renewal capacity and can differentiate into acinar or ductal-like cells in vitro and in vivo.

The three-dimensional, serum-free culture method for adult lacrimal gland (LG) stem cells is well established for the induction of LG organoid formation and differentiation into acinar or ductal-like cells.

涙腺幹細胞のための3次元、無血清培養システム

Lacrimal gland (LG) stem cell-based therapy is a promising strategy for lacrimal gland diseases. However, the lack of a reliable, serum-free culture ...

Establishment of A Mouse Model of Aqueous Deficiency Dry Eye

Dry eye disease is a prevalent condition affecting 5%-50% of the global population. Animal model investigations play a crucial role in understanding its underlying mechanisms. Therefore, we developed a mouse model of dry eye disease by surgically removing both the extraorbital lacrimal glands (ELG) and intraorbital lacrimal glands (ILG) to investigate the ocular surface pathology in the context of aqueous deficiency dry eye. Two weeks post operation, the mice exhibited severe dry eye manifestations, including reduced tear secretion, corneal epithelial irregularities, positive fluorescein sodium staining, and neovascularization. Histological examination via hematoxylin and eosin staining revealed inflammatory cell infiltration and corneal epithelium dysplasia. Immunofluorescence staining and quantitative reverse-transcription polymerase chain reaction revealed decreased expression of the normal corneal epithelial biomarkers K12 and Pax6 and increased expression of Sprr1b in the corneal epithelium. These ocular manifestations indicated abnormal corneal epithelial differentiation. Furthermore, immunofluorescence staining of Ki67 revealed the increasing cell proliferation. In conclusion, the ELG plus ILG excision model proved suitable for studying changes in the ocular surface and elucidating the mechanisms underlying aqueous deficiency dry eye.

Here, we present a method to establish a mouse model of aqueous-deficient dry eye by excising the extraorbital and infraorbital lacrimal glands and evaluate the changes in the ocular surface in aqueous deficiency dry eye.

Dry eye disease is a prevalent condition affecting 5%-50% of the global population. Animal model investigations play a crucial role in understanding its ...

Establishment, Maintenance, Differentiation, Genetic Manipulation, and Transplantation of Mouse and Human Lacrimal Gland Organoids

The lacrimal gland is an essential organ for ocular surface homeostasis. By producing the aqueous part of the tear film, it protects the eye from desiccation stress and external insults. Little is known about lacrimal gland (patho)physiology because of the lack of adequate in vitro models. Organoid technology has proven itself as a useful experimental platform for multiple organs. Here, we share a protocol to establish and maintain mouse and human lacrimal gland organoids starting from lacrimal gland biopsies. By modifying the culture conditions, we enhance lacrimal gland organoid functionality. Organoid functionality can be probed through a "crying" assay, which involves exposing the lacrimal gland organoids to selected neurotransmitters to trigger tear release in their lumen. We explain how to image and quantify this phenomenon. To investigate the role of genes of interest in lacrimal gland homeostasis, these can be genetically modified. We thoroughly describe how to genetically modify lacrimal gland organoids using base editors-from guide RNA design to organoid clone genotyping. Lastly, we show how to probe the regenerative potential of human lacrimal gland organoids by orthotopic implantation in the mouse. Together, this comprehensive toolset provides resources to use mouse and human lacrimal gland organoids to study lacrimal gland (patho)physiology.

This protocol describes how to establish, maintain, genetically modify, differentiate, functionally characterize, and transplant lacrimal gland organoids derived from primary mouse and human tissue.

マウスおよびヒト涙腺オルガノイドの樹立、維持、分化、遺伝子操作、移植

The lacrimal gland is an essential organ for ocular surface homeostasis. By producing the aqueous part of the tear film, it protects the eye from ...

Superior Lacrimal Gland Removal: A Surgical Technique to Remove the Palpebral and Orbital Parts of Superior Lacrimal Gland from Rabbit Model

Source: Honkanen, R. A. et al., <a href="https://www.jove.com/v/60126">Establishment of a Severe Dry Eye Model Using Complete Dacryoadenectomy in Rabbits.</a> J. Vis. Exp. (2020).
This video describes the surgical procedure to remove the two parts: palpebral and orbital of the superior lacrimal gland from a rabbit to create a dry eye disease model. This rabbit model is suitable for studies of ocular surface homeostasis, pathophysiology and ocular therapeutics.

上涙腺の除去:ウサギモデルから上涙腺の眼瞼および眼窩部分を除去する外科的技術

Source: Honkanen, R. A. et al., Establishment of a Severe Dry Eye Model Using Complete Dacryoadenectomy in Rabbits. J. Vis. Exp. (2020).
This video ...

マウス涙腺を操作する

要約

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コンカナバリンによる涙腺への注射によって誘発される水性欠損性ドライアイ病のウサギモデル:薬物有効性研究への応用

ウサギにおける完全なダクリオアデネクトー切除術を用いた重症ドライアイモデルの確立

成人ネズミ涙腺および顎下腺からの筋上皮細胞の単離

スコポラミンによる涙腺機能障害を有するラットドライアイモデル

スコポラミンによる涙腺機能障害を有するラットドライアイモデル

スコポラミンによる涙腺機能障害を有するラットドライアイモデル

涙腺幹細胞のための3次元、無血清培養システム

Establishment of A Mouse Model of Aqueous Deficiency Dry Eye

マウスおよびヒト涙腺オルガノイドの樹立、維持、分化、遺伝子操作、移植

上涙腺の除去:ウサギモデルから上涙腺の眼瞼および眼窩部分を除去する外科的技術