Name: rat model of photochemically-induced posterior ischemic optic neuropathy
Uploaded: 2015-11-29T14:00:00.000+00:00
Duration: 14 min 54 s
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私たちは、ビデオ編集のための畜産用Eleutヘルナンデス、顕微鏡の専門知識のためのゲイブGaidosh、およびKhueトランとZhenyang趙にお世話になっています。国立眼研究所によって資金を供給されたこの研究は、UMにUCSDとEY014801にJLGとP30の助成金EY022589にR01-EY022129を付与。米国心臓協会、ジェームズとエスター王財団、復旦大学大学院の博士課程の学生交流プログラム基金（第2010033）、及び失明防止社への調査から無制限の助成金

すべての動物の手順は、カリフォルニア州サンディエゴ、マイアミ機関動物のケアと使用委員会（IACUC）の大学によって承認され、眼科およびVisual研究における動物の使用に関するARVO声明に従って行われました。すべての試薬及び外科的処置に使用される器具は、無菌です。 1.手術のためにラットを麻酔し、準備します<ol><li>手順の前に、ラットを体重に応じて、ケタミン（60mgの/ kg）およびキシラジン（8mg / kg）の腹腔内注射で麻酔します。麻酔の適切な深さはつま先のピンチ刺激に対する否定応答によって決定されるべきです。 </li><li>麻酔をかけた後、窒息を防止し、手術中に角膜の乾燥を防ぐために、両眼に軟膏を潤滑適用するために前方に舌を引っ張ります。 </li><li>バリカンを使用して、手術部位を剃り、面積10％ - イオジン洗剤溶液、70％エタノールで3回拭きます。 </li><li>ドレープトン無菌のフィールド内の彼は動物。滅菌手袋と手術器具は、生存手術中に使用されています。動物間のホットビーズ滅菌器を使用して、機器の先端を再滅菌します。 </li></ol> 2.外科的アプローチ<ol><li> パイオン誘導 <ol><li> 大腿静脈カテーテル法 <ol><li>手術部位を準備し、清掃してください。バリカンを使用して、右太ももの内側を剃る、10％ - イオジン洗剤溶液、70％エタノールでエリアを3回ずつを拭きます。 </li><li>チューブを準備します。 70％エタノールで滅菌ポリエチレンチューブの長さ40センチメートル（PE 10）を切断します。 （20 mg / kg体重の用量をもたらす、1μL/ mg）を生理食塩水でチューブをフラッシュし、2％のエリスロシンB色素の予め測定された溶液を含む1 mlの注射器に接続します。 600μL/分の速度に設定し、フットスイッチ制御注入ポンプにシリンジをマウントします。 </li><li> 15番ブレードを使用して、ある小さな水平切開を作ります右腿の付け根。カットし、内側の膜を広げ、滅菌綿棒でエリアを清掃してください。 </li><li>大腿静脈の枝が表示されるまで、鉗子で筋肉を区切ります。シースは、動脈、静脈や神経を囲んでいます。 Vannas春のはさみと三角形のくさびのベースの近く（2-4 mmは通常十分である）つまみ、鉗子（ファインチップデュモン鉗子）と上方このシースを引っ張って、小さな切開をカット。必要に応じてカットを展開します。 </li><li>静脈の方向に鈍いマイクロ手術用フック平行な静脈と動脈を分離します。繊細な膜と静脈枝を傷つけないように注意してください。そして、そっと静脈を持ち上げ、下にある結合組織から分離。 </li><li>ニードルレスナイロン縫合糸を入手して、大腿静脈の横に置きます。マイクロ手術用フックを使用して、静脈を上げ、先端領域の下の先の細いピンセットを渡します。縫合糸の一方の端をつかみ、下にそれを引っ張ります静脈。しっかり遠位静脈を結紮。近位静脈の下で同様の方法で、第2の縫合糸をパスし、緩い結び目を作ります。 </li><li> Vannasスプリングはさみで遠位結紮に近い静脈の小さなカットを行います。先の細いピンセットで、必要に応じて穴を展開します。一部の血液は、カットを通って漏れることがあります。冷たい、滅菌BSSおよび滅菌綿棒で手術領域を清掃してください。 </li><li>カットの縁に静脈壁を持ち、針ホルダを用いて調製し、生理食塩水で洗い流しチューブを容器にカテーテルを挿入。静脈とチューブの周りの近位結び目を締めます。次に、遠位縫合糸にそれを結びつけることによって、チューブを固定します。 </li><li> 1ミリリットルが適切である&lt;、生理食塩水を注入するために、フットスイッチを押すことにより、カテーテル法の品質を確認してください。チューブが遮られていないと漏れを持っていないことを確認します。一時的カテーテル法と組織を保護するために縫合糸で切開を閉じます。 </li></ol></li><li> 視神経の暴露 <ol><li> PreparE 10％ - イオジン洗剤溶液、70％エタノールで左目の上に各3回の事前坊主頭の領域を拭いて手術部位。 </li><li>第15ブレードで目の後ろの皮膚2〜3ミリメートルに沿って切開してください。ピンチと鋸歯状の鉗子で結合組織を持ち上げて、Vannasスプリングハサミで小さな切開を行います。この小さな切開は、一般的に長さが約5mmであるが、訓練中の外科医のための大きい露出を提供するために長くすることができます。血管を破壊しないように注意しながら、ぶっきらぼうに眼窩骨の優れたリムに沿って結合組織を通って解剖を続行します。綿棒で手術領域を清掃してください。 </li><li>優れた直筋が表示されるまで結膜を通って下方解剖。ピンチと筋肉を通して解剖。筋肉が軌道内に深くから解放されます。今、周囲の組織を視覚化を容易にするために目の後退及び仰角を助けるために利用することができます。 </li><li>再横方向と下方向に皮膚や結合組織のフラップを管、縫合や止血剤のある場所に保持します。これは、視神経を囲む脂肪含有シースを明らかにするために前進し、外側に目を回転します。 </li><li>慎重に鋭いピンセットを挿入し、シースの周囲の結合組織を分離するために視神経に平行に展開します。鉗子の鋭い先端で視神経を触れないでください。 </li><li>視神経と周囲の鞘の5ミリメートルの長さが表示されるようになるはずです。シース表面の微小血管のネットワークは、視神経を取り囲みます。これらは、レーザー照射時に対象とされます。 </li></ol></li><li> エリスロシンBおよびレーザー照射の静脈内注射 <ol><li>緑色レーザ光から身を遮蔽するためにレーザ照射装置を操作しながら、常にオレンジ色の保護眼鏡を着用してください。 、レーザーをオンにし、シャッターを開いて、ピークと平均ポウを調整必要に応じてレーザーのRS。シャッターを閉じます。 </li><li>レーザ照射装置にラットを置きます。適切なビーム配置を確実にするために、弱い照準ビームは、空間的に閉じたシャッタ羽根に穿設さ100μmの直径の穴を介してレーザをフィルタリングすることによって生成されます。先端の細いピンセットで視神経を再公開すると、3ミリメートルと視神経頭の後ろの4ミリメートルの間で眼窩内視神経に照準ビームを配置します。 </li><li>輸液ポンプの活性化を介して2％のエリスロシンBの溶液を注入します。外科医が視神経の表面を湿らせるため、BSSの小滴を追加しながら、数秒間循環することがあります。 </li><li>照準ビームの位置を確認し、照射を開始するために、フットスイッチをクリックします。顕微鏡の光路に追加されたオレンジ色の安全フィルタは、すぐに1秒の遅延後にシャッターの開口部に続くトリガされます。 </li><li> 9用の視神経を照射135mWのピーク電力および15％のデューティサイクルで250 Hzで回転するビームチョッパーによって生成18mWの平均電力と0秒（これは、熱の影響を最小限に抑えます）。安全フィルタを通して明るいオレンジ色として可視黄色蛍光は、視神経の上面から出射されるビームは対称的に、神経を照射することを保証するのに十分であることになります。 </li><li>照射後、オレンジ色の安全フィルタが自動的に開きます。微小出血がある場合には観察することができます。 </li><li>余分な眼筋の牽引力を軽減し、中立位置に目を戻します。結節縫合で切開を閉じます。その後、カテーテルを撤回し、漏出を防ぐためにしっかりと大腿静脈を縛ります。結節縫合で閉じます。両方の切開に抗生物質軟膏を適用します。網膜中心静脈と動脈の血管の完全性を検証するために眼底を確認してください。 </li></ol></li></ol></li><li> 逆行性標識法。網膜神経節細胞（RGC）の注：RGCの生存を評価するために、フルオロゴールド（FG）との逆行性標識はパイ中間子の一週間前に完了する必要があります。この方法は、Joveのプロトコル 819 13に詳細に記載されています。 <ol><li>簡単に言えば：ケタミン（60 mgの/ kg）およびキシラジン（8mg / kg）で動物を麻酔し、頭を剃ります。 </li><li>外科的切開部位をスクラブし、頭蓋骨を露出するように、ヘッド全体に正中切開を行います。 </li><li>頭蓋骨（φ2×2 mm）の両方の矢状方向および横縫合から0.5ミリメートルを通じて両国間の穴を開けます。 </li><li>慎重に真空ポンプを用いて上丘（SC）の背側表面にある脳のコンテンツを吸引。その後、SCの表面に4％のFGに浸したゲルフォームの小片を配置します。 </li><li>縫合糸で切開を閉じて、標準的な術後のケアを用いて動物の世話。 </li></ol></li><li> 術後ケアと安楽死 <ol><li>動物が回復するまでは手術後、再循環温水​​パッドの上に別々の清潔なケージに動物を配置します。 </li><li>術後鎮痛薬（ブプレノルフィン塩酸は、0.01ミリグラム/ kg）を、不快感を最小限にするために3日間連続して1日2回投与されるべきです。 </li><li>ラットを個別に保持し、彼らは胸骨横臥を維持し、十分な意識を取り戻すことができるようになるまで観察されるはずです。 </li><li>回復と健康の徴候は手術後、または抜糸と最新のいずれか早い方の手術部位の十分な治癒までに少なくとも5日間毎日監視されています。 </li><li>調査の関心に応じて、手術後に科学的に適切な時点で、4％PFAで灌流によって動物を安楽死させます。 </li></ol></li></ol>

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	<li>Wang, Y., Brown, D. P., Duan, Y., Kong, W., Watson, B. D., Goldberg, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+rodent+model+of+posterior+ischemic+optic+neuropathy..">A novel rodent model of posterior ischemic optic neuropathy..</a> JAMA Ophthalmology. 131, 194-204 (2013).</li><li>Rucker, J. C., Biousse, V., Newman, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ischemic+optic+neuropathies.">Ischemic optic neuropathies.</a> Curr Opin Neurol. 17, 27-35 (2004).</li><li>Hayreh, S. 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The authors have nothing to disclose.

Here we describe in detail a method for inducing PION in a rat model. The most critical part of the protocol is the exposure and irradiation of the optic nerve &#8211; to expose the nerve as long as possible while avoiding damage caused by the sharp fine tip forceps or from stretching. In rats, the ophthalmic artery enters the optic nerve &#8804;1 mm from the optic nerve head. Therefore, irradiation of the optic nerve 3-4 mm away from the optic nerve head should only result in ischemia of the capillaries feeding the nerv...

50歳以上の患者では、虚血性視神経症（ION）は、急性視神経2の最も一般的なタイプです。条件は、特定の影響を受けた血液供給および臨床プレゼンテーションのソースに応じて2つのサブタイプの一つとして提示することができます：前方（AION）または後部（パイオン）3。 AIONの病因とコースが広く4-7研究されてきたが、パイ中間子が不十分、その低い有病率、変数プレゼンテーション、不明確な診断基準と動物モデルの不足のために理解し続けています。また、何の治療が効果的に防止またはAIONやパイオンから失明を逆転することが証明されていません。したがって、パイ中間子の再現性と信頼性の高い動物モデルは、in vivoでの疾患プロセスを研究し、神経保護および軸索再生のための新しい治療法をテストするために非常に価値があります。 光化学vasogその結果微小血管系への虚血性損傷を誘発しましたENIC浮腫および血栓症を効果的に地域の組織虚血8-12を作成します 。血管循環系に注入した後、感光性色素エリスロシンBは、標的血管のレーザー照射による活性化の際に反応性一重項酸素分子を生成します。一重項酸素は、直接血小板の接着/凝集を刺激し、血栓形成を閉塞性につながる、血管内皮をperoxidizes。虚血性損傷は、近隣地域に広がり、さらにによる血管原性浮腫に微小血管の圧縮によって悪化します。このプロトコルの全体的な目標は、光化学パイ中間子による被害をミラーリングするために球後視神経に虚血を誘導することです。 我々の知る限り、これは後部視神経1における虚血性傷害の最初のモデルです。物理的な外傷を回避しながら、このモデルは虚血を生成するように、後部の虚血性視神経症の生理学的プロセスは、より良い模倣と検討されています。また、このモデルでは、視神経障害および他のCNS虚血性疾患の候補治療薬のスクリーニングのための新たなプラットフォームを提供しています。ここで、ラットパイオンモデルにおける大腿静脈カテーテル、視神経曝露、エリスロシンBの静脈内注射とレーザー照射のための詳細な手順を説明します。

<table><tbody><tr><td>532-nm Nd:YAG laser&amp;nbsp;</td><td>Laserglow</td><td>LRS-532-KM-200-3</td><td></td></tr><tr><td>Beam chopper</td><td>custom-made</td><td>custom-made</td><td></td></tr><tr><td>Mechanical shutter and corresponding shutter drive timer</td><td>Vincent Associates</td><td>SD-10</td><td></td></tr><tr><td>25-cm focal length spherical lens</td><td>CVI/Melles-Griot</td><td>01 LPX 293</td><td>plano-convexBK7 glass lens with HEBBAR&lt;sup&gt;TM&lt;/sup&gt; antireflection coating</td></tr><tr><td>Erythrosin B&amp;nbsp;</td><td>MP Biomedicals</td><td>190449</td><td></td></tr><tr><td>Fluorogold</td><td>Fluorochrome,LLC</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Gelfoam</td><td>Cardinal Health</td><td>CAH1203421</td><td></td></tr><tr><td>Polyethylene tubing (PE10)</td><td>BD Intramedic</td><td>427400</td><td></td></tr><tr><td>No. 10 Blade</td><td>Miltex</td><td>4-110</td><td></td></tr><tr><td>Fine Forceps</td><td>F.S.T.</td><td>91150-20</td><td>Dumont #5 rustless non-magnetic</td></tr><tr><td>Forceps with Teeth</td><td>F.S.T.</td><td>11153-10</td><td>Germany stainless</td></tr><tr><td>Forceps</td><td>F.S.T.</td><td>18025-10&amp;nbsp;</td><td>Germany stainless</td></tr><tr><td>Vannas spring scissors</td><td>F.S.T.</td><td>2-220&amp;nbsp;</td><td>JJECK Stainless</td></tr><tr><td>Polyglactin suture</td><td>Ethicon</td><td>J488G</td><td>7-0 suture</td></tr><tr><td>hemostat</td><td>F.S.T.</td><td>12075-12&amp;nbsp;</td><td>Germany stainless</td></tr></tbody></table>

rat model of photochemically-induced posterior ischemic optic neuropathy

後方虚血性視神経症（パイ中間子）は、臨床診療における視覚壊滅的な疾患です。しかし、その病因と自然史はあまり理解残っていました。最近、我々は、パイ中間子の信頼性、再現可能な動物モデルを開発し、このモデル1のいくつかの神経栄養因子の治療効果を試験しました。このビデオの目的は、後部虚血性視神経障害の我々の光化学的誘発モデルを実証するために、および網膜神経節細胞の逆行性標識して、その効果を評価することです。後部視神経、光増感色素、エリスロシンBの外科的露出の後に、静脈内に注入されたレーザ光は、視神経の表面上に集束されます。血小板血栓症および浮腫性圧縮によって媒介微小血管閉塞を促すエリスロシンBと照射損傷時のレーザ血管内皮の光化学的相互作用、。結果として虚血性傷害は緩やかなもののpronouncをもたらしますリモート、損傷誘導と臨床的に関連する結果 - 軸索入力の喪失に起因して、網膜神経節細胞の枯死を編。したがって、このモデルは、パイ中間子の病態生理学的経路を研究するための新規のプラットフォームを提供し、さらに、視神経症、ならびに他のCNSの虚血性疾患の治療アプローチを試験するために最適化することができます。

この技術によって誘導された結果として虚血性傷害は、虚血性軸索損傷後の網膜神経節細胞の緩やかなものの顕著な死をもたらします。これは、ヒトの疾患において観察されるものと同様の臨床的に関連性の結果です。 FG逆行性標識はパイオン後のRGC生存を定量するために使用されます。同じ方法を成功したモデルの作成 ​​を検証するだけでなく、異なる治療法の効果を評価するために使...

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Rat Model of Photochemically-Induced Posterior Ischemic Optic Neuropathy

このプロトコルの目的は、光化学ラットにおける後部視神経に虚血損傷を誘導することです。このモデルは、後部の虚血性視神経症の病態生理学の研究、およびこれと他の視神経障害のためだけでなく、他のCNSの虚血性疾患の治療的アプローチに重要です。

光化学誘起後方虚血性視神経障害のラットモデル

Posterior Ischemic optic neuropathy (PION) is a sight-devastating disease in clinical practice. However, its pathogenesis and natural history ...

rat-model-photochemically-induced-posterior-ischemic-optic

Research

JoVE Journal

Medicine

8.6K ビュー.  University of Miami Miller School of Medicine. このプロトコルの目的は、光化学ラットにおける後部視神経に虚血損傷を誘導することです。このモデルは、後部の虚血性視神経症の病態生理学の研究、およびこれと他の視神経障害のためだけでなく、他のCNSの虚血性疾患の治療的アプローチに重要です。 

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Photothrombotic Ischemia: A Minimally Invasive and Reproducible Photochemical Cortical Lesion Model for Mouse Stroke Studies

The photothrombotic stroke model aims to induce an ischemic damage within a given cortical area by means of photo-activation of a previously injected light-sensitive dye. Following illumination, the dye is activated and produces singlet oxygen that damages components of endothelial cell membranes, with subsequent platelet aggregation and thrombi formation, which eventually determines the interruption of local blood flow. This approach, initially proposed by Rosenblum and El-Sabban in 1977, was later improved by Watson in 1985 in rat brain and set the basis of the current model. Also, the increased availability of transgenic mouse lines further contributed to raise the interest on the photothrombosis model. Briefly, a photosensitive dye (Rose Bengal) is injected intraperitoneally and enters the blood stream. When illuminated by a cold light source, the dye becomes activated and induces endothelial damage with platelet activation and thrombosis, resulting in local blood flow interruption. The light source can be applied on the intact skull with no need of craniotomy, which allows targeting of any cortical area of interest in a reproducible and non-invasive way. The mouse is then sutured and allowed to wake up. The evaluation of ischemic damage can be quickly accomplished by triphenyl-tetrazolium chloride or cresyl violet staining. This technique produces infarction of small size and well-delimited boundaries, which is highly advantageous for precise cell characterization or functional studies. Furthermore, it is particularly suitable for studying cellular and molecular responses underlying brain plasticity in transgenic mice.

Photothrombosis is a quick, minimally-invasive technique for inducing small and well-delimited infarction in areas of interest in highly reproducible manner. It is particularly suitable for studying cellular and molecular responses underlying brain plasticity in transgenic mice.

Photothrombotic虚：マウス脳卒中研究のための低侵襲かつ再現性の光化学皮質病変モデル

The photothrombotic stroke model aims to induce an ischemic damage within a given cortical area by means of photo-activation of a previously injected ...

医学

Photothrombosis-induced Focal Ischemia as a Model of Spinal Cord Injury in Mice

Spinal cord injury (SCI) is a devastating clinical condition causing permanent changes in sensorimotor and autonomic functions of the spinal cord (SC) below the site of injury. The secondary ischemia that develops following the initial mechanical insult is a serious complication of the SCI and severely impairs the function and viability of surviving neuronal and non-neuronal cells in the SC. In addition, ischemia is also responsible for the growth of lesion during chronic phase of injury and interferes with the cellular repair and healing processes. Thus there is a need to develop a spinal cord ischemia model for studying the mechanisms of ischemia-induced pathology. Focal ischemia induced by photothrombosis (PT) is a minimally invasive and very well established procedure used to investigate the pathology of ischemia-induced cell death in the brain. Here, we describe the use of PT to induce an ischemic lesion in the spinal cord of mice. Following retro-orbital sinus injection of Rose Bengal, the posterior spinal vein and other capillaries on the dorsal surface of SC were irradiated with a green light resulting in the formation of a thrombus and thus ischemia in the affected region. Results from histology and immunochemistry studies show that PT-induced ischemia caused spinal cord infarction, loss of neurons and reactive gliosis. Using this technique a highly reproducible and relatively easy model of SCI in mice can be achieved that would serve the purpose of scientific investigations into the mechanisms of ischemia induced cell death as well as the efficacy of neuroprotective drugs. This model will also allow exploration of the pathological changes that occur following SCI in live mice like axonal degeneration and regeneration, neuronal and astrocytic Ca2+ signaling using two-photon microscopy.

Photothrombosis is a minimally invasive and highly reproducible procedure to induce focal ischemia in the spinal cord and serves as a model of spinal cord injury in mice.

マウスの脊髄損傷のモデルとしての光血栓誘発性局所虚血

Spinal cord injury (SCI) is a devastating clinical condition causing permanent changes in sensorimotor and autonomic functions of the spinal cord (SC) ...

A Mouse Model of Retinal Ischemia-Reperfusion Injury Through Elevation of Intraocular Pressure

Retinal ischemia-reperfusion (I/R) is a pathophysiological process contributing to cellular damage in multiple ocular conditions, including glaucoma, diabetic retinopathy, and retinal vascular occlusions. Rodent models of I/R injury are providing significant insights into mechanisms and treatment strategies for human I/R injury, especially with regard to neurodegenerative damage in the retinal neurovascular unit. Presented here is a protocol for inducing retinal I/R injury in mice through elevation of intraocular pressure (IOP). In this protocol, the ocular anterior chamber is cannulated with a needle, through which flows the drip of an elevated saline reservoir. Using this drip to raise IOP above systolic arterial blood pressure, a practitioner temporarily halts inner retinal blood flow (ischemia). When circulation is reinstated (reperfusion) by removal of the cannula, severe cellular damage ensues, resulting ultimately in retinal neurodegeneration. Recent studies demonstrate inflammation, vascular permeability, and capillary degeneration as additional elements of this model. Compared to alternative retinal I/R methodologies, such as retinal arterial ligation, retinal I/R injury by elevated IOP offers advantages in its&#160;anatomical specificity, experimental tractability, and technical accessibility, presenting itself as a valuable tool for examining neuronal pathogenesis and therapy in the retinal neurovascular unit.

This article describes a procedure for inducing retinal ischemia-reperfusion injury by elevated intraocular pressure in mice. Retinal ischemia-reperfusion injury by elevated intraocular pressure serves to model human pathologies characterized by compromised oxygen and nutrient delivery in the retina, enabling researchers to examine potential cellular mechanisms and treatments for human diseases of the retinal neurovascular unit.

眼圧の上昇を通じて、網膜虚血再灌流障害のマウスモデル

Retinal ischemia-reperfusion (I/R) is a pathophysiological process contributing to cellular damage in multiple ocular conditions, including glaucoma, ...

The Rodent Model of Nonarteritic Anterior Ischemic Optic Neuropathy (rNAION)

Nonarteritic anterior ischemic optic neuropathy (NAION) is a focal ischemic lesion of the optic nerve that affects 1/700 individuals throughout their lifetime. NAION results in optic nerve edema, selective loss of the retinal ganglion cell neurons (RGCs) and atrophy of the optic nerve. A rodent model of NAION that expresses most NAION features and sequelae has been developed, which is applicable to both rats and mice. This model utilizes a focal laser application of 532 nm wavelength to illuminate a photoactive dye, Rose Bengal (RB), to cause capillary damage and leakage at the targeted anterior optic nerve (the laminar region). After rNAION induction, there is an early optic nerve ischemia, optic nerve edema, and intraneural inflammation, followed by selective RGC and axonal loss. Since the optic nerve is a CNS white matter tract, the rNAION model is applicable to mechanistic studies of selective white matter ischemia, as well as neuroprotective analyses and short and long-term mechanisms of glial and neuronal response to ischemia.

The Rodent Model of Nonarteritic Anterior Ischemic Optic Neuropathy rNAION

The following report describes how to replicate the rodent model of nonarteritic anterior ischemic optic neuropathy (rNAION), using the appropriate dye, contact lens and laser parameters. We also reveal the appropriate steps for evaluating the rNAION lesion in vivo.

Nonarteritic前部虚血性視神経症の齧歯類モデル（rNAION）

Nonarteritic anterior ischemic optic neuropathy (NAION) is a focal ischemic lesion of the optic nerve that affects 1/700 individuals throughout their ...

Partial Optic Nerve Transection in Rats: A Model Established with a New Operative Approach to Assess Secondary Degeneration of Retinal Ganglion Cells

Previous studies have shown that the secondary degeneration of retinal ganglion cells (RGCs) occurs commonly in glaucoma. Partial optic nerve transection is considered a useful and reproducible model. Compared with other optic nerve injury models used commonly for assessing secondary degeneration, e.g. complete optic nerve transection and optic nerve crush models, the partial optic nerve transection model is superior as it distinguishes primary from secondary degeneration in situ. Therefore, it serves as an excellent tool for evaluating secondary degeneration. This study describes a novel operative approach of partial optic nerve transection by directly accessing the area of the retrobulbar optic nerve through the orbital lateral wall of the eyeball. Moreover, we present a newly designed, low cost surgical instrument to assist with transection. As demonstrated by the representative results in distinguishing the boundary of primary and secondary injury areas, the new approach and instrument ensures high efficiency and stability of the model by providing adequate space for surgical operation. This in turn makes it easy to separate the meningeal sheath and ophthalmic vessels from the optic nerve before transection. An additional benefit is that this space-saving operative approach improves the investigators&#39; ability to administer drugs, carriers, or selective RGC tracers to the stump of the partially transected optic nerve, allowing the exploration of mechanisms behind secondary injury in RGCs, in a new way.

Secondary degeneration of retinal ganglion cells (RGCs) occurs commonly in glaucoma. This study describes an innovative operative approach for partial optic nerve transection. The use of this space-saving operative approach extends the model's application range, and allows exploration of secondary injury mechanisms in RGCs in a new way.

ラットの視神経の部分断裂: 網膜神経節細胞の二次変性を評価する新しい手術アプローチとの確立モデル

Previous studies have shown that the secondary degeneration of retinal ganglion cells (RGCs) occurs commonly in glaucoma. Partial optic nerve transection ...

神経科学

A Fibrin-Enriched and tPA-Sensitive Photothrombotic Stroke Model

An ideal thromboembolic stroke model requires certain properties, including relatively simple surgical procedures with low mortality, a consistent infarction size and location, precipitation of platelet:fibrin intermixed blood clots similar to those in patients, and an adequate sensitivity to fibrinolytic treatment. The rose bengal (RB) dye-based photothrombotic stroke model meets the first two requirements but is highly refractory to tPA-mediated lytic treatment, presumably due to its platelet-rich, but fibrin-poor clot composition. We reason that combination of RB dye (50 mg/kg) and a sub-thrombotic dose of thrombin (80 U/kg) for photoactivation aimed at the proximal branch of middle cerebral artery (MCA) may produce fibrin-enriched and tPA-sensitive clots. Indeed, the thrombin and RB (T+RB)-combined photothrombosis model triggered mixed platelet:fibrin blood clots, as shown by immunostaining and immunoblots, and maintained consistent infarct sizes and locations plus low mortality. Moreover, intravenous injection of tPA (Alteplase, 10 mg/kg) within 2 h post-photoactivation significantly decreased the infarct size in T+RB photothrombosis. Thus, the thrombin-enhanced photothrombotic stroke model may be a useful experimental model to test novel thrombolytic therapies.

Traditional photothrombotic stroke (PTS) models mainly induce dense platelet aggregates of a high resistance to tissue plasminogen activator (tPA)-lytic treatment. Here a modified murine PTS model is introduced by co-injecting thrombin and photosensitive dye for photoactivation. The thrombin-enhanced PTS model produces mixed platelet:fibrin clots and is highly sensitive to tPA-thrombolysis.

フィブリン富化およびtPA感受性光血栓性脳卒中モデル

An ideal thromboembolic stroke model requires certain properties, including relatively simple surgical procedures with low mortality, a consistent ...

Optimization of the Retinal Vein Occlusion Mouse Model to Limit Variability

Mouse models of retinal vein occlusion (RVO) are often used in ophthalmology to study hypoxic-ischemic injury in the neural retina. In this report, a detailed method pointing out critical steps is provided with recommendations for optimization to achieve consistently successful occlusion rates across different genetically modified mouse strains. The RVO mouse model consists primarily of the intravenous administration of a photosensitizer dye followed by laser photocoagulation using a retinal imaging microscope attached to an ophthalmic guided laser. Three variables were identified as determinants of occlusion consistency. By adjusting the wait time after rose bengal administration and balancing the baseline and experimental laser output, the variability across experiments can be limited and a higher success rate of occlusions achieved. This method can be used to study retinal diseases that are characterized by retinal edema and hypoxic-ischemic injury. Additionally, as this model induces vascular injury, it can also be applied to study the neurovasculature, neuronal death, and inflammation.

Here, we describe an optimized protocol for retinal vein occlusion using rose bengal and a laser-guided retinal imaging microscope system with recommendations to maximize its reproducibility in genetically modified strains.

変動性を制限するための網膜静脈閉塞マウスモデルの最適化

Mouse models of retinal vein occlusion (RVO) are often used in ophthalmology to study hypoxic-ischemic injury in the neural retina. In this report, a ...

Oxygen-Induced Retinopathy Model for Ischemic Retinal Diseases in Rodents

One of the commonly used models for ischemic retinopathies is the oxygen-induced retinopathy (OIR) model. Here we describe detailed protocols for the OIR model induction and its readouts in both mice and rats. Retinal neovascularization is induced in OIR by exposing rodent pups either to hyperoxia (mice) or alternating levels of hyperoxia and hypoxia (rats). The primary readouts of these models are the size of neovascular (NV) and avascular (AVA) areas in the retina. This preclinical in vivo model can be used to evaluate the efficacy of potential anti-angiogenic drugs or to address the role of specific genes in the retinal angiogenesis by using genetically manipulated animals. The model has some strain and vendor specific variation in the OIR induction which should be taken into consideration when designing the experiments.

Oxygen-induced retinopathy (OIR) can be used to model ischemic retinal diseases such as retinopathy of prematurity and proliferative diabetic retinopathy and to serve as a model for proof-of-concept studies in evaluating antiangiogenic drugs for neovascular diseases. OIR induces robust and reproducible neovascularization in the retina that can be quantified.

げっ歯類における虚血性網膜症の酸素誘導網膜症モデル

One of the commonly used models for ischemic retinopathies is the oxygen-induced retinopathy (OIR) model. Here we describe detailed protocols for the OIR ...

A Murine Model of Ischemic Retinal Injury Induced by Transient Bilateral Common Carotid Artery Occlusion

Diverse vascular diseases such as diabetic retinopathy, occlusion of retinal veins or arteries and ocular ischemic syndrome can lead to retinal ischemia. To investigate pathological mechanisms of retinal ischemia, relevant experimental models need to be developed. Anatomically, a main retinal blood supplying vessel is the ophthalmic artery (OpA) and OpA originates from the internal carotid artery of the common carotid artery (CCA). Thus, disruption of CCA could effectively cause retinal ischemia. Here, we established a mouse model of retinal ischemia by transient bilateral common carotid artery occlusion (tBCCAO) to tie the right CCA with 6-0 silk sutures and to occlude the left CCA transiently for 2 seconds via a clamp, and showed that tBCCAO could induce acute retinal ischemia leading to retinal dysfunction. The current method reduces reliance on surgical instruments by only using surgical needles and a clamp, shortens occlusion time to minimize unexpected animal death, which is often seen in mouse models of middle cerebral artery occlusion, and maintains reproducibility of common retinal ischemic findings. The model can be utilized to investigate the pathophysiology of ischemic retinopathies in mice and further can be used for in vivo drug screening.

Here, we describe a mouse model of retinal ischemia by transient bilateral common carotid artery occlusion using simple sutures and a clamp. This model can be useful for understanding the pathological mechanisms of retinal ischemia caused by cardiovascular abnormalities.

一過性両側性頸動脈閉塞による虚血性筋炎損傷のマウスモデル

Diverse vascular diseases such as diabetic retinopathy, occlusion of retinal veins or arteries and ocular ischemic syndrome can lead to retinal ischemia. ...

Monitoring Dynamic Growth of Retinal Vessels in Oxygen-Induced Retinopathy Mouse Model

Oxygen-induced retinopathy (OIR) is widely used to study abnormal vessel growth in ischemic retinal diseases, including retinopathy of prematurity (ROP), proliferative diabetic retinopathy (PDR), and retinal vein occlusion (RVO). Most OIR studies observe retinal neovascularization at specific time points; however, the dynamic vessel growth in live mice along a time course, which is essential for understanding the OIR-related vessel diseases, has been understudied. Here, we describe a step-by-step protocol for the induction of the OIR mouse model, highlighting the potential pitfalls, and providing an improved method to quickly quantify areas of vaso-obliteration (VO) and neovascularization (NV) using immunofluorescence staining. More importantly, we monitored vessel regrowth in live mice from P15 to P25 by performing fluorescein fundus angiography (FFA) in the OIR mouse model. The application of FFA to the OIR mouse model allows us to observe the remodeling process during vessel regrowth.

This protocol describes a detailed method for the preparation and immunofluorescence staining of mice retinal flat mounts and analysis. The use of fluorescein fundus angiography (FFA) for mice pups and image processing are described in detail as well.

酸素誘発網膜症マウスモデルにおける網膜血管の動的成長のモニタリング

Oxygen-induced retinopathy (OIR) is widely used to study abnormal vessel growth in ischemic retinal diseases, including retinopathy of prematurity (ROP), ...