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Method Article
여기에서 우리는 시신경과 그 뉴런의 구조와 기능을 이해하기 위하여 염소와 rhesus 원숭이에서 생체 내 시험 (플래시 시각적 으로 불러일으킨 잠재력, 패턴 전기 전세노그램 및 광학 일관성 단층 촬영)에서 몇몇을 염판합니다.
시신경은 망막 신경절 세포에서 축축절 신호를 수집하고 뇌에 시각적 신호를 전송합니다. 시신경 상해의 큰 동물 모형은 크기와 해부학에 있는 인간에 그들의 가까운 유사성 때문에 설치류 모형에서 임상 응용에 새로운 치료 전략을 번역하기 위해 필수적입니다. 여기서우리는 시각 유발 전위(VEP), 패턴 전백소(PERG) 및 광학 일관성 단층 촬영(OCT)을 포함하여 큰 동물에서 망막 신경절 세포(RGC) 및 시신경(ON)의 기능 및 구조를 평가하는 생체내 방법을 설명한다. 염소와 비 인간 영장류 모두이 연구에서 사용되었다. 생체 내 방법을 단계적으로 제시함으로써, 우리는 다른 실험실 중 실험 재현성을 높이고 시신경병증의 대형 동물 모델의 사용을 용이하게 할 수 있기를 바랍니다.
망막 신경절 세포 (RGC)에서 축으로 구성된 시신경 (ON)은 망막에서 뇌로 시각적 신호를 전달합니다. 녹내장, 외상성 또는 허혈성 신경병증과 같은 질병은 종종 돌이킬 수없는 ON / RGC 변성과 파괴적인 시각 손실을 일으켰습니다. 현재 설치류 모델에서 ON 재생 및 RGC 보호에 많은 돌파구가 있지만1,2,3,4,5,6, ON 질병의 대부분에 대한 임상 치료는 만족스럽지 못한 결과와 지난 반세기 동안 본질적으로 동일하게 유지7,8 . 기본 연구와 임상 실습 사이의 격차를 메우기 위해 ON 질병의 큰 동물 모델을 사용하는 번역 연구는 설치류 모델보다 인간과의 해부학적 유사성 때문에 종종 필요하고 유익합니다.
염소와 rhesus 원숭이는 인간의 ON 질병을 모델링하기 위해 우리의 실험실에서 사용되는 두 개의 큰 동물 종입니다. 염소의 안구, ON 및 인접한 구조(궤도 및 비강, 두개골 기지 등)의 크기는 두개골 CT 스캔9을 기반으로 한 사람의 크기와 유사합니다. 따라서 염소 모델은 인간에서 사용하기 전에 치료 장치 또는 수술 절차를 평가하고 정제 할 수있는 기회를 제공합니다. 비인간 영장류 (NHP)로 rhesus 원숭이는 다른 종10,11에 존재하지 않는 인간과 같은 독특한 시각 시스템을 가지고 있습니다. 또한, NHP에서 부상과 치료에 대한 병리학적 반응은 인간12에서와 훨씬 유사합니다.
ON 및 RGC의 구조와 기능을 세로적으로 평가하는 생체 내에서 는 큰 동물 연구에서 중요합니다. 패턴 전기 전세노그램(PERG)은 RGC 기능을 평가하는 데 사용되어 왔다. 플래시 비주얼 은 전위 (FVEP)는 시각 시스템에서 망막 제니큘로 피질 경로의 무결성을 반영합니다. 따라서, FVEP와 결합된 PERG는 ON 기능을 반영할 수 있다9,13,14. 망막 광학 일관성 단층 촬영(OCT) 이미징은 망막 신경절 복합체(GCC)9,15의 두께를 측정할 수 있는 높은 측두및 공간 해상도로 망막 구조를 보여줄 수 있다. 이 연구에서 전기 생리학적 검사의 경우, 이러한 매개 변수가 안구 혈류에 강력한 영향을 미치고 따라서 시각 시스템의 기능에 강력한 영향을 미치기 때문에 테스트 전에 활력 징후 (열속도, 위반 속도, 혈압) 및 산소 포화 수준 (SpO2)을 모니터링하는 것이 중요합니다. 그러나, 우리는 단순성을 위해 OCT 망막 화상 진찰을 수행할 때 생명 징후를 감시하지 않았습니다. 우리의 이전 연구에 따르면9, OCT 망막 이미징에 의해 측정 된 GCC 두께는 매우 안정적이다, 3 %에 가까운 변화의 세션 계수와. 염소와 rhesus 원숭이에서 생체 내 시험은 우리의 이전 연구에서 자세히 설명되었습니다9. 여기서 우리는 실험적 투명성과 재현성을 높이기 위해 이러한 방법을 제시합니다.
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실험은 실험실 동물의 치료 및 사용에 대한 도착 지침 및 국립 보건 원 가이드에 따라 엄격하게 수행되었으며, 원저우 의과 대학 (WMU) 및 조인 연구소 (소주)의 기관 동물 관리 및 사용위원회가 승인 한 프로토콜을 준수했습니다. 체중19-23kg의 4개월에서 6개월까지 의 수컷 사넨 염소는 WMU 동물 시설에 보관되었습니다. 5-7kg의 무게로 5세에서 6세 사이의 수컷 레서스 원숭이는 조인 동물 시설에 보관되었습니다. 모든 동물은 식품 광고 리비툼과 12 h 빛 / 12 시간 어두운 주기에서 제어 온도 (21 ± 2 °C)와 에어컨 방에서 유지되었다.
1. 염소에서 플래시 비주얼이 잠재적 (FVEP)을 불러 일으켰습니다.
2. rhesus 원숭이PVEP
참고: 패턴 VEP는 rhesus macaques9에서 유도될 수 있고 진폭 및 암시적 time17에서 플래시 VEP보다 더 안정적입니다. 따라서 PVEP는 비인간 영장류에서 망막-제니큘로-피질 경로의 무결성을 검출하는 데 사용되었다.
3. 염소의 패턴 ERG (PERG)
참고: 이전 연구에서는 염소에서 PERG 신호의 인터로컨 크로스토크가 관찰되지 않았기 때문에 PERG 응답은 두 눈에서 동시에 기록될 수 있습니다9.
4. 렌지 인 레서스 마카크
참고: 레서스 마카크에 PERG 신호의 인터로큘러 크로스토크가 있는지는 불분명하므로 두 눈의 PERG 응답이 별도로 기록됩니다.
5. 염소에서 10 월
6. 10 월 에 rhesus 원숭이
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그림 1A 는 염소에서 FVEP의 대표적인 결과를 보여줍니다. 동일한 플래시 강도의 파형은 상대적인 유사성을 가지고 있지만 파형을 두 번 검사하는 것이 좋습니다. 전자 기기에 의해 생성된 전자파는 수집된 전기 신호를 방해하여 높은 기준 소음과 파형의 반복성이 떨어집니다. 따라서, 이러한 간섭을 피하기 위해 전기 생리학적 검사 중에 주변 환경에 연결된 중복 전자 장치가...
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이 연구에서는 염소와 rhesus 원숭이에 VEP, PERG 및 OCT의 프로토콜을 제시합니다. 이러한 생체 내 방법은 녹내장, 허혈성 또는 외상성 시신경병증 및 광학 신경염과 같은 다양한 시신경병증의 대형 동물 모델에 적용될 수 있다.
PVEP는 FVEP17보다 더 안정적이고 민감합니다. 그러나 염소9에서는 유도될 수 없습니다. 이와 ?...
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저자는 공개 할 이해 상충이 없습니다.
이 연구는 다음과 같은 보조금에 의해 지원되었다: 중국의 국가 키 R&D 프로그램 (2021YFA10101200); 원저우 의학 연구 프로젝트 (Y20170188), 중국의 국가 키 R&D 프로그램 (2016YFC1101200); 중국 국립 자연 과학 재단 (81770926;81800842); 저장성 주요 R&D 프로그램 (2018C03G2090634); 원저우안과 병원(YNZD1201902)의 주요 R&D 프로그램. 스폰서 또는 자금 조달 조직은 이 연구의 설계 또는 수행에 아무런 역할을 하지 않았습니다.
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Name | Company | Catalog Number | Comments |
47.6 x 26.8 cm monitors | DELL Inc. | E2216HV | The visual stimuli of contrast-reversal black-white checkerboards were displayed on screens |
6.0 mm tracheal tube | Henan Tuoren Medical Device Co., Ltd | PVC 6.0 | ensure the airway |
alligator clip | |||
atropine | Guangdong Jieyang Longyang Animal pharmaceutical Co.,Ltd. | reduce bronchial secretion and protect heart from vagal nerve activation | |
Carbomer Eye Gel | Fabrik GmbH Subsidiary of Bausch & Lomb | moisten the cornea and stabilize the recording electrodes | |
ERG-Jet recording electrodes | Roland Consult Stasche&Finger GmbH | 2300 La Chaux-De-Fonds | ERG recording |
eye speculum | Shanghai Jinzhong Medical Device Co., Ltd | ZYD020 | open palpebral fissure |
Heidelberg Spectralis OCT system | Heidelberg Engineering | OCT system | |
Imaging | (https://www.heidelbergengineering.com/media/e-learning/Totara-US/files/pdf-tutorials/2238-003_Spectralis-Training-Guide.pdf) | ||
isoflurane | RWD Life Science Co., Ltd | R510-22 | isoflurane anesthesia |
male Saanen goats | Caimu Livestock Company, country (Hangzhou, China) | The male Saanen goats, aged from 4 to 6 months with weight of 19–23 kg | |
needle electrode | Roland Consult Stasche&Finger GmbH | U51-426-G-D | use for FVEP ground electrode and PERG reference electrodes |
periphery venous catheter intravenously | BD shanghai Medical Device Co., Ltd | 383019 | intravenous access for atropine and propofol |
propofol | Xian Lipont Enterprise Union Management Co.,Ltd. | induce Isoflurane anesthesia in goat | |
Tropicamide Phenylephrine Eye Drops | SANTEN OY, Japan | 5% tropicamide and 5% phenylephrine hydrochloride | |
visual electrophysiology device | Gotec Co., Ltd | GT-2008V-III | use for FVEP & PERG |
xylazine | Huamu Animal Health Products Co., Ltd. | xylazine anesthesia: intramuscular injection of xylazine 3mg/kg | |
zoletil50 | Virbac | induce Isoflurane anesthesia in monkey |
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