생쥐의 백내장 수술 모델링

요약

이 방법은 성체 마우스에서 수정체 섬유 세포를 제거하고 수정체 상피 세포(LEC)가 부착된 수정체 주머니를 남겨 생체 내 백내장 수술을 모델링합니다. 그런 다음 부상 반응은 분자 및 형태학적 기준을 사용하여 수술 후 여러 번 평가됩니다.

초록

백내장 수술(CS)은 전 세계적으로 시각 장애의 주요 원인인 백내장에 대한 효과적인 치료법입니다. 그러나 CS는 안구 염증을 유발하며, 장기적으로는 수술 후 수정체 상피 세포(LEC)의 과잉 증식과 근섬유아세포 및/또는 비정상적인 섬유 세포로의 전환으로 인한 수정체 탈구(PCO) 및/또는 수정체 탈구를 초래할 수 있습니다. 그러나 대부분의 in vitro 모델은 in vivo에서 볼 수 있는 LEC의 상처 치유 반응을 요약하지 않는 반면, 토끼와 같은 백내장 수술의 전통적인 동물 모델은 유전자 발현의 유전자 조작을 통해 메커니즘을 테스트할 수 없기 때문에 CS가 염증 및 PCO를 유발하는 분자 메커니즘은 여전히 모호합니다. 최근에는 본 연구실 등에서 유전자 변형 마우스를 이용하여 전염증성 신호전달 및 LEC 상피에서 중간엽으로의 전이를 유도하는 분자 메커니즘을 연구하는 데 성공하여 PCO 발병 기전에 대한 새로운 통찰력을 제공하고 있습니다. 여기에서는 RNAseq를 통한 렌즈 섬유 세포 제거에 대한 LEC의 반응에 대한 강력한 전사 프로파일링, 반정량적 면역형광에 의한 단백질 발현 평가, 염증과 같은 급성 후유증의 발병기전 및 LEC의 근섬유아세포로의 후속 전환에 관여하는 것으로 가정된 유전자의 기능을 테스트하기 위한 최신 마우스 유전학 도구의 사용을 허용하는 마우스의 백내장 수술을 모델링하기 위한 확립된 프로토콜에 대해 보고합니다 및/또는 비정상적인 렌즈 섬유 셀.

서문

수정체는 빛을 굴절시켜 망막 ^1,2,3에 명확하게 초점이 맞춰진 이미지를 생성하는 고도로 조직화된 투명한 조직입니다. 이 특수 기관은 수정체를 눈의 다른 부분과 격리하는 중단되지 않는 기저막(캡슐)으로 둘러싸여 있습니다. 캡슐의 안쪽 전방 표면은 수정체 상피 세포(LECs)의 단층을 고정하고, 이 단층은 수정체 적도에서 수정체의 대부분을 구성하는 렌즈 섬유 세포로 분화합니다³. 백내장은 노화, 유전적 돌연변이, 자외선, 산화 스트레스, 안구 외상과 같은 요인으로 인해 수정체가 투명도를 잃을 때 발생한다⁴. 백내장은 전 세계적으로 실명의 주요 원인이며, 특히 의료 서비스가 열악한 국가에서 그러하다⁵. 그러나 이 상태는 이제 수정체 캡슐과 부착된 수정체 상피를 제거하는 수정체 유화에 의해 불투명한 수정체 세포를 외과적으로 제거한 다음 진동 프로브를 사용하여 수정체의 세포 덩어리를 흡입할 수 있는 더 작은 조각으로 분해함으로써 쉽게 치료할 수 있....

프로토콜

다음 프로토콜은 프로토콜 #1039-2021-1에 따라 델라웨어 대학교 기관 동물 보호 및 사용 위원회에서 승인했습니다. ARVO(Association for Research in Vision and Ophthalmology)에 따라 안과 및 시력 연구에서 동물 사용을 위한²⁴에 따라 모든 안구 생존 수술은 한쪽 눈에서만 수행할 수 있습니다. 이 프로토콜에 사용되는 시약 및 기기에 대한 자세한 내용은 재료 표를 참조하십시오. 렌즈 섬유를 추출하고 봉합하기 위한 대체 접근법이 그림 2와 그림 3에 나와 있습니다.

1. 동물

1. 이 절차에는 온전한 렌즈를 가진 눈을 가진 야생형 또는 유전자 변형 실험실 마우스 균주를 사용하십시오.
   1. C57BL/6 마우스를 시작점으로 사용하는데, 그 이유는 그들의 반응이 형태학적 및 분자 수준 모두에서 매우 재현성이 높기 때문이다^25,26

토론

이 수술 기법은 고급 마우스 조작 및 미세 수술 기술을 필요로 하며, 이를 개발하기 위해서는 연습이 필요합니다. 가장 숙달하기 어려운 것은 상처를 봉합하기 위해 각막에 미세한 봉합사를 배치하는 것입니다. 실험자가 봉합에 대한 완전한 초보자라고 가정합니다. 이 경우 먼저 끈과 천을 사용하여 연습 한 다음 작은 과일에 대구경 봉합사를 사용하여 수술 용 사각형 매?.......

자료

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