JoVE 비디오를 활용하시려면 도서관을 통한 기관 구독이 필요합니다. 전체 비디오를 보시려면 로그인하거나 무료 트라이얼을 시작하세요.
Method Article
* 이 저자들은 동등하게 기여했습니다
이 원고는 설치류 안구에서 슬라이드의 조직학적 준비를 위한 프로토콜을 제시합니다. 제안된 방법을 사용하면 광학 현미경으로 내부 망막을 쉽게 시각화하고 평가할 수 있습니다. 절차는 생쥐와 쥐의 안구에 대해 제시됩니다.
설치류 안구는 녹내장, 고혈압성 망막병증 등과 같은 많은 안과 질환의 병리 메커니즘을 연구하기 위한 강력한 도구입니다. 전임상 실험을 통해 연구자들은 신약의 효능을 조사하거나, 새로운 치료 방법을 개발하거나, 질병의 발병 또는 진행과 관련된 새로운 병리 메커니즘을 찾을 수 있습니다. 조직학적 검사는 수행된 실험의 효과를 평가하는 데 필요한 많은 정보를 제공하며 퇴행, 조직 리모델링, 침투 및 기타 여러 병리를 밝힐 수 있습니다. 임상 연구에서 조직학적 검사에 적합한 눈 조직을 얻을 수 있는 기회는 거의 없기 때문에 연구자들은 설치류의 안구 검사가 제공하는 기회를 활용해야 합니다. 이 원고는 설치류 안구 절편의 조직학적 준비를 위한 프로토콜을 제시합니다. 절차는 마우스와 쥐의 안구에 대해 제시되며 (i) 안구 적출, (ii) 추가 분석을 위해 안구 보존, (iii) 파라핀으로 조직 처리, (iv) 슬라이드 준비, (v) 헤마톡실린 및 에오신 염색, (vi) 광학 현미경으로 조직 평가. 제안된 방법을 사용하면 망막을 쉽게 시각화하고 자세히 평가할 수 있습니다.
안구는 시각 기관을 구성하는 지구본과 같은 구조입니다. 안구 내부는 각막, 홍채, 섬모체, 수정체, 전방, 후방을 포함하는 전안부와 유리체, 망막, 맥락막, 공막, 시신경두를 포함하는 후안부의 두 부분으로 나눌 수 있습니다. 전방(anterior chamber)은 각막과 홍채 사이에 위치합니다 1,2. 홍채는 중앙에 동공이라고 하는 구멍이 있는 원형 구조입니다. 각막과 홍채의 접합부에는 배수각이 있는데, 여기서 전문화된 섬유주 시스템이 안구에서 정맥계로 수액을 배출합니다. 후방(posterior chamber)은 홍채(iris), 모양체(ciliary body), 수정체(lens)뿐만 아니라 수정체를 제자리에 고정하는 현수인대(suspensory ligament)에 의해 묶여 있습니다. 수정체 뒤에는 안구의 가장 큰 구조인 유리체가 있습니다. 유리체는 망막에 부착되어 그 위치를 안정시킵니다. 망막은 맥락막(choroid)과 공막(sclera)으로 둘러싸여 있다1. 안구의 해부학적 구조는 그림 1에 요약되어 있습니다.
안구 벽은 세 개의 층으로 구성됩니다. 가장 바깥쪽 층은 공막(sclera)으로, 안구를 손상으로부터 보호하고 모양을 유지합니다. 안구의 앞쪽 극에서 공막은 투명한 각막으로 변합니다. 공막 아래에는 포도막(uvea)이라고 하는 혈관 구조가 있는데, 이 조직의 주요 기능은 안구 구조에 영양을 공급하는 것입니다. 포도막은 맥락막을 형성하고, 전극 내에서는 섬모체와 홍채1을 형성합니다. 가장 안쪽 층은 망막으로, 뉴런, 신경교세포, 색소 상피 세포로 구성된 고도로 전문화된 눈 구조입니다. 망막 뉴런에는 광수용체 세포(간상세포와 원추세포), 수평세포, 양극성 세포, 무축삭 세포, 망막 신경절 세포(RGC)가 포함됩니다. 이 세포는 복잡한 층으로 구성되어 있으며, 그들의 역할은 빛의 자극을 받아들이고 처리하는 것입니다 2,3. 망막의 신경교세포(glial cell)는 뮐러세포(Müller cell), 성상세포(astrocyte), 미세아교세포(microglia)로 구성되며, 이들은 망막의 모든 층에 존재합니다. 신경교세포의 많은 기능에는 뉴런의 영양, 혈액-망막 장벽 지원, 망막의 층적 구조를 유지하기 위한 뉴런의 구조적 지원, 뉴런의 신진대사 조절, 뉴런의 기능, 성장 및 생존을 조절하는 생물학적 활성 단백질의 분비, 망막 내 면역학적 과정 조절등이 있습니다 4. 색소 상피 세포는 망막의 가장 바깥쪽 층을 구성하며 맥락막과 광수용체 사이의 장벽 역할을 합니다. 이 세포는 노폐물과 영양분의 양방향 이동을 조절하고 빛 에너지를 흡수하고 빛에서 생성된 활성산소종을 중화하여 과도한 빛으로 인한 손상으로부터 망막을 보호합니다5.
망막은 10개의 층으로 나눌 수 있습니다: (i) 망막 색소 상피, (ii) 광수용체 분절층(간상체 및 원추세포), (iii) 외부 제한막(ELM), (iv) 외부 핵층(ONL), (v) 외망상층(OPL), (vi) 내핵층(INL), (vii) 내망상층(IPL), (viii) 신경절 세포층(GCL), (ix) 망막 신경 섬유층(RNFL), 및 (x) 내부 제한 멤브레인(ILM)2. 망막의 핵층에는 ONL, INL 및 GCL이 포함되며, 세포 간 시냅스 연결이 있는 층에는 OPL 및 IPL6이 있습니다. 간상체와 원추세포의 핵은 ONL을 형성하고 축삭돌기는 OPL로 확장되어 양극성 및 수평 세포의 수상돌기에 연결됩니다. INL 내에는 수평세포, 양극성 세포핵, 무축삭 세포핵이 있습니다. IPL 내에서 양극성 세포와 무축삭 세포의 축삭 말단은 망막 신경절 세포의 수상돌기와 시냅스를 형성합니다. GCL 내에서 망막 신경절 세포는 대부분의 세포체를 구성하지만 일부 탈구된 무축삭 세포도 발견될 수 있습니다. 망막 신경절 세포의 축삭돌기는 RNFL을 형성하고, 더 나아가 시신경을형성합니다 7,8,9.
망막의 신경퇴행성 질환과 같은 많은 안과 질환은 돌이킬 수 없고 불치의 실명을 초래한다10. 시각은 가장 중요한 감각 중 하나로 간주되며11 영구적인 실명은 환자의 삶의 질을 현저히 떨어뜨린다. 많은 질병의 병리 메커니즘에 대한 이해를 심화하기 위해 세포 배양 또는 동물 모델을 사용한 전임상 연구가 광범위하게 수행됩니다. 실험 동물을 사용한 전임상 연구는 안과 질환의 기저에 있는 병리 메커니즘을 평가하고 새로운 치료 전략을 개발할 수 있는 기회를 제공합니다. 안과 질환은 대형 동물(원숭이, 소, 개, 고양이)과 작은 동물(토끼, 쥐, 생쥐, 제브라피시) 모두에서 모델링할 수 있습니다. 더 큰 동물을 사용하면 크기 때문에 눈에 더 쉽게 접근할 수 있습니다. 반면에 설치류로 수행 된 실험은 상대적으로 빠른 번식으로 인해 특정 질병에 대한 감수성을 특징으로하는 근친 균주의 번식을 허용합니다12, 13.
동물 모델에서는 적출이 가능하여 안구에 대한 상세한 조직병리학적 검사를 수행할 수 있으며, 질병 발병 중 눈의 특정 구조에서 나타나는 경미한 병리학을 평가할 수 있습니다. 조직병리학적 평가는 안구 장애의 병리 메커니즘을 연구하는 동안 매우 유용한 도구입니다. 발표된 문헌에서 안구의 조직학적 검사 방법론에 대한 설명이 매우 제한적이고 단계별 가이드가 부족하여 초보자가 재현하기 어렵습니다. 이 연구는 조직학적 슬라이드를 준비하고 쥐와 쥐의 망막을 평가하는 간단하고 간결한 방법을 제공하는 것을 목표로 합니다.
연구는 기관 지침에 따라 수행되었습니다. 본 연구에 사용된 안구는 폴란드 바르샤바에 있는 바르샤바 생명과학대학교의 제2차 지역 윤리 위원회에서 발행한 연구 승인 번호 WAW2/122/2020을 기반으로 수행된 실험에 포함된 동물에서 얻은 것입니다. 우리의 프로토콜은 11주와 44주 된 쥐와 6주, 12주, 16주 된 쥐를 검사하여 개발되었습니다.
1. 마우스 안구의 준비
참고: 이 프로토콜은 생쥐 안구 절편을 준비하는 방법을 제시하며, 11주 령의 암컷 C57Bl/6마리의 마우스(평균 체중 21g), 44주 령의 암컷 C57Bl/6마리의 마우스(평균 체중 25g), 11주 령의 암컷 DBA/마우스 2마리(평균 체중 21.5g) 및 녹내장이 있는 44주 령의 암컷 DBA/마우스 2마리(평균 체중 25g)에서 채취한 안구를 사용하여 개발되었습니다.
2. 쥐 안구 단면도와 활주 설치의 준비
참고: 이 프로토콜은 쥐 안구 절편을 준비하는 방법을 제시하며 6주 령의 수컷 SHR 쥐(평균 체중 115.5g), 동맥성 고혈압이 있는 12주 령의 수컷 SHR 쥐(평균 체중 262.5g), 6주 령의 수컷 WKY 쥐(평균 체중 143.5g), 12주 령의 수컷 WKY 쥐(평균 체중 265g), 생후 12주 령의 수컷 루이스 쥐(평균 체중 310g)와 당뇨병을 앓고 있는 16주 령의 수컷 루이스 쥐(평균 체중 259g).
3. 안구 부분 평가
제시된 프로토콜을 사용하여 안구의 특정 구조의 해부학과 형태를 자세히 평가할 수 있습니다. 우리 팀은 녹내장, 당뇨병성 망막병증, 고혈압성 망막병증과 같은 망막 질환에서 신경퇴행의 병리기전을 연구하는 데 중점을 두고 있습니다. 망막의 신경퇴행 특징을 평가하기 위해 RT(쥐 안구-그림 2, 쥐 안구-그림 3), ONL, OPL, INL, IPL...
쥐와 쥐의 안구에 대한 조직학적 검사는 실험 안과 분야에서 강력한 도구입니다. 안과 질환 과정에서 안구 구조의 변화와 관련된 새로운 정보를 제공할 수 있으며, 그렇지 않으면 임상 환경에서 관찰되지 않을 것입니다. 설명된 프로토콜은 망막의 조직학적 분석을 수행하는 간단한 방법을 제시합니다. 각막과 같은 전방 조직을 처리하는 데 필요한 절차의 미묘함은 여기?...
저자는 이해 상충이 없음을 선언합니다.
쥐를 포함한 이 작업은 2014-2020년 운영 프로그램 지식 교육 개발에 따라 유럽 사회 기금이 공동 자금을 지원하는 바르샤바 의과 대학의 발전을 위한 기회로서의 TIME 2 MUW - 교육 우수성 프로젝트의 일환으로 자금을 지원받았으며, 공동 자금 조달 계약 번호: POWR.03.05.00-00-Z040/18-00. 생쥐를 포함한 이 작업은 2020년부터 2022년까지 시행된 프로젝트의 일환으로 수행되었으며, 바르샤바 의과대학이 확보한 과학 보조금으로 자금을 지원받았습니다.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Acetone | Chempur | 111024800 | |
Dumont Tweezers #5, 11cm, 0.05 x 0.01mm Tips | World Precision Instruments | 14095 | small, microsurgical forceps |
Eosin | Mar-Four | 4P.05.2001/L | Aqueous solution |
Ethyl alcohol 96 % | Chempur | CH.ET.AL.96%CZDA.CH | |
Ethyl alcohol 99.9 % | Chempur | CH.ETYL.ALK.99,9%BW | Use to prepare 70% and 80% solutions of EtOH |
Glacier - 86 °C Ultralow Temperature Freezer NU-9483E | NuAire | 13027D0034 | Freezing temperature - 80 °C |
Glass slides | Mar-Four | MI.15.01673 | Ground glass slides with a double-sided matte field for description |
Leica CV5030 Fully Automated Glass Coverslipper | Leica Biosystems | 14,04,78,80,101 | Automated slide sealer |
Mayer's hematoxylin | Chempur | 124687402 | |
Metal base molds 15 mm x 15 mm | Leica Biosystems | 3803081 | |
Microme HM 340 E | Thermo Scientific | 90-519-0 | Microtome |
Microtome razor blades | Mar-Four | HI.N.35 | Cutting angle 35° |
Micro-Twin biopsy cassette | Mar-Four | LN.13874550 | |
Microwave Hybrid Tissue Processor | Milestone | ||
Multistainer Leica ST5020 | Leica Biosystems | Automated slide stainer | |
NanoZoomer 2.0-HT slide scanner | Hamamatsu | C9600 | Histopathological slide scanner |
NDP.view2 Image viewing software | Hamamatsu | U12388-01 | Image viewing software |
Paraffin Pathowax Plus | Mar-Four | 4P.PWP.010 | Melting temperature 56 °C - 58 °C |
Paraformaldehyde | Sigma - Aldrich | 441244-1KG | Prepare a 4% solution in PBS |
PBS Tablets | Merck Millipore | 524650-1EA | Use to prepare a solution of phosphate buffer saline, per manufacturer's instructions |
Pierce Microcentrifuge Tubes, 1.5 mL | Thermo Scientific | 69715 | |
Refrigerator-freezer EN14000AW | Electrolux | 925032562-00 | refrigeration 4 °C |
Scalpel blade | Swann-Morton | T.OST.SKAL00.024 | |
Sucrose | Chempur | 427720906 | |
SuperCut Spring Scissors, 12.5cm, Curved | World Precision Instruments | 501925 | curved, small microsurgical scissors |
Tape for automatic sealers | Mar-Four | KP-3020/SMRH001 | |
Xylene | Chempur | CH.KSYL.5l.METAL.OP |
JoVE'article의 텍스트 или 그림을 다시 사용하시려면 허가 살펴보기
허가 살펴보기This article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. 판권 소유