Name: in vivo multimodal imaging and analysis of mouse laser-induced choroidal neovascularization model
Uploaded: 2018-01-21T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 56 s
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저자 우수한 기술과 videographic 지원 율리야 Naumchuk (Loyola 대학 시카고)와 아 그네 Žiniauskaitė (Experimentica 주식 회사)를 감사 하 고 싶습니다. Kaja 박사 연구 프로그램 박사 존 P.와 써 리 E. Mulcahy 부여 교수 Loyola 대학 시카고에 안과에 의해 지원 됩니다.

모든 동물 ARVO 문을 따라 동물에 대 한 사용의 안과 및 비전 연구 및 동물 실험에 대 한 EC 지침 86/609/EEC 승인 및 핀란드의 동물 실험 보드에 의해 모니터링 프로토콜을 사용 하 여 치료를 받았다.
1. 레이저 유도 마우스 CNV 모델 5
<ol><li>거시적 어떤 이상에 대 한 동물의 눈을 검사 합니다.</li>
	<li>마우스 무게.</li>
	<li>계산 하 고 동물, 예를 들면 medetomidine (1 mg/kg), 케 타 민 (75 mg/kg), 그리고 1:1.5:2.5, 또는 마 취 제 (40-75 mg/kg)의 비율 (0.9 %NaCl 용액) 증류수의 혼합물의 무게에 따라 사용, 마 취약의 적절 한 금액을 준비 xylazine (5 mg/kg), 그리고 1:2.; 5: 1의 비율로 증류수 (0.9 %NaCl 용액) 20 g 마우스에 대 한 혼합물의 0.1 mL를 주사.</li>
	<li>Intraperitoneally 마 취 제를 주사.</li>
	<li>동물 마 취 때까지 감 금 소 및 대기에 다시 마우스를 놓습니다. 마우스는 제대로 페달 반사의 부족에 의해 anesthetized 확인 합니다.</li>
	<li>레이저 안전 개인 보호 장비를 사용 하 여를 확인 합니다.</li>
	<li>슬릿 램프와 532 nm 다이오드 레이저를 켭니다.</li>
	<li>감 금 소 및 난방 패드에 장소에서 마우스를 제거 합니다.</li>
	<li>동 공 팽창에 대 한 Tropicamide의 한 방울을 적용 합니다. 전체 (3 mm) 동 공 팽창에 대 한 3-5 분을 기다립니다.</li>
	<li>슬릿 램프의 단계에 마우스를 놓습니다.</li>
	<li>Applanate 각 막에 coverslip에 opthalmic 액체 젤의 한 방울을 배치 합니다.</li>
	<li>마우스 눈을 센터에 시 신경 머리의 방향을 정하십시오.</li>
	<li>100 레이저 전원 설정 mW, 100 ms, 기간 및 50 μ m 스팟 사이즈.</li>
	<li>망막 안료 상피 (RPE)에 레이저 빔을 초점.</li>
	<li>각각 4, 8, 및 12 시 시 신경 주위에 위치에 이상적으로 망막 혈관을 피하 여 레이저 촬영 한 눈에 확인 합니다. 모든 레이저 망막 출혈의 부재에 대 한 촬영 후 눈의 저를 검사 합니다. Contralateral 눈 비에서 컨트롤 역할을 합니다.</li>
	<li>다시가 열 패드에 coverslip 및 장소 마우스를 삭제 합니다.</li>
	<li>두 눈에 한 방울 못 젤 방울을 적용 합니다.</li>
</ol>2. SD-10 월 6,7
<ol><li>설치류 맞춤 단계에 마우스를 놓고 머리를 고정 합니다.</li>
	<li>Vivo에서 이미징 X 및 Y 단계 컨트롤러를 사용 하 여 SD 10 월 시스템 (예를 들어, Bioptigen/Leica Envisu R2200) 얼굴 눈의 렌즈를 맞춥니다.</li>
	<li>Bruch의 막의 휴식을 확인 하기 위해 SD 10 월 검사: 일단 SD-10 월 전체 눈 검사, 수동으로 이동할 참조 라인 lasered 사이트. Bruch의 막의 나누기에서 영역 ( 그림 1참조)에 명확 하 게 볼 수 있어야 합니다.</li>
</ol>3. fluorescein 제품은 7,,89
<ol><li>홀더, 마우스를 제거 하 고 (예를 들어, 하이델베르크 Spectralis HRA2) FA 시스템에 그것을 배치.</li>
	<li>레이저에 초점 적외선 반사율 모드를 사용 하 여 보기 창 중간에 시 신경의 머리와 눈의 저 분야를 구울.</li>
	<li>피하 또는 intraperitoneally 5 %fluorescein 나트륨 소금 20 g 마우스에 대 한 0.1 mL를 주사.</li>
	<li>안 수준에 초점을.</li>
	<li>안 초점 수준에서 이미지를 가져가 라.</li>
	<li>다시 망막 수준에 집중 하 고 이미지를 가져가 라.</li>
	<li>30 s 및 반복 단계 3.4-3.6 기다립니다.</li>
	<li>소유자에서 마우스를 제거 하 고 난방 패드에 그것을 배치.</li>
	<li>Α2-medetomidine, atipamezole (0.5 mg/kg, i.p.), 또는 마 취에서 동물 복구에 대 한 대기에 대 한 적으로 마 취를 반대로.</li>
	<li>반복 에서 vivo SD 10 월 및 FA 이미징 마 취 동물에 후속 일 5, 10, 14에.</li>
</ol>4. CNV 등급
<ol><li>학년 10 월 이미지와 다음 날 0 lasering 직후 찍은 안 FA 이미지에서 Bruch의 막의 손상: 0-Bruch의 멤브레인은 손상 되지 1-Bruch의 막의 성공적인 손상</li>
	<li>학년 누설 fluorescein 신호 다음으로 망막 FA 이미지의 일련에서의 역학을 비교 하 여 관찰 했다에서 관광 명소에서 CNV의 존재: 0-망막의 정상적인 외관 누설의 0.5-희미 한 얼룩 1.0-새 CNV 영역 참고: 사용 하 여 OCT 영상 CNV의 또는 의심 FA에서 추가 확인 10 월 이미지에 intraretinal 액체의 존재 CNV 등급 좋을 곳.</li>
</ol>5. 망막 두께 측정
<ol><li>자동된 분할 소프트웨어를 사용 하 여 망막 두께 측정. RPE (건강 측정 사이트), 또는 RPE 손상 (레이저 사이트)의 사이트에 연결 하는 가상 선 신경 섬유 층에서 모든 층의 간격으로 총 망막 두께 간주 됩니다 확인 하십시오 ( 그림 7참조).</li>
</ol>

<ol>
	<li>Dobi, E. T., Puliafito, C. A., Destro, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+model+of+experimental+choroidal+neovascularization+in+the+rat.">A new model of experimental choroidal neovascularization in the rat.</a> Arch. Ophthalmol. Chic. Ill 1960. 107, 264-269 (1989).</li><li>Tobe, 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=Evolution+of+neovascularization+in+mice+with+overexpression+of+vascular+endothelial+growth+factor+in+photoreceptors.">Evolution of neovascularization in mice with overexpression of vascular endothelial growth factor in photoreceptors.</a> Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 39, 180-188 (1998).</li><li>Seo, M. S., 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=Dramatic+inhibition+of+retinal+and+choroidal+neovascularization+by+oral+administration+of+a+kinase+inhibitor.">Dramatic inhibition of retinal and choroidal neovascularization by oral administration of a kinase inhibitor.</a> Am. J. Pathol. 154, 1743-1753 (1999).</li><li>Grossniklaus, H. E., Kang, S. J., Berglin, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+choroidal+and+retinal+neovascularization.">Animal models of choroidal and retinal neovascularization.</a> Prog. Retin. Eye Res. 29, 500-519 (2010).</li><li>Shah, R. S., Soetikno, B. T., Lajko, M., Fawzi, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Mouse+Model+for+Laser-induced+Choroidal+Neovascularization.">A Mouse Model for Laser-induced Choroidal Neovascularization.</a> J Vis Exp. (106), e53502 (2015).</li><li>Giani, A., 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=In+vivo+evaluation+of+laser-induced+choroidal+neovascularization+using+spectral-domain+optical+coherence+tomography.">In vivo evaluation of laser-induced choroidal neovascularization using spectral-domain optical coherence tomography.</a> Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 52, 3880-3887 (2011).</li><li>Gong, Y., 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=Optimization+of+an+Image-Guided+Laser-Induced+Choroidal+Neovascularization+Model+in+Mice.">Optimization of an Image-Guided Laser-Induced Choroidal Neovascularization Model in Mice.</a> PloS One. 10, e0132643 (2015).</li><li>Sheets, K. G., 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=Neuroprotectin+D1+attenuates+laser-induced+choroidal+neovascularization+in+mouse.">Neuroprotectin D1 attenuates laser-induced choroidal neovascularization in mouse.</a> Mol. Vis. 16, 320-329 (2010).</li><li>Hoerster, R., 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=In-vivo+and+ex-vivo+characterization+of+laser-induced+choroidal+neovascularization+variability+in+mice.">In-vivo and ex-vivo characterization of laser-induced choroidal neovascularization variability in mice.</a> Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. Albrecht Von Graefes Arch. Klin. Exp. Ophthalmol. 250, 1579-1586 (2012).</li><li>Sulaiman, R. S., 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+Simple+Optical+Coherence+Tomography+Quantification+Method+for+Choroidal+Neovascularization.">A Simple Optical Coherence Tomography Quantification Method for Choroidal Neovascularization.</a> J. Ocul. Pharmacol. Ther. Off. J. Assoc. Ocul. Pharmacol. Ther. Off. J. Assoc. Ocul. Pharmacol. 31, 447-454 (2015).</li></ol>

저자 Symantas Ragauskas 박사는 직원 (연구원) 및 제공 계약 연구 서비스 채용이 문서에서 사용 되는 전 임상 CNV 모델 Experimentica 회사의 주주.
저자에 바 Kielczewski는이 문서에 사용 되는 SD 10 월 시스템을 생산 하는 Leica 마이크로 시스템즈의 직원 (연구 응용 프로그램 엔지니어, 10 월).
저자 조셉 밴스는 직원 (나 10 월 판매 감독)이이 문서에 사용 되는 SD 10 월 시스템을 생산 하는 Leica 마이크로 시스템즈의. 요셉 밴스 대통령 그리고 Spective, LLC의 전무 이사 이기도합니다.
저자 사이먼 Kaja, 박사 컨설턴트 최고 과학 책임자와 Experimentica 주식 회사, 한 전 임상 계약 연구 조직 제공 계약 연구 서비스, 포함이이 문서에서 사용 되는 전 임상 CNV 모델의 주주입니다. 사이먼 Kaja, 박사 CEO의 K & P 과학, LLC는, 컨설팅 회사, 생명 과학 이며 또한 박사 존 P. 및 Loyola 대학 시카고, Stritch 학부의 안과 써 E. Mulcahy 부여 교수로. 이 계약의 용어를 검토 하 고 상충 방침에 따라 Loyola 대학 시카고에 의해 승인 되었습니다.
저자 Giedrius Kalesnykas 박사는 직원 (CEO) 및 제공 계약 연구 서비스 채용이 문서에서 사용 되는 전 임상 CNV 모델 Experimentica 회사의 주주.

복합 영상 CNV 병리학 평가 위한 귀중 한 도구를 제공합니다. 여기 우리는 FA, 구성 된 이미징 프로토콜 제시 SD-10 월, 그리고 CNV 병 리의 재현, 빠르고 신뢰할 수 있는 평가 대 한 자동 세분화. Bruch의 막 레이저 관리가 확인 후의 휴식. 또한,이 단계에서 SD OCT를 사용 하 여도 해석 결과의 혼동 수 있습니다 가능한 intraretinal 및 subretinal 출혈의 즉각적인 시각화 허용. 망막 누수 FA 이미지에서 fluorescein 신?...

최초의 성공적인 시도가 설치류에 인간의 CNV의 병 리를 모방 긴 에반스 쥐1크립 톤 레이저와 거의 3 년 전을 시연 했다. 그 후, 크립 톤 레이저는 가장 인기 있는 마우스 스트레인, C57BL/6J2,,34에 Bruch의 멤브레인을 끊는 데 사용 됩니다. CNV 유도 FA와 조직학 얼룩 확인 했습니다. 10 월, 같은 비 침범 성 이미징 modalities의 급속 한 발전 설치류 전 임상 모델 분야의 성장을 육성 시켰다. 크게 여러 시간 시점에 같은 눈에 망막의 형태학 상 변화를 모니터링 하는 기능, 동물 사용의 감소에 기여 하 고 실험 연구에서 효율을 증가. CNV 변의 조직학 평가 오히려 간단 하며 레이저 관리, 이미지 수집 및 이미지 분석 소프트웨어를 사용 하 여 지역/볼륨 추정의 사이트 주위 비정상적인 혈관 성장의 라벨. 대조적으로, vivo에서 화상 진 찰 양식 CNV 병리학과 그 해석의 더 복잡 한 분석을 소개합니다.
여기 우리는 간단 하 고 비교적 빠른 방법을 제시 학년 유도, 진행, CNV의 회귀를 FA, SD-10 월를 사용 하 여 및 마우스에 자동된 분할 방법 레이저 유도 CNV 모델.

<table><tbody><tr><td>Medetomidine (commercial name Domitor)</td><td>Orion</td><td>Vnr 01 56 02</td><td>Anesthesia</td></tr><tr><td>Ketamine</td><td>Intervet</td><td>Vnr 51 14 85</td><td>Anesthesia</td></tr><tr><td>0,9% NaCl</td><td>B Braun</td><td>357 0340</td><td>Anesthesia</td></tr><tr><td>Xylazine (commercial name Rompun vet)</td><td>Bayer</td><td>vnr 14 89 99</td><td>Anesthesia</td></tr><tr><td>Tropicamide</td><td>Santen</td><td>Vnr 04 12 36</td><td>Mydriatic agent</td></tr><tr><td>Viscotears</td><td>Alcon</td><td>Vnr 44 54 81</td><td>Lubricant</td></tr><tr><td>Systane</td><td>Alcon</td><td>&amp;nbsp;-</td><td>Lubricant</td></tr><tr><td>5% Fluorescein sodium salt</td><td>Sigma Aldrich</td><td>F6377-100G</td><td>Fluoresent agent</td></tr><tr><td>Atipamezole (commercial name Antisedan)</td><td>Orion</td><td>Vnr 47 19 53</td><td>Anesthesia</td></tr></tbody></table>

in vivo multimodal imaging and analysis of mouse laser-induced choroidal neovascularization model

레이저 유도 안 neovascularization (CNV) 나이 관련 황 반 변성 (AMD)의 습식 모방을 잘 설립 모델입니다. 이 프로토콜에서 우리는 신생 프로세스, 하지만 오히려 multimodal 경도 에서에서 얻을 수 있는 강력한 정보에 초점을 방 아 쇠를 단순히 병 변 레이저 유도 생성의 기술적 고려 사항 통해 독자를 안내 하고자 vivo에서 후속 기간에 걸쳐 이미징.
레이저 유도 마우스 CNV 모델 다이오드 레이저 관리에 의해 생성 되었습니다. 이미징 기술은 복합 vivo에서 CNV 유도, 진행 및 회귀를 모니터링 하는 데 사용 되었다. 첫 번째, 스펙트럼 도메인 광학 일관성 단층 촬영 (SD-10 월) 확인 Bruch의 막의 휴식 lasering 즉시 수행 했다. 후속 vivo에서 이미징 fluorescein angiography (FA)를 사용 하 여 직렬 이미지 안 수준에서 인수에서 Bruch의 막의 성공적인 손상 확인. CNV 확산 및 회귀는 lasering 후 5, 10, 및 14 일에의 경도 후속 SD 10 월 및 FA를 사용 하 여 수행 되었다. 간단 하 고 신뢰할 수 있는 FA 이미지에서 새 CNV leasions의 등급 표시 됩니다. CNV 사이트에서 망막 두께의 측정에 대 한 수동 구경 응용 프로그램과 결합 하는 총 망막 두께의 측정에 대 한 자동화 된 세분화 종의 존재의 중 정한 평가 하실 수 있습니다. 마지막으로, CNV의 조직학 확인 isolectin GS-IB4 안 flatmounts에 얼룩을 사용 하 여 수행 됩니다. 얼룩이 지는 thresholded, 그리고 isolectin-긍정적인 지역 ImageJ로 계산 됩니다.
이 프로토콜은 특히 복합, 빨리, 수 CNV 병리학의 높은 처리량 같은 심사를 요구 하는 치료제 연구 및 CNV 병리학과 망막 부 종의 신뢰할 수 있는 분류에 유용 합니다. 또한, 높은 해상도 SD 10 월 subretinal 또는 intraretinal 액체의 축적 등 다른 병 적인 특징의 녹음 수 있습니다. 그러나,이 메서드는 수동으로 수행 하는 SD 10 월 이미지, CNV 볼륨 분석을 자동화 하는 가능성을 제공 하지 않습니다.

거품 또는 subretinal lasering 직후 출혈은 항상 보이지 않는다입니다. 따라서, SD-10 월은 특히 Bruch의 막의 손상을 확인 하는 것이 중요. 그림 1 레이저 관리 후 다른 시간 지점에서 10 월 이미징의 예를 보여 줍니다.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56173/56173fig1.jpg"> 그림 1 <st...

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In Vivo Multimodal Imaging and Analysis of Mouse Laser-Induced Choroidal Neovascularization Model

Vivo에서 복합 이미징 및 마우스 레이저 유도 안 Neovascularization 모델의 분석

여기, 선물이 쥐에서 안 neovascularization 레이저 유도의 형태학 변화의 후속에서 경도 vivo에서 화상의 유용성.

Laser-induced choroidal neovascularization (CNV) is a well-established model to mimic the wet form of age-related macular degeneration (AMD). In this ...

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Research

JoVE Journal

Neuroscience

In Vivo Multimodal Imaging and Analysis of Mouse Laser-Induced Choroidal Neovascularization Model

9.1K 조회수.  Experimentica Ltd.. 여기, 선물이 쥐에서 안 neovascularization 레이저 유도의 형태학 변화의 후속에서 경도 vivo에서 화상의 유용성.

비디오: In Vivo Multimodal Imaging and Analysis of Mouse Laser-Induced Choroidal Neovascularization Model

A Laser-induced Mouse Model of Chronic Ocular Hypertension to Characterize Visual Defects

Glaucoma, frequently associated with elevated intraocular pressure (IOP), is one of the leading causes of blindness. We sought to establish a mouse model of ocular hypertension to mimic human high-tension glaucoma. Here laser illumination is applied to the corneal limbus to photocoagulate the aqueous outflow, inducing angle closure. The changes of IOP are monitored using a rebound tonometer before and after the laser treatment. An optomotor behavioral test is used to measure corresponding changes in visual capacity. The representative result from one mouse which developed sustained IOP elevation after laser illumination is shown. A decreased visual acuity and contrast sensitivity is observed in this ocular hypertensive mouse. Together, our study introduces a valuable model system to investigate neuronal degeneration and the underlying molecular mechanisms in glaucomatous mice.

Chronic ocular hypertension is induced using laser photocoagulation of the trabecular meshwork in mouse eyes. The intraocular pressure (IOP) is elevated for several months after laser treatment. The decrease of visual acuity and contrast sensitivity of experimental animals are monitored using the optomotor test.

비주얼 결함의 특성을 만성 안구 고혈압의 레이저 유도 마우스 모델

Glaucoma, frequently associated with elevated intraocular pressure (IOP), is one of the leading causes of blindness. We sought to establish a mouse model ...

연구

의학

Implantation and Evaluation of Melanoma in the Murine Choroid via Optical Coherence Tomography

Establishing experimental choroidal melanoma models is challenging in terms of the ability to induce tumors at the correct localization. In addition, difficulties in observing posterior choroidal melanoma in vivo limit tumor location and growth evaluation in real-time. The approach described here optimizes techniques for establishing choroidal melanoma in mice via a multi-step sub-choroidal B16LS9 cell injection procedure. To enable precision in injecting into the small dimensions of the mouse uvea, the complete procedure is performed under a microscope. First, a conjunctival peritomy is formed in the dorsal-temporal area of the eye. Then, a tract into the sub-choroidal space is created by inserting a needle through the exposed sclera. This is followed by the insertion of a blunt needle into the tract and the injection of melanoma cells into the choroid. Immediately after injection, noninvasive optical coherence tomography (OCT) imaging is utilized to determine tumor location and progress. Retinal detachment is evaluated as a predictor of tumor site and size. The presented method enables the reproducible induction of choroid-localized melanoma in mice and the live imaging of tumor growth evaluation. As such, it provides a valuable tool for studying intraocular tumors.

Implantation and Evaluation of Melanoma in the Murine Choroid via Optical Coherence Tomography

The present protocol describes the implantation and evaluation of melanoma in the murine choroid utilizing optical coherence tomography.

광간섭 단층촬영을 통한 쥐 맥락막의 흑색종 이식 및 평가

Establishing experimental choroidal melanoma models is challenging in terms of the ability to induce tumors at the correct localization. In addition, ...

암 연구학

A Mouse Model for Laser-induced Choroidal Neovascularization

The mouse laser-induced choroidal neovascularization (CNV) model has been a crucial mainstay model for neovascular age-related macular degeneration (AMD) research. By administering targeted laser injury to the RPE and Bruch&#8217;s membrane, the procedure induces angiogenesis, modeling the hallmark pathology observed in neovascular AMD. 
First developed in non-human primates, the laser-induced CNV model has come to be implemented into many other species, the most recent of which being the mouse. Mouse experiments are advantageously more cost-effective, experiments can be executed on a much faster timeline, and they allow the use of various transgenic models. The miniature size of the mouse eye, however, poses a particular challenge when performing the procedure. Manipulation of the eye to visualize the retina requires practice of fine dexterity skills as well as simultaneous hand-eye-foot coordination to operate the laser. However, once mastered, the model can be applied to study many aspects of neovascular AMD such as molecular mechanisms, the effect of genetic manipulations, and drug treatment effects. 
The laser-induced CNV model, though useful, is not a perfect model of the disease. The wild-type mouse eye is otherwise healthy, and the chorio-retinal environment does not mimic the pathologic changes in human AMD. Furthermore, injury-induced angiogenesis does not reflect the same pathways as angiogenesis occurring in an age-related and chronic disease state as in AMD.
Despite its shortcomings, the laser-induced CNV model is one of the best methods currently available to study the debilitating pathology of neovascular AMD. Its implementation has led to a deeper understanding of the pathogenesis of AMD, as well as contributing to the development of many of the AMD therapies currently available.

Here, we present the mouse laser-induced choroidal neovascularization (CNV) protocol, an experimental model that re-creates the vascular hallmarks of neovascular age-related macular degeneration (AMD). Once mastered, it can reliably and effectively induce CNV as a model system to test various experimental measures.

레이저에 의한 맥락막 신생 혈관에 대한 마우스 모델

The mouse laser-induced choroidal neovascularization (CNV) model has been a crucial mainstay model for neovascular age-related macular degeneration (AMD) ...

A Custom Multiphoton Microscopy Platform for Live Imaging of Mouse Cornea and Conjunctiva

Conventional histological analysis and cell culture systems are insufficient to simulate in vivo physiological and pathological dynamics completely. Multiphoton microscopy (MPM) has become one of the most popular imaging modalities for biomedical study at cellular levels in vivo, advantages include high resolution, deep tissue penetration and minimal phototoxicity. We have designed an MPM imaging platform with a customized mouse eye holder and a stereotaxic stage for imaging ocular surface in vivo. Dual fluorescent protein reporter mouse enables visualization of cell nuclei, cell membranes, nerve fibers, and capillaries within the ocular surface. In addition to multiphoton fluorescence signals, acquiring second harmonic generation (SHG) simultaneously allows for the characterization of collagenous stromal architecture. This platform can be employed for intravital imaging with accurate positioning across the entire ocular surface, including cornea and conjunctiva.

Presented here is a multiphoton microscopic platform for live mouse ocular surface imaging. Fluorescent transgenic mouse enables the visualization of cell nuclei, cell membranes, nerve fibers and capillaries within the ocular surface. Non-linear second harmonic generation signals derived from collagenous structures provide label-free imaging for stromal architectures.

마우스 각막과 결막의 라이브 이미징을 위한 맞춤형 다광현미경 플랫폼

Conventional histological analysis and cell culture systems are insufficient to simulate in vivo physiological and pathological dynamics completely. ...

생체공학

In Vivo Imaging of Cx3cr1gfp/gfp Reporter Mice with Spectral-domain Optical Coherence Tomography and Scanning Laser Ophthalmoscopy

Spectral domain optical coherence tomography (SD-OCT) and scanning laser ophthalmoscopy (SLO) are extensively used in experimental ophthalmology. In the present protocol, mice expressing green fluorescent protein (gfp) under the promoter of Cx3cr1 (BALB/c-Cx3cr1gfp/gfp) were used to image microglia cells in vivo in the retina. Microglia are resident macrophages of the retina and have been implicated in several retinal diseases1,2,3,4,5,6. This protocol provides a detailed approach for generation of retinal B-scans, with SD-OCT, and imaging of microglia cell distribution in Cx3cr1gfp/gfp mice with SLO in vivo, using an ophthalmic imaging platform system. The protocol can be used in several reporter mouse lines. However, there are some limitations to the protocol presented here. First, both SLO and SD-OCT, when used in the high-resolution mode, collect data with high axial resolution but the lateral resolution is lower (3.5 &#181;m and 6 &#181;m, respectively). Moreover, the focus and saturation level in SLO is highly dependent on parameter selection and correct alignment of the eye. Additionally, using devices designed for human patients in mice is challenging due to the higher total optical power of the mouse eye compared to the human eye; this can lead to lateral magnification inaccuracies7, which are also dependent on the magnification by the mouse lens among others. However, despite that the axial scan position is dependent upon lateral magnification, the axial SD-OCT measurements are accurate8.

In Vivo Imaging of Cx3cr1gfp/gfp Reporter Mice with Spectral-domain Optical Coherence Tomography and Scanning Laser Ophthalmoscopy

This protocol describes how high-resolution imaging techniques such as spectral domain optical coherence tomography and scanning laser ophthalmoscopy can be utilized in small rodents, using an ophthalmic imaging platform system, to obtain information on retinal thickness and microglial cell distribution, respectively.

Vivo에서 스펙트럼-도메인 광학 일관성 단층 촬영 스캐닝 레이저 Ophthalmoscopy와 Cx3cr1gfp/gfp 기자 쥐의 이미징

Spectral domain optical coherence tomography (SD-OCT) and scanning laser ophthalmoscopy (SLO) are extensively used in experimental ophthalmology. In the ...

Digestion of Whole Mouse Eyes for Multi-Parameter Flow Cytometric Analysis of Mononuclear Phagocytes

The innate immune system plays important roles in ocular pathophysiology including uveitis, diabetic retinopathy, and age-related macular degeneration. Innate immune cells, specifically mononuclear phagocytes, express overlapping cell surface markers, which makes identifying these populations a challenge. Multi-parameter flow cytometry allows for the simultaneous, quantitative analysis of multiple cell surface markers in order to differentiate monocytes, macrophages, microglia, and dendritic cells in mouse eyes. This protocol describes the enucleation of whole mouse eyes, ocular dissection, digestion into a single cell suspension, and staining of the single cell suspension for myeloid cell markers. Additionally, we explain the proper methods for determining voltages using single color controls and for delineating positive gates using fluorescence minus one controls. The major limitation of multi-parameter flow cytometry is the absence of tissue architecture. This limitation can be overcome by multi-parameter flow cytometry of individual ocular compartments or complimentary immunofluorescence staining. However, immunofluorescence is limited by its lack of quantitative analysis and reduced number of fluorophores on most microscopes. We describe the use of multi-parametric flow cytometry to provide highly quantitative analysis of mononuclear phagocytes in laser-induced choroidal neovascularization. Additionally, multi-parameter flow cytometry can be used for the identification of macrophage subsets, fate mapping, and cell sorting for transcriptomic or proteomic studies.

This protocol provides a method to digest whole eyes into a single cell suspension for the purpose of multi-parameter flow cytometric analysis in order to identify specific ocular mononuclear phagocytic populations, including monocytes, microglia, macrophages, and dendritic cells.

단일 핵 세포세포의 다중 파라미터 흐름 세포측정 분석을 위한 마우스 눈 전체의 소화

The innate immune system plays important roles in ocular pathophysiology including uveitis, diabetic retinopathy, and age-related macular degeneration. ...

면역학 및 감염병학

Transpupillary Two-Photon In Vivo Imaging of the Mouse Retina

The retina transforms light signals from the environment into electrical signals that are propagated to the brain. Diseases of the retina are prevalent and cause visual impairment and blindness. Understanding how such diseases progress is critical to formulating new treatments. In vivo&#160;microscopy in animal models of disease is a powerful tool for understanding neurodegeneration and has led to important progress towards treatments of conditions ranging from Alzheimer&#39;s disease to stroke. Given that the retina is the only central nervous system structure inherently accessible by optical approaches, it naturally lends itself towards in vivo imaging. However, the native optics of the lens and cornea present some challenges for effective imaging access.
This protocol outlines methods for in vivo two-photon imaging of cellular cohorts and structures in the mouse retina at cellular resolution, applicable for both acute- and chronic-duration imaging experiments. It presents examples of retinal ganglion cell (RGC), amacrine cell, microglial, and vascular imaging using a suite of labeling techniques including adeno-associated virus (AAV) vectors, transgenic mice, and inorganic dyes. Importantly, these techniques extend to all cell types of the retina, and suggested methods for accessing other cellular populations of interest are described. Also detailed are example strategies for manual image postprocessing for display and quantification. These techniques are directly applicable to studies of retinal function in health and disease.

In vivo imaging is a powerful tool for the study of biology in health and disease. This protocol describes transpupillary imaging of the mouse retina with a standard two-photon microscope. It also demonstrates different in vivoimaging methods to fluorescently label multiple cellular cohorts of the retina.

경동공 이광자 마우스 망막의 생체 내 이미징

The retina transforms light signals from the environment into electrical signals that are propagated to the brain. Diseases of the retina are prevalent ...

신경과학

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.

가변성을 제한하기 위한 망막 정맥 폐색 마우스 모델의 최적화

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 ...

In Vivo Vascular Injury Readouts in Mouse Retina to Promote Reproducibility

Advancements in ophthalmic imaging tools offer an unprecedented level of access to researchers working with animal models of neurovascular injury. To properly leverage this greater translatability, there is a need to devise reproducible methods of drawing quantitative data from these images. Optical coherence tomography (OCT) imaging can resolve retinal histology at micrometer resolution and reveal functional differences in vascular blood flow. Here, we delineate noninvasive vascular readouts that we use to characterize pathological damage post vascular insult in an optimized mouse model of retinal vein occlusion (RVO). These readouts include live imaging analysis of retinal morphology, disorganization of retinal inner layers (DRIL) measure of capillary ischemia, and fluorescein angiography measures of retinal edema and vascular density. These techniques correspond directly to those used to examine patients with retinal disease in the clinic. Standardizing these methods enables direct and reproducible comparison of animal models with clinical phenotypes of ophthalmic disease, increasing the translational power of vascular injury models.

In Vivo Vascular Injury Readouts in Mouse Retina to Promote Reproducibility

Here, we present three data analysis protocols for fluorescein angiography (FA) and optical coherence tomography (OCT) images in the study of Retinal Vein Occlusion (RVO).

생체 내 재현성 촉진을 위한 마우스 망막의 혈관 손상 판독

Advancements in ophthalmic imaging tools offer an unprecedented level of access to researchers working with animal models of neurovascular injury. To ...

Multiphoton Intravital Imaging for Monitoring Leukocyte Recruitment during Arteriogenesis in a Murine Hindlimb Model

Arteriogenesis strongly depends on leukocyte and platelet recruitment to the perivascular space of growing collateral vessels. The standard approach for analyzing collateral arteries and leukocytes in arteriogenesis is ex vivo (immuno-) histological methodology. However, this technique does not allow the measurement of dynamic processes such as blood flow, shear stress, cell-cell interactions, and particle velocity. This paper presents a protocol to monitor in vivo processes in growing collateral arteries during arteriogenesis utilizing intravital imaging. The method described here is a reliable tool for dynamics measurement and offers a high-contrast analysis with minimal photo-cytotoxicity, provided by multiphoton excitation microscopy. Prior to analyzing growing collateral arteries, arteriogenesis was induced in the adductor muscle of mice by unilateral ligation of the femoral artery.
After the ligation, the preexisting collateral arteries started to grow due to increased shear stress. Twenty-four hours after surgery, the skin and subcutaneous fat above the collateral arteries were removed, constructing a pocket for further analyses. To visualize blood flow and immune cells during in vivo imaging, CD41-fluorescein isothiocyanate (FITC) (platelets) and CD45-phycoerythrin (PE) (leukocytes) antibodies were injected intravenously (i.v.) via a catheter placed in the tail vein of a mouse. This article introduces intravital multiphoton imaging as an alternative or in vivo complementation to the commonly used static ex vivo (immuno-) histological analyses to study processes relevant for arteriogenesis. In summary, this paper describes a novel and dynamic in vivo method to investigate immune cell trafficking, blood flow, and shear stress in a hindlimb model of arteriogenesis, which enhances evaluation possibilities notably.

The recruitment of leukocytes and platelets constitutes an essential component necessary for the effective growth of collateral arteries during arteriogenesis. Multiphoton microscopy is an efficient tool for tracking cell dynamics with high spatio-temporal resolution in vivo and less photo-toxicity to study leukocyte recruitment and extravasation during arteriogenesis.

쥐 뒷다리 모델에서 동맥 형성 중 백혈구 모집을 모니터링하기 위한 다광자 생체 내 이미징

Arteriogenesis strongly depends on leukocyte and platelet recruitment to the perivascular space of growing collateral vessels. The standard approach for ...