Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
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.
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’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.
Возрастная макулярная дегенерация (ВМД) является одним из ведущих причин слепоты у лиц в возрасте старше 50 1-3. AMD могут быть классифицированы в двух формах: атрофический ("сухой") AMD и неоваскулярная ("мокрый") драмов. Первая характеризуется географической атрофии пигментного эпителия сетчатки (ПЭС), choriocapillaris, и фоторецепторов, в то время как последний характеризуется вторжением аномальных сосудов от сосудистой оболочки в наружных слоях сетчатки вызывает утечки, кровотечение, и фиброз, и в конечном итоге приводит к слепоте 1,2. Из двух форм, неоваскулярной ВМД составляет для большинства потери зрения 1. К счастью, эта форма не имеет многочисленные эффективные варианты фармакологические управления, в то время как его коллега атрофический в настоящее время имеет не доказано медицинского лечения 3. Кроме того, поскольку неоваскулярная Форма легко повторно капитулировали на животной модели, он был более широко доступным для основной АИсследование MD изучения основополагающих патологические механизмы для того, чтобы развивать новые методы лечения 4.
Первая модель животных экспериментальной хориоидальной неоваскуляризации (CNV) была разработана Райан и др. в нечеловеческих приматов 5. Эта модель индуцированного разрыв мембраны Бруха с помощью лазерной коагуляции, которая вызвала местной воспалительной реакции в результате ангиогенеза, аналогичной видели в неоваскулярной ВМД. Гистопатологическая прогрессирование ангиогенеза после лазерной индукции был найден, чтобы имитировать неоваскулярной драмов, что подтвердил законность в модели 6. Номера для человека приматов предложить наиболее похожий анатомии человека, но, к сожалению, являются дорогими в обслуживании, не может быть легко генетически модифицированных, и у вас медленный ход времени прогрессирования заболевания 7. Контрастно, модели грызунов являются гораздо более экономически эффективным для поддержания, может быть генетически манипулировать с относительной легкостью, и имеют гораздо быстрее КоуРГП прогрессирования заболевания (эксперименты могут проводиться на временной шкале недель против месяцев). Эти эксперименты должны проводиться только в пигментных грызунов, поскольку это очень трудно представить себе в альбиносов животных.
Мышь лазерно-индуцированный модель ЦНВ, впервые разработанная группой Campochiaro в конце 90-х 10, выросла в доминирующей моделью для животных в большинстве последних исследований 11-16. Из-за сложной и до сих пор неясно патогенезе CNV, лазер модель была применена во всех аспектах исследования мокрой AMD, начиная от изучения молекулярных механизмов ангиогенеза вождения к оценке новых методов лечения в будущем человеческого использования. Например, Sakurai и др. и Эспиноса-Heidmann др. используется лазерный модель для изучения влияния макрофагов на развитие ХНВ с использованием трансгенных мышей и фармакологические методы лечения истощения 15, 16. Джани др. и др Hoerster, б оптико-когерентной томографии (ОКТ) к изображению лазер-индуцированной ЦНВ в попытке охарактеризовать прогрессирование ХНВ и сравнить гистопатологические выводы результатами исследований на ОКТ изображений 12,17. Наконец, исследования с участием инъекции в антиангиогенных агентов были использованы в качестве предпосылок для испытаний на людях и были жизненно важное значение в разработке первого поколения анти-VEGF средств, используемых в управлении неоваскулярной AMD сегодня 10,18,19.
Альтернативные модели экспериментальной CNV использовать хирургические методы, чтобы побудить CNV. Эта процедура предполагает введение проангиогенные веществ (например рекомбинантными вирусными векторами с гиперэкспрессией VEGF, субретинальная инъекции RPE клеток и / или гранул полистирола), чтобы имитировать повышенную экспрессию VEGF видно на неоваскулярной ВМД, с целью нанесения ангиогенез 8,20. Тем не менее, этот метод дает значительно меньшую частоту неоваскуляризации; Эти исследования показали, что CNV вС57 / BL6 мышей происходит в 31% по сравнению с инъекциями ~ 70% успеха видели в методе лазерной коагуляции в том же духе мышей 8,14. По этим причинам, а также учитывая преимущества использования грызунов по сравнению с не-приматов, модель мышь лазерно-индуцированной CNV стала стандартной модели животных ХНВ для большинства экспериментов неоваскулярных 8 учебных AMD.
Глаз мыши представляет собой незначительный, тонкий ткань работать. Маневрирование глаза, чтобы визуализировать сетчатку трудно и требует много практики, пока мастерство не будет достигнута. Эта задача осложняется тем, что он должен быть извлечены с доминирующей и не доминирующей рукой. Кроме того, после того, как мелкие движения, необходимые для визуализации сетчатки были извлечены, координация между обеими руками и педали операционной лазер важны. В этой статье, мы стремились, чтобы отогнать проблемы обучения всех физических манипуляций, участвующих в лазерно-индуцированной CNV прокedure в руководстве, что бы помочь операторам добиться быстрого успеха с этой моделью.
Все животные лечатся в соответствии с Руководством по части уходу и использованию лабораторных животных 2013 издание, Ассоциация по исследованиям в видении и офтальмологии (ARVO) Заявление для использования животных в офтальмологических и Vision Research, и, как утверждается институциональной животных Уход и использование комитета по Северо-западного университета.
Примечание: Следующая процедура может быть сделано полностью с одним оператором; Однако, это гораздо более эффективно проводятся с двумя операторами с задачами разделить соответствующим образом.
1. Подготовьте станции Лазерная и долазерную
2. Мышь Анестезия и долазерную Подготовка
3. Лазерная Процедура
Примечание: Убедитесь, что другие рersons в комнате носить защитные очки, когда вдали от лазерной защитой щелевой лампы окуляра
Avertin | Avertin | Avertin | XYL / КЭТ | XYL / КЭТ | |
Вес мыши (г) | Доза (мг / кг) | Решение Концентрация (мг / мл) | Обезболивающий доза (мл) | Доза (мг / кг) | Обезболивающий доза (мл) |
15 | 250 | 20 | 0,1875 | 100 мг / кг кетамина; 10 мг / кг ксилазина | 0,15 |
16 | 250 | 20 | 0,2 | 100 мг / кг кетамина; 10 мг / кг ксилазина | 0.16 |
17 | 250 | 20 | 0,2125 | 100 мг / кг кетамина; 10 мг / кг ксилазина | 0.17 |
18 | 250 | 20 | 0,225 | 100 мг / кг кетамина; 10 мг / кг ксилазина | 0.18 |
19 | 250 | 20 | 0,2375 | 100 мг / кг кетамина; 10 мг / кг ксилазина | 0,19 |
20 | 250 | 20 | 0,25 | 100 мг / кг кетамина; 10 мг / кг ксилазина | 0,2 |
21 | 250 | 20 | 0,2625 | 100 мг / кг кетамина; 10 мг / кг ксилазина | 0.21 |
22 | 250 | 20 | 0,275 | 100 мг / кг кетамина; 10 мг / кг ксилазина | 0.22 |
23 | 250 | 20 | 0,2875 | 100 мг / кг кетамина; 10 мг / кг ксилазина | 0.23 |
24 | 250 | 20 | 0,3 | 100 мг / кг кетамина; 10 мг / кг ксилазина | 0.24 |
25 | 250 | 20 | 0,3125 | 100 мг / кг кетамина; 10 мг / кг ксилазина | 0,25 |
26 | 250 | 20 | 0,325 | 100 мг / кг кетамина; 10 мг / кг ксилазина | 0,26 |
27 | 250 | 20 | 0,3375 | 100 мг / кг кетамина; 10 мг / кг ксилазина | 0.27 |
28 | 250 | 20 | 0,35 | 100 мг / кг кетамина; 10 мг / кг ксилазина | 0.28 |
29 | 250 | 20 | 0,3625 | 100 мг / кг кетамина; 10 мг / кг ксилазина | 0,29 |
30 | 250 | 20 | 0.375 | 100 мг / кг кетамина; 10 мг / кг ксилазина | 0,3 |
Таблица 1: XyIKet Дозировка карта.
Количественная оценка CNV поражений может быть выполнена путем анализа плоских монтажа сосудистой оболочки глаза с помощью иммунофлуоресцентного маркировать сосуды Cnv. Два наиболее часто используемые методы подготовки ткани FITC-декстран маркировка, осуществляется с помощью перфузии ?...
Есть несколько факторов, которые могут повлиять на лазерный доставку и результирующий развития CNV поражения после успешного лазерной индукции. Эти факторы должны контролироваться для стандартизированы и для того, чтобы иметь наиболее надежные результаты. Наиболее близким из этих фак...
The authors declare they have no competing financial interests.
The authors would like to acknowledge Jonathan Chou, MD for his assistance on preparation and editing of the final manuscript and Wenzhong Liu for the OCT data. We would also like to acknowledge support from the Macula Society Research Grant (AAF), support from an unrestricted grant to Northwestern University from Research to Prevent Blindness, Inc., New York, NY, USA, and support from NIH-EY019951.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
532 nm (green) argon ophthalmic laser | IRIDEX | GLx | any ophthalmic 532 nm (green) argon laser can be used |
slit lamp | Carl Zeiss | 30SL-M | any slit lamp can be used as long as it is compatible with the laser |
tribromoethanol | Sigma | T48402-25G | used to make anesthetic |
tert-amyl alcohol | Sigma | 152463-1L | used to make anesthetic |
amber glass vials + septa | Wheaton | WH-223696 | tribromoethanol storage |
tissue wipes | VWR | 82003-820 | miscellaneous |
1% Tropicamide | Falcon Pharmaceuticals | RXD2974251 | pupillary dilation |
0.5% Tetracaine hydrochloride | Alcon | 0065-0741-12 | topical anesthesia |
artificial tears | Alcon | 58768-788-25 | hydration |
heat therapy pump (for animal warming) | Kent Scientific | HTP-1500 | used to maintain animal body temp |
warming pad | Kent Scientific | TPZ-0510EA | maintains animal body temperature |
30 G insulin needles | BD | 328418 | IP anesthesia injection |
scale | American Weigh Scale | AWS-1KG-BLK | mouse weighing |
cover slip (25 mm x 25 mm) | VWR | 48366089 | flatten cornea to visualize mouse retina |
xylazine | obtained from institution | obtained from institution | anesthesia |
ketamine | obtained from institution | obtained from institution | anesthesia |
Volocity | PerkinElmer | used for volumetric re-construction | |
ImageJ | National Institutes of Health | used for image analysis |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены