Моделирование хирургии катаракты у мышей

Резюме

Этот метод моделирует хирургию катаракты in vivo путем удаления волокон хрусталика у взрослых мышей и оставления капсульного мешка с прикрепленными эпителиальными клетками хрусталика (LEC). Затем реакция на травму оценивается в разное время после операции с использованием молекулярных и морфологических критериев.

Аннотация

Хирургия катаракты (КС) является эффективным методом лечения катаракты, которая является основной причиной инвалидности по зрению во всем мире. Тем не менее, ХС приводит к воспалению глаз и в долгосрочной перспективе может привести к заднему капсулярному помутнению (СПКЯ) и/или вывиху хрусталика, вызванному послеоперационным чрезмерным разрастанием эпителиальных клеток хрусталика (ЛЭК) и их превращением в миофибробласты и/или аберрантные волоконные клетки. Тем не менее, молекулярные механизмы, с помощью которых КС приводит к воспалению и ПЦО, до сих пор неясны, потому что большинство моделей in vitro не повторяют реакцию заживления ран LEC, наблюдаемую in vivo, в то время как традиционные животные модели хирургии катаракты, такие как кролики, не позволяют генетически манипулировать экспрессией генов для тестирования механизмов. Недавно наша лаборатория и другие успешно использовали генетически модифицированных мышей для изучения молекулярных механизмов, которые управляют индукцией провоспалительной сигнализации и переходом эпителия LEC в мезенхимальный, что привело к новому пониманию патогенеза ПЦЯ. В данной работе мы сообщаем об установленном протоколе моделирования хирургии катаракты у мышей, который позволяет проводить надежное транскрипционное профилирование ответа LEC на удаление клеток волокна хрусталика с помощью RNAseq, оценивать экспрессию белков с помощью полуколичественной иммунофлуоресценции и использовать современные инструменты генетики мышей для проверки функции генов, которые, как предполагается, участвуют в патогенезе острых осложнений, таких как воспаление, а также последующее преобразование LEC в миофибробласты и/или аберрантные клетки хрусталика.

Введение

Хрусталик представляет собой высокоорганизованную прозрачную ткань, которая преломляет свет для получения четко сфокусированного изображения на сетчатке глаза ^1,2,3. Этот специализированный орган окружен непрерывной базальной мембраной (капсулой), которая изолирует хрусталик от других частей глаза. Внутренняя передняя поверхность капсулы закрепляет монослой эпителиальных клеток хрусталика (LECs), которые затем дифференцируются на экваторе хрусталика в клетки хрусталика, которые составляют подавляющее^{большинство} хрустал....

протокол

Следующий протокол был одобрен Комитетом по институциональному уходу за животными и их использованию Университета штата Делавэр в соответствии с протоколом #1039-2021-1. В соответствии с Ассоциацией исследований в области зрения и офтальмологии (ARVO) по использованию животных в офтальмологии и исследованиях зрения²⁴, все операции по выживанию в глазах могут быть выполнены только на одном глазу. Подробную информацию о реагентах и инструментах, используемых в этом протоколе, см. в Таблице материалов . Альтернативные подходы к извлечению волокон хрусталика и наложению швов показаны на

Результаты

Основываясь на результатах этого хирургического метода, лаборатория Дункана использовала эту мышиную модель хирургии катаракты для построения временного курса реакции на травму эпителиальных клеток хрусталика после операции (Рисунок 5). Через 6 ч по?.......

Обсуждение

Эта хирургическая техника требует продвинутого обращения с мышами и микрохирургических навыков, для развития которых требуется практика. Самым сложным для освоения является наложение тонких швов в роговицу для закрытия раны. Предположим, что экспериментатор являет.......

Материалы

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