Name: glutamate and hypoxia as a stress model for the isolated perfused vertebrate retina
Uploaded: 2015-03-22T15:00:00
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This paper is dedicated to my beloved wife Maren and our little Karl.

ウシ目の調製<ol><li>動物が屠殺された直後に牛の目を入手します。 </li><li> 120のNaCl、2のKCl、0.1のMgCl 2、0.15のCaCl 2、1.5 mMののNaH 2 PO 4、13.5のNa 2 HPO 4および5 mMグルコースでを含む特別な媒体」Sickel-ソリューション」で保護された目を輸送RT。 </li><li>暗赤色灯と暗順応条件下での網膜の準備を行います。 </li><li>眼の前の部分を削除します。赤道?...

<ol>
	<li>Varma, D. D., Cugati, S., Lee, A. W., Chen, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+of+central+retinal+artery+occlusion:+clinical+presentation+and+management.">A review of central retinal artery occlusion: clinical presentation and management.</a> Eye (Lond). 27, 688-697 (2013).</li><li>Resch, M., Suveges, I., Nemeth, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypertension-related+eye+disorders).">Hypertension-related eye disorders).</a> Orv Hetil. 154, 1773-1780 (2013).</li><li>Feltgen, N., 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=Multicenter+study+of+the+European+Assessment+Group+for+Lysis+in+the+Eye+(EAGLE)+for+the+treatment+of+central+retinal+artery+occlusion:+design+issues+and+implications.+EAGLE+Study+report+no.+1+:+EAGLE+Study+report+no.+1.">Multicenter study of the European Assessment Group for Lysis in the Eye (EAGLE) for the treatment of central retinal artery occlusion: design issues and implications. EAGLE Study report no. 1 : EAGLE Study report no. 1.</a> Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 244, 950-956 (2006).</li><li>Dreyer, E. B., Zurakowski, D., Schumer, R. A., Podos, S. M., Lipton, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Elevated+glutamate+levels+in+the+vitreous+body+of+humans+and+monkeys+with+glaucoma.">Elevated glutamate levels in the vitreous body of humans and monkeys with glaucoma.</a> Arch Ophthalmol. 114, 299-305 (1996).</li><li>Bertram, K. M., 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=Amino-acid+levels+in+subretinal+and+vitreous+fluid+of+patients+with+retinal+detachment.">Amino-acid levels in subretinal and vitreous fluid of patients with retinal detachment.</a> Eye (Lond). 22, 582-589 (2008).</li><li>Diederen, R. M., 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=Increased+glutamate+levels+in+the+vitreous+of+patients+with+retinal+detachment).">Increased glutamate levels in the vitreous of patients with retinal detachment).</a> Exp Eye Res. 83, 45-50 (2006).</li><li>Ientile, 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=Apoptosis+and+necrosis+occurring+in+excitotoxic+cell+death+in+isolated+chick+embryo+retina.">Apoptosis and necrosis occurring in excitotoxic cell death in isolated chick embryo retina.</a> J Neurochem. 79, 71-78 (2001).</li><li>Mali, R. S., Cheng, M., Chintala, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasminogen+activators+promote+excitotoxicity-induced+retinal+damage.">Plasminogen activators promote excitotoxicity-induced retinal damage.</a> FASEB J. 19, 1280-1289 (2005).</li><li>Ambati, J., 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=Elevated+gamma-aminobutyric+acid,+glutamate,+and+vascular+endothelial+growth+factor+levels+in+the+vitreous+of+patients+with+proliferative+diabetic+retinopathy.">Elevated gamma-aminobutyric acid, glutamate, and vascular endothelial growth factor levels in the vitreous of patients with proliferative diabetic retinopathy.</a> Arch Ophthalmol. 115, 1161-1166 (1997).</li><li>Vorwerk, C. K., 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=Depression+of+retinal+glutamate+transporter+function+leads+to+elevated+intravitreal+glutamate+levels+and+ganglion+cell+death.">Depression of retinal glutamate transporter function leads to elevated intravitreal glutamate levels and ganglion cell death.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 41, 3615-3621 (2000).</li><li>Schultheiss, M., 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=Dulbecco's+Modified+Eagle+Medium+is+neuroprotective+when+compared+to+standard+vitrectomy+irrigation+solution.">Dulbecco's Modified Eagle Medium is neuroprotective when compared to standard vitrectomy irrigation solution.</a> Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 251, 1613-1619 (2013).</li><li>Januschowski, K., 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=Comparing+the+effects+of+two+different+irrigation+solutions+on+an+isolated+perfused+vertebrate+retina.">Comparing the effects of two different irrigation solutions on an isolated perfused vertebrate retina.</a> Ophthalmic Res. 48, 59-66 (2012).</li><li>Sickel, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Respiratory+and+Electrical+Responses+to+Light+Simulation+in+the+Retina+of+the+Frog.">Respiratory and Electrical Responses to Light Simulation in the Retina of the Frog.</a> Science. 148, 648-651 (1965).</li><li>Luke, M., 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=The+isolated+perfused+bovine+retina--a+sensitive+tool+for+pharmacological+research+on+retinal+function.+Brain+research.">The isolated perfused bovine retina--a sensitive tool for pharmacological research on retinal function. Brain research.</a> Brain research protocols. 16, 27-36 (2005).</li><li>Henderson, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Testing+experimental+data+for+univariate+normality.">Testing experimental data for univariate normality.</a> Clinica chimica acta; international journal of clinical chemistry. 366, 112-129 (2006).</li><li>Alt, 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=The+neuroprotective+potential+of+Rho-kinase+inhibition+in+promoting+cell+survival+and+reducing+reactive+gliosis+in+response+to+hypoxia+in+isolated+bovine+retina.">The neuroprotective potential of Rho-kinase inhibition in promoting cell survival and reducing reactive gliosis in response to hypoxia in isolated bovine retina.</a> Cell Physiol Biochem. 32, 218-234 (2013).</li><li>Green, D. G., Kapousta-Bruneau, N. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrophysiological+properties+of+a+new+isolated+rat+retina+preparation.">Electrophysiological properties of a new isolated rat retina preparation.</a> Vision research. 39, 2165-2177 (1999).</li><li>Richter, S. H., Garner, J. P., Wurbel, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Environmental+standardization:+cure+or+cause+of+poor+reproducibility+in+animal+experiments.">Environmental standardization: cure or cause of poor reproducibility in animal experiments.</a> Nat Methods. 6, 257-261 (2009).</li><li>Dutescu, R. M., 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=Multifocal+ERG+recordings+under+visual+control+of+the+stimulated+fundus+in+mice.">Multifocal ERG recordings under visual control of the stimulated fundus in mice.</a> Investigative ophthalmology &amp; visual science. 54, 2582-2589 (2013).</li><li>Perlman, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Testing+retinal+toxicity+of+drugs+in+animal+models+using+electrophysiological+and+morphological+techniques.">Testing retinal toxicity of drugs in animal models using electrophysiological and morphological techniques.</a> Doc Ophthalmol. 118, 3-28 (2009).</li><li>Mukhopadhyay, A., Gupta, A., Mukherjee, S., Chaudhuri, K., Ray, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Did+myocilin+evolve+from+two+different+primordial+proteins.">Did myocilin evolve from two different primordial proteins.</a> Mol Vis. 8, 271-279 (2002).</li><li>Januschowski, K., 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=Evaluating+retinal+toxicity+of+a+new+heavy+intraocular+dye,+using+a+model+of+perfused+and+isolated+retinal+cultures+of+bovine+and+human+origin.">Evaluating retinal toxicity of a new heavy intraocular dye, using a model of perfused and isolated retinal cultures of bovine and human origin.</a> Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 250, 1013-1022 (2012).</li><li>Luke, M., 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=The+isolated+perfused+bovine+retina--a+sensitive+tool+for+pharmacological+research+on+retinal+function.">The isolated perfused bovine retina--a sensitive tool for pharmacological research on retinal function.</a> Brain Res Brain Res Protoc. 16, 27-36 (2005).</li></ol>

本研究では、低酸素症の45分後にb波の振幅に有意な影響が見られた。この減少は、依然としてウォッシュアウト段階の後に有意であった。感光性に関する同様の効果が観察された。 結果は、他の公開されたデータ16でサポートされているし、私たちに低酸素症の後の可能な神経保護効果を研究する機会を与えている。 250μMのグルタミン酸の4...

神経保護は、過去数十年で眼科研究の調査の強い分野となっている。網膜は、酸素化に大きく依存し、その周囲の細胞の代謝によって強く影響され、高感度の神経回路網である。神経細胞の損傷に関連する主な眼の病状は、網膜血管閉塞、緑内障、および網膜剥離である。 網膜動脈閉塞は網膜血管閉塞のための例として、内側網膜1の低酸素状態に視力の突然の損失につながる。それは、多くの場合、一般的な血管の病理2に関連付けられており、患者のわずか8％を大幅に1視力を回復し、永続的な視覚喪失1につながる。動脈の線維素溶解が治療選択肢として提案されているが、利益は、無作為化臨床試験3に示すことができなかった。 緑内障と網膜剥離両方のグルタミン酸濃度4-6の増加を持っている。生理学的条件下でグルタミン酸は、全体の中枢神経系全体に興奮トランスミッタと内側の網膜7,8として検出された。上昇グルタミン酸レベルは、緑内障及び網膜剥離5,6においても、増殖性糖尿病性網膜9のみならず発見されている。グルタミン酸の増加は、おそらく、したがって、神経細胞の損傷10の興奮毒性につながり。網膜剥離の網膜（毛様体輪の硝子体切除）上の増殖性糖尿病網膜症の手術のいくつかのケースでは、ほとんどの場合必要です。扁平部の硝子体切除機械的操作時には、光ファイバーや長い操作中に灌漑ソリューションの高流量によって発揮されるせん断応力の明るい光が網膜11,12に追加のストレスを発揮する。 すべての疾患は、病理がレチンに局在している点で共通している単独および感覚神経系として網膜を保護する方法を見つけるという課題に眼科コミュニティをもたらす。 電図（ERG）は、インビボで光受容体機能（波）と内網膜（b波）の機能を評価するための標準的な方法である。 ERGは、角膜内に導入銀電極で測定され、眼は、ロッドまたは円錐または内側の網膜の欠陥を検出するための光のレベルの増加によって刺激されている。網膜における異なる欠陥は、振幅（応答の強さ）またはERGの待ち時間（時間 - 応答間隔）の変化によって検出することができる。異なるERGプロトコルと測定方法（パターン-ERG、多焦点-ERGまたは明視野ERG）は、欠陥のさらなる差別化を可能にする。単離された網膜の技術により、試験動物の例からの干渉なしで、網膜への影響を評価すること、最近導入された一般的な反応は13,14。 評価および灌流孤立網膜上の低酸素症およびグルタミン酸ストレスのために定義され、標準化された応力モデルを紹介するこの研究の目的だった。したがって、私たちは、特定の薬剤または眼内灌漑ソリューションの神経保護効果に関する今後の研究のための基礎を築くことを望んでいます。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="573">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:71px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:167px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;">120 mM NaCl&#160;</td>
			<td style="width:71px;">Merck Pharma, Germany</td>
			<td align="right" style="width:119px;">1,064,041,000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">2 mM KCl,&#160;&#160;</td>
			<td style="width:71px;">Merck Pharma, Germany</td>
			<td align="right" style="width:119px;">1,050,010,250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">0.1 mM MgCl2,&#160;</td>
			<td style="width:71px;">Merck Pharma, Germany</td>
			<td align="right" style="width:119px;">58,330,250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">0.15 mM CaCl2</td>
			<td style="width:71px;">Merck Pharma, Germany</td>
			<td style="width:119px;">111 TA106282</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">1.5 mM NaH2PO4/13.5 mM Na2HPO4&#160;&#160;</td>
			<td style="width:71px;">Merck Pharma, Germany</td>
			<td align="right" style="width:119px;">1,065,860,500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">5 mM glucose</td>
			<td style="width:71px;">Merck Pharma, Germany</td>
			<td align="right" style="width:119px;">40,741,000</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

glutamate and hypoxia as a stress model for the isolated perfused vertebrate retina

神経保護は、過去数十年で眼科研究の調査の強い分野きや、緑内障、網膜血管閉塞、網膜剥離、および糖尿病性網膜症などの疾患に影響を与えています。それは、将来の前臨床治療試験のための標準化された応力モデルを紹介する本研究の目的であった。 ウシ網膜を調製し、灌流酸素飽和標準溶液とし、ERGを記録した。安定したB波を記録した後、低酸素（純粋N 2）またはグルタミン酸応力（250μmのグルタミン酸）が45分間に発揮した。単独の光受容体機能に対する効果を調べるために、1mMのアスパラギン酸は、波を得た。 ERG-回復は75分間モニターした。 低酸素症の場合、87.0％の波振幅の減少は45分（ウォッシュアウトP = 0.03の終了後に36.5％の減少）の露出時間の後に（P &lt;0.01）が認められた。さらに、初期のDECR87.23パーセントのb波振幅の容易さは、統計的有意に（p &lt;0.01、ウォッシュアウトの終了時の25.5％の減少はp = 0.03）に達したことを記録した。 250μmのグルタミン酸、1.9％た（p&gt; 0.05）の減少が続く波振幅た（p&gt; 0.05）の最初の7.8％の減少である。 b波振幅た（p &lt;0.01）の83.7％の減少が認められた。 75分のウォッシュアウト後に減少が2.3％（P = 0.62）であった。本研究では、標準化されたストレスモデルは、将来の可能性神経保護効果を同定するために有用であり得ることが示されている。

酸素飽和標準溶液（ 図1AおよびB）と網膜製剤の灌流の1時間後にERG-振幅が安定化し、単一の測定値との間の振幅のより少ない変動を示した。 pHは、浸透圧、温度、及び（低酸素症試験を除く）のpO 2は、すべてのテストのために一定に維持した。 内網膜の信号から光受容体の信号を分離するために、1mMのアスパラギン酸は、b波（ 図1A）を抑制する?...

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Glutamate and Hypoxia as a Stress Model for the Isolated Perfused Vertebrate Retina

本研究では、我々は将来の前臨床治療試験のための孤立した灌流ウシ網膜のための標準化された応力モデルをご紹介。 A及びB波振幅によって表さ網膜機能上のいずれかの低酸素（純粋なN 2）またはグルタミン酸ストレス（250μMグルタミン酸）の効果を評価した。

単離された灌流脊椎動物の網膜のためのストレスモデルとしてグルタミン酸および低酸素症

Neuroprotection has been a strong field of investigation in ophthalmological research in the past decades and affects diseases such as glaucoma, retinal ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Development of a Unilaterally-lesioned 6-OHDA Mouse Model of Parkinson's Disease

パーキンソン病の単方向、病変6-OHDAモデルマウスの開発

The unilaterally lesioned 6-hyroxydopamine (6-OHDA)-lesioned rat model of Parkinson's disease (PD) has proved to be invaluable in advancing our ...

The Trier Social Stress Test Protocol for Inducing Psychological Stress

心理的ストレスを誘導するためのトリーアの社会ストレステストプロトコル

This article demonstrates a psychological stress protocol for use in a laboratory setting.  Protocols that allow researchers to study the biological ...

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PTSDの、ニューラル血液学的および行動的相関関係を明らかにするための動物モデルにおけるバイオマーカー

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The In ovo CAM-assay as a Xenograft Model for Sarcoma

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ザ<em&gt;卵で</em肉腫のためXenograftmodelとして&gt; CAMアッセイ

Sarcoma is a very rare disease that is heterogeneous in nature, all hampering the development of new therapies. Sarcoma patients are ideal candidates for ...

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脳Microslicesの興奮毒性刺激<em&gt;インビトロ</em&gt;脳卒中のモデル

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