Name: glutamate and hypoxia as a stress model for the isolated perfused vertebrate retina
Uploaded: 2015-03-22T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Glutamate and Hypoxia as a Stress Model for the Isolated Perfused Vertebrate Retina at JoVE.com

This paper is dedicated to my beloved wife Maren and our little Karl.

소 눈의 1. 준비 <ol><li> 동물이 도살 후 바로 소 눈을 얻습니다. </li><li> &quot;Sickel-솔루션&quot;의 보호 눈을 운반 120 mM의 NaCl을, 2 mM의 KCl을, 0.1 mM의의 MgCl 2, 0.15 mM의 염화칼슘 2, 1.5 mM의의 NaH 2 PO 4, 13.5 mM의 나 2 HPO 4, 5 mM의 포도당에 포함 된 특수 매체 RT. </li><li> 희미한 붉은 빛 어두운 적응 상태에서 망막의 준비를 수행합니다. </li><li> 눈의 앞쪽 부분?...

<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>

본 연구에서는, 45 분의 저산소증 후에 B 파 진폭에 큰 영향이 발견되었다. 이러한 감소는 여전히 세척 단계 후 유의 하였다. 광 수용체 잠재력에 비슷한 효과가 관찰 될 수있다. 결과는 다른 게시 된 데이터 (16) 우리에게 저산소증 후 가능한 신경 보호 효과를 연구 할 수있는 기회를 제공하여 지원됩니다. 250 μM 글루타메이트의 45 분의 박람회 후, ...

신경은 지난 수십 년 동안 안과 연구 조사의 강력한 필드있다. 망막은 산소에 크게 의존와 그 주변 세포의 신진 대사에 의해 강하게 영향을 매우 민감한 신경 세포의 네트워크입니다. 신경 세포 손상과 관련된 주요 안구 병변은 망막 혈관 폐색, 녹내장, 망막 박리 있습니다. 망막 동맥 폐색증, 망막 혈관 폐쇄에 대한 예로서, 내측으로 인해 망막 저산소증 (1)의 시야에의 갑작스런 손실을 이끈다. 그것은 종종 시력이 크게 일을 복구하는 환자의 8 %만이으로, 지속적인 시력 저하 한 일반적인 혈관 병변 2 리드와 연결되어 있습니다. 동맥이 혈전 용해 치료 방법으로 제시되었지만, 이점은 무작위 임상 시험 3에 도시되지 않을 수있다. 녹내장 및 망막 박리모두 4-6 글루타메이트 농도의 증가가있다. 생리적 조건 하에서 글루타메이트는 중추 신경계 전체에 걸쳐 흥분성 송신기 및 내측 망막 7,8로서 발생된다. 상승 된 수준은 글루타메이트 아니라 망막 박리, 녹내장 및 5,6- 에서뿐만 아니라 증식 당뇨 망막 병증 9에서 발견되었다. 글루타메이트의 증가는 아마도, 따라서, 신경 세포의 흥분성을 열 손상에 이르게하고. 망막 박리와 망막 (유리체 절제술)에 증식 당뇨 망막 병증 수술의 경우에 대부분의 경우에 필요하다. 유리체 절제술 기계 조작 동안, 광섬유 또는 긴 작업 중에 관개 솔루션의 높은 유속에 의해 가해지는 전단 응력의 ​​밝은 빛이 망막 (11, 12)에 추가로 스트레스를 발휘. 모든 언급 한 질병 병리 레틴로 지역화되어 공통점혼자는 감각 신경 시스템으로 망막을 보호 할 수있는 방법을 찾기 위해 도전 안과 커뮤니티 포즈. 전위도 (ERG)은 생체 기능 감광체 (표면파) 및 내측 망막 (B 파장)의 함수의 평가를위한 표준 방법이다. ERG는 각막 도입은 전극에 의해 측정되고, 눈은 막대 또는 원뿔 또는 내측 망막 내의 결함을 검출하는 광의 레벨 증가에 의해 자극되고있다. 망막에 다른 결함은 진폭 (응답의 강도) 또는 ERG의 대기 시간 (타임 투 응답 간격)의 변화에​​ 의해 검출 될 수있다. 다른 ERG 프로토콜 및 측정 방법 (패턴 ERG는, 다 초점 망막 전위 또는 시야 ERG)는 결함의 더 차별화 할 수 있습니다. 망막의 격리 기술은 가능한 연구 동물의 예에서 간섭없이 망막에 대한 영향을 평가하기 위해, 최근에 도입 한일반적인 반응 13, 14. 평가 및 superfused 고립 된 망막에 저산소증과 글루타민산 염 스트레스에 대한 정의 및 표준화 된 스트레스 모델을 소개하는이 연구의 목적이었다. 따라서, 우리는 특정 에이전트 또는 인공 관개 솔루션의 신경 보호 효과에 대한 미래 연구를위한 기초를 마련하기를 바라고있다.

<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

신경은 지난 수십 년 동안 안과 연구 조사의 강한 필드 왔으며 녹내장, 망막 혈관 폐쇄, 망막 박리, 당뇨 망막 병증과 같은 질병에 영향을하고있다. 그것은 미래의 임상 치료 테스트를 위해 표준화 된 스트레스 모델을 소개하는이 연구의 목적이었다. 소 망막을 제조하여, 산소 포화 된 표준 용액으로 관류하고, ERG를 기록하고 있었다. 안정된 B-파도, 저산소증 (순수한 N 2) 또는 글루타민산 염 스트레스 (250 μm의 글루타메이트)을 기록 후 45 분 동안 발휘했다. 단독 감광체 기능에 미치는 영향을 조사하기 위해, 1 mM의 아스파라긴산은 파를 수득 하였다. ERG 복구 75 분 동안 모니터 하였다. 저산소증 들어, 87.0 %의 파 진폭의 감소는 45 분 (p = 휴약 0.03 종료 후 36.5 %의 감소)의 폭발 시간 후에 (p &lt;0.01)를 기록 하였다. 또한, 초기 DECR통계적 유의성에 도달하는, 87.23 %를 기록 하였다 B 파의 진폭에 완화 (페이지 &lt;0.01, 세척의 끝, P = 0.03에서 25.5 %의 감소). 250 μm의 글루탐산, 1.9 % (p&gt; 0.05) 감소 하였다 파 진폭 (p&gt; 0.05) 초기 7.8 % 감축. B 파의 진폭 (P &lt;0.01) 관찰되었다의 83.7 %의 감소; 75 분의 세척 후에 감소는 2.3 % (p = 0.62)이었다. 본 연구에서 표준화 된 응력 모델은 장래에 가능한 신경 보호 효과를 확인하는 데에 유용 할 수도있을 것으로 제시된다.

산소 포화 표준 용액 (도 1A 및 B)와 망막 관류 제제의 1 시간 후 ERG-진폭 안정화 및 단일 진폭 측정 사이의 편차를 적게 보였다. 의 pH, 삼투압, 온도, (저산소증 테스트 제외) PO 2는 모든 시험 일정하게 유지되었다. 망막의 내부 신호로부터 감광체 신호를 분리하려면, 1mM의 아스파라긴산은 B 파장 (도 1a)을 억제 표준 용액에 첨가 하였다. 저산소증의 효과?...

Watch this Scientific Journal Video about Glutamate and Hypoxia as a Stress Model for the Isolated Perfused Vertebrate Retina at JoVE.com

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

이 연구로, 우리는 미래의 임상 치료 테스트를위한 격리 superfused 소 망막을위한 표준화 된 스트레스 모델을 소개합니다. A- 및 B- 파의 진폭에 의해 표현 망막 함수에 어느 저산소증 (순수한 N 2) 응력 또는 글루타메이트 (250 μM 글루타메이트)의 효과를 평가 하였다.

고립 된 관류 척추 동물의 망막에 대한 스트레스 모델로 글루타민산과 저산소증

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

파킨슨병의 일방적-6-OHDA lesioned 마우스 모델의 개발

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

연구

의학

The Trier Social Stress Test Protocol for Inducing Psychological Stress

심리적 스트레스를 유발을위한 모금 사회 스트레스 테스트 프로토콜

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

Biomarkers in an Animal Model for Revealing Neural, Hematologic, and Behavioral Correlates of PTSD

PTSD의, 신경 Hematologic, 그리고 행동 상관 관계를 누설하는 행위에 대해서는 동물 모델에서 생체

Identification of biomarkers representing the evolution of the pathophysiology of Post Traumatic Stress Disorder (PTSD) is vitally important, not only for ...

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

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

<em&gt; OVO에서</em육종을위한 Xenograftmodel으로&gt; CAM-분석

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

Retinal Detachment Model in Rodents by Subretinal Injection of Sodium Hyaluronate

나트륨 히알루 론산의 망막 주사 설치류에있는 망막 박리 모델

Subretinal injection of sodium hyaluronate is a widely accepted method of inducing retinal detachment (RD). However, the height and duration of RD or the ...

Excitotoxic Stimulation of Brain Microslices as an In vitro Model of Stroke

Excitotoxic Stimulation of Brain Microslices as an In vitro Model of Stroke

같은 뇌 Microslices의 흥분 독성 자극<em&gt; 체외</em&gt; 스트로크의 모델

Examining molecular mechanisms involved in neuropathological conditions, such as ischemic stroke, can be difficult when using whole animal systems. As ...

Isolated Hepatic Perfusion as a Treatment for Liver Metastases of Uveal Melanoma

포도막 흑색 종의 간전이에 대한 치료로 고립 간 관류

Isolated hepatic perfusion (IHP) is a procedure where the liver is surgically isolated and perfused with a high concentration of the chemotherapeutic ...

A Thrombotic Stroke Model Based On Transient Cerebral Hypoxia-ischemia

과도 대뇌 저산소증 - 허혈을 기반으로 혈전 성 뇌졸중 모델

Stroke research has endured many setbacks in translating neuroprotective therapies into clinical practice. In contrast, the real-world therapy (tPA ...

A Model to Simulate Clinically Relevant Hypoxia in Humans

A 모델은 인간의 임상 관련 저산소증을 시뮬레이션하기

In case of apnea, arterial partial pressure of oxygen (pO2) decreases, while partial pressure of carbon dioxide (pCO2) increases. To avoid damage to ...