Name: a simple mechanical procedure to create limbal stem cell deficiency in mouse
Uploaded: 2016-11-17T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Simple Mechanical Procedure to Create Limbal Stem Cell Deficiency in Mouse at JoVE.com

Авторы благодарят Рут Zelkha, MS, за ее щедрую помощь в визуализации. Это исследование было поддержано Программа развития клинический научный сотрудник премии K12EY021475 М.Е., грант R01 EY024349-01A1 на ARD, основной грант EY01792 из Национального института глаза, NIH, и неограниченный грант от исследований, чтобы предотвратить слепоту. ARD является получателем премии в области развития карьеры от исследований по профилактике слепоты.

Все процедуры, выполняемые на животных соответствуют ассоциации по исследованиям в области заявлений зрения и офтальмологии для использования животных в научных исследованиях зрения. использовались Четырнадцать четырех до шести-месячных мышей C57BL 6J типа мужских / женских / диких: дес...

<ol>
	<li>Afsharkhamseh, 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=Stability+of+limbal+stem+cell+deficiency+after+mechanical+and+thermal+injuries+in+mice.">Stability of limbal stem cell deficiency after mechanical and thermal injuries in mice.</a> Exp. Eye Res. 145, 88-92 (2015).</li><li>Dor&#224;, N. J., Hill, R. E., Collinson, J. M., West, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lineage+tracing+in+the+adult+mouse+corneal+epithelium+supports+the+limbal+epithelial+stem+cell+hypothesis+with+intermittent+periods+of+stem+cell+quiescence.">Lineage tracing in the adult mouse corneal epithelium supports the limbal epithelial stem cell hypothesis with intermittent periods of stem cell quiescence.</a> Stem Cell Res. 15 (3), 665-677 (2015).</li><li>Ahmad, S., Osei-Bempong, C., Dana, R., Jurkunas, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+culture+and+transplantation+of+human+limbal+stem+cells.">The culture and transplantation of human limbal stem cells.</a> J. Cell Physiol. 225 (1), 15-19 (2010).</li><li>Kolli, S., Ahmad, S., Lako, M., Figueiredo, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Successful+clinical+implementation+of+corneal+epithelial+stem+cell+therapy+for+treatment+of+unilateral+limbal+stem+cell+deficiency.">Successful clinical implementation of corneal epithelial stem cell therapy for treatment of unilateral limbal stem cell deficiency.</a> Stem Cells. 28 (3), 597-610 (2010).</li><li>Ahmad, S., Figueiredo, F., Lako, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corneal+epithelial+stem+cells:+characterization,+culture+and+transplantation.">Corneal epithelial stem cells: characterization, culture and transplantation.</a> Regen. Med. 1 (1), 29-44 (2006).</li><li>He, H., Yiu, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stem+cell-based+therapy+for+treating+limbal+stem+cells+deficiency:+A+review+of+different+strategies.">Stem cell-based therapy for treating limbal stem cells deficiency: A review of different strategies.</a> Saudi J. Ophthalmol. 28 (3), 188-194 (2014).</li><li>Pal-Ghosh, S., Pajoohesh-Ganji, A., Tadvalkar, G., Stepp, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Removal+of+the+basement+membrane+enhances+corneal+wound+healing.">Removal of the basement membrane enhances corneal wound healing.</a> Exp Eye Res. 93 (6), 927-936 (2011).</li><li>Stepp, M. 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=Wounding+the+cornea+to+learn+how+it+heals.">Wounding the cornea to learn how it heals.</a> Exp. Eye Res. 121, 178-193 (2014).</li><li>Amirjamshidi, H., 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=Limbal+fibroblast+conditioned+media:+a+non-invasive+treatment+for+limbal+stem+cell+deficiency.">Limbal fibroblast conditioned media: a non-invasive treatment for limbal stem cell deficiency.</a> Mol. Vis. 17, 658-666 (2011).</li><li>Li, F. 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=Evaluation+of+the+AlgerBrush+II+rotating+burr+as+a+tool+for+inducing+ocular+surface+failure+in+the+New+Zealand+White+rabbit.">Evaluation of the AlgerBrush II rotating burr as a tool for inducing ocular surface failure in the New Zealand White rabbit.</a> Exp. Eye Res. 147, 1-11 (2016).</li><li>Ti, S. E., Anderson, D., Touhami, A., Kim, C., Tseng, S. C. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Factors+affecting+outcome+following+transplantation+of+ex+vivo+expanded+limbal+epithelium+on+amniotic+membrane+for+total+limbal+deficiency+in+rabbits.">Factors affecting outcome following transplantation of ex vivo expanded limbal epithelium on amniotic membrane for total limbal deficiency in rabbits.</a> Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 43 (8), 2584-2592 (2002).</li><li>Ma, 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=Reconstruction+of+chemically+burned+rat+corneal+surface+by+bone+marrow-derived+human+mesenchymal+stem+cells.">Reconstruction of chemically burned rat corneal surface by bone marrow-derived human mesenchymal stem cells.</a> Stem Cells. 24 (2), 315-321 (2006).</li><li>Bu, P., 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=Effects+of+activated+omental+cells+on+rat+limbal+corneal+alkali+injury.">Effects of activated omental cells on rat limbal corneal alkali injury.</a> Exp. Eye Res. 121, 143-146 (2014).</li><li>Luengo Gimeno, F., Lavigne, V., Gatto, S., Croxatto, J. O., Correa, L., Gallo, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+in+corneal+stem-cell+transplantation+in+rabbits+with+severe+ocular+alkali+burns.">Advances in corneal stem-cell transplantation in rabbits with severe ocular alkali burns.</a> J. Cataract Refract. Surg. 33 (11), 1958-1965 (2007).</li><li>Lin, Z., 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+mouse+model+of+limbal+stem+cell+deficiency+induced+by+topical+medication+with+the+preservative+benzalkonium+chloride.">A mouse model of limbal stem cell deficiency induced by topical medication with the preservative benzalkonium chloride.</a> Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 54 (9), 6314-6325 (2013).</li><li>Huang, A. J., Tseng, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corneal+epithelial+wound+healing+in+the+absence+of+limbal+epithelium.">Corneal epithelial wound healing in the absence of limbal epithelium.</a> Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 32 (1), 96-105 (1991).</li><li>Liu, C. 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=Cornea-specific+expression+of+K12+keratin+during+mouse+development.">Cornea-specific expression of K12 keratin during mouse development.</a> Curr. Eye Res. 12 (11), 963-974 (1993).</li><li>Nakatsu, M. N., Gonz&#225;lez, S., Mei, H., Deng, S. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+limbal+mesenchymal+cells+support+the+growth+of+human+corneal+epithelial+stem/progenitor+cells.">Human limbal mesenchymal cells support the growth of human corneal epithelial stem/progenitor cells.</a> Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 55 (10), 6953-6959 (2014).</li><li>Pajoohesh-Ganji, A., Pal-Ghosh, S., Tadvalkar, G., Stepp, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corneal+goblet+cells+and+their+niche:+implications+for+corneal+stem+cell+deficiency.">Corneal goblet cells and their niche: implications for corneal stem cell deficiency.</a> Stem Cells. 30 (9), 2032-2043 (2012).</li><li>McCloy, R. A., Rogers, S., Caldon, C. E., Lorca, T., Castro, A., Burgess, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Partial+inhibition+of+Cdk1+in+G+2+phase+overrides+the+SAC+and+decouples+mitotic+events.">Partial inhibition of Cdk1 in G 2 phase overrides the SAC and decouples mitotic events.</a> Cell Cycle. 13, 1400-1412 (2014).</li></ol>

В данной статье описывается воспроизводимой и относительно простой метод, чтобы создать модель мыши LSCD. Есть несколько важных аспектов этой модели, которые стоит отметить. Во- первых, в отличие от моделей , которые используют химические вещества , 11, 12, травма в первую очередь вклю?...

Эпителий роговицы требуется для поддержания ясности и целостности роговицы. Он постоянно обновляется на протяжении всей жизни эпителиальными стволовыми клетками, проживающих в лимба-узкой зоне на стыке роговицы и конъюнктивы. Эти самообновляющихся лимбал стволовые клетки играют важную роль в регенерации эпителия роговицы, как правило, и после травмы. Частичное или полное истощение этих стволовых клеток будет приводить к рецидивирующих эрозий роговицы, боль, рубцевания роговицы и неоваскуляризации, появление бокаловидных клеток, и если его не лечить, роговице слепоте. Это состояние известно как дефицит лимбальных стволовых клеток (LSCD) и может быть идиопатической; наследственным; или приобретенные в результате химических или термических повреждений, долгосрочные ношения контактных линз, и хронического воспаления 1-6. Исследование LSCD требует подходящей животной модели, которая не только подражает болезнь у людей, но является воспроизводимым и устойчивым, с меньшей мере,монтирование вреда другим роговицы и глазного структур. Эта модель необходима для оценки лечения и уточнения механизмов болезни на молекулярном и клеточном уровнях. Как было описано до 1, с использованием вращающегося заусенцев, можно легко разработать модель мыши LSCD , который показывает вышеупомянутые преимущества и сохраняется в течение не менее трех месяцев. Целью данного исследования является представить простой, воспроизводимой и устойчивой модели на мышах LSCD. Вращающийся заусенцев представляет собой удобный инструмент , который равномерно удаляет эпителий , не повредив основную строму 1. Он был использован для индукции центрального участка роговицы эрозии 7, 8 в заживлении ран исследований. Методика настоящим представил создать LSCD в мыши не сообщалось ранее. Ранее введены методы соскоба эпителия с тупым результате шпателем в менее равномерном травмы, особенно у лимба-и более переменной фенотипу 1, 9, с большим восстановление Oе нормальный эпителий роговицы 1. В отличие от тупого скребка, вращающаяся заусенцев удаляет эпителиальный базальную мембрану а также 7, 8, 10. Другие сообщения методы разрывать стволовых клеток включают в себя использование химических веществ, таких как гидроксид натрия, н-гептанол, и хлорид бензалкония, который не только может вызвать нежелательное повреждение к нижележащим структур глаза, но и может привести к значительным воспалением и последующим роговичного помутнения или эпителиальной плоскоклеточной метаплазии 11-15. Вращающийся заусенцев не связано с этими серьезными осложнениями. Хирургически удаления лимбальную эпителий, в одиночку или с использованием химических веществ 10, 11, 16, является более трудным для выполнения и не самый лучший вариант у животных с маленькими глазами и тонким лимбальных эпителии (например , мышей). Кроме того, как ни удивительно, limbectomy все еще может оставить некоторые лимбальных эпителия позади 10. Описанные ниже методика приводит к LSCD с неоваскуляризации А.Н.d conjunctivalization, имитирующее представление полного LSCD у больных и длится в течение по крайней мере трех месяцев 1. Она подходит для тех, кто стремится изучить LSCD или заживлении ран патофизиологии, иммунологии и потенциальных методов лечения у мышей. Возможно, с некоторыми изменениями, эта процедура может быть выполнена у крыс и кроликов 10. По мере того как вращающаяся заусенцев эффективно удаляет эпителий, оно может быть использовано в любых исследований, относящихся к роговичного эпителиального истиранию / ранении и в любых связанных с лечения или исследований по молекулярной биологии.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1091">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:320px;">&#160;Rotating burr: AlgerBrush II rust ring remover&#160;</td>
			<td style="width:277px;">Rumex International Co, Clearwater, FL</td>
			<td style="width:144px;">&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160; 16-141</td>
			<td style="width:351px;">0.5 mm burr. Also available from other companies.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:320px;">&#160;Surgical microscope</td>
			<td style="width:277px;">Wild Heerbrugg, Switzerland</td>
			<td style="width:144px;">&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160; Wild M691</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:320px;">&#160;Digital camera</td>
			<td style="width:277px;">Nikon, Thailand</td>
			<td style="width:144px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:320px;">&#160;Nikon FS-2 slit lamp</td>
			<td style="width:277px;">Nikon, Japan</td>
			<td style="width:144px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:320px;">&#160;Polyclonal anti-CK12 antibody</td>
			<td style="width:277px;">Santa Cruz Blotechnology, CA,</td>
			<td style="width:144px;">&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160; SC-17101</td>
			<td>1:100 concentration</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:320px;">&#160;Monoclonal anti-CK8 antibody</td>
			<td style="width:277px;">TROMA-I-s, Iowa City, IA</td>
			<td style="width:144px;">&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160; AB_531826</td>
			<td>1:50 concentration</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a simple mechanical procedure to create limbal stem cell deficiency in mouse

Дефицит лимбальных стволовых клеток (LSCD) представляет собой состояние неисправности или потере лимбальных эпителиальных стволовых клеток, после чего эпителий роговицы заменяется конъюнктивы. Пациенты страдают от повторяющихся дефектов роговицы, боль, воспаление и потеря зрения. Ранее мышиной модели LSCD была описана и по сравнению с двумя другими моделями. Цель состояла в том, чтобы произвести последовательную модель мыши LSCD, что оба имитирует фенотип у человека и длится достаточно долго, чтобы сделать возможным изучение патофизиологии болезни и оценить новые методы лечения. Здесь, метод описан более подробно. Моторизованные инструмент с вращающимся заусенцев предназначен для удаления ржавчины кольца с роговичной поверхности или сгладить крыловидной кровать у пациентов. Это подходящее устройство для создания желаемой модели LSCD. Это легко доступный, простой в использовании инструмент с тонким наконечником, что делает его подходящим для работы на маленьких глаз, посколькуу мышей. Его применение предотвращает ненужную травмы глаз, и это не приводит к нежелательным травмам, как это часто бывает с моделями химического повреждения. В отличие от тупого скребка, он удаляет эпителий с базальной мембраной. В этом протоколе, лимбальных район был истирается два раза, а затем весь эпителий роговицы была выбрита от лимба до лимба. Во избежание травм стромы, были приняты меры, чтобы не чистить поверхность роговицы после того, как эпителий уже была удалена.

В течение месяца после выполнения этой техники, 100% роговиц разработал поверхностный неоваскуляризации (рис 1A. Фотографии были сделаны с помощью камеры , подключенной к щелевой лампе под ярким полем и кобальта синим фильтром). В 18/20 (90%) , глаз, неоваскуляризация...

Watch this Scientific Journal Video about A Simple Mechanical Procedure to Create Limbal Stem Cell Deficiency in Mouse at JoVE.com

A Simple Mechanical Procedure to Create Limbal Stem Cell Deficiency in Mouse

В следующей статье дается легко воспроизводимый метод для эффективного создания устойчивой модели мыши дефицита лимбальных стволовых клеток (LSCD). Эта модель животных полезна при тестировании и сравнения эффективности лечения заболеваний лимбальных стволовых клеток.

Простой механический Процедура создания лимбальных Дефицит стволовых клеток у мышей

Limbal stem cell deficiency (LSCD) is a state of malfunction or loss of limbal epithelial stem cells, after which the corneal epithelium is replaced with ...

Research

JoVE Journal

Medicine

A Mouse Model of in Utero Transplantation

A Mouse Model of in Utero Transplantation

Мышь Модель В утробе матери Трансплантации

The transplantation of stem cells and viruses in utero has tremendous potential for treating congenital disorders in the human fetus.  For example, in ...

Myo-mechanical Analysis of Isolated Skeletal Muscle

Мио-механический анализ изолированных скелетных мышц

To assess the in vivo effects of therapeutic interventions for the treatment of muscle disease 1,2,3, quantitative methods are needed that measure force ...

A Simple Method of Mouse Lung Intubation

Простой метод мышь интубации легких

A  simple procedure to intubate mice for pulmonary function measurements would  have several advantages in longitudinal studies with limited numbers or  ...

A Surgical Procedure for Resecting the Mouse Rib: A Model for Large-Scale Long Bone Repair

Хирургические процедуры для резекции мыши Ребро: Модель для крупномасштабных длинных костей Ремонт

This protocol introduces researchers to a new model for large-scale bone repair utilizing the mouse rib. The procedure details the following: preparation ...

Studying Pancreatic Cancer Stem Cell Characteristics for Developing New Treatment Strategies

Изучение рака поджелудочной железы стволовых клеток Характеристики для разработки новых стратегий лечения

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) contains a subset of exclusively tumorigenic cancer stem cells (CSCs) which have been shown to drive tumor ...

A Simple Device to Rapidly Prepare Whole Mounts of the Mouse Intestine

Простое устройство быстро подготовить тотальных мыши кишечника

Preparing whole mounts of the mouse small intestine and colon for subsequent analysis or quantification can be time consuming and difficult. We describe ...

A Neonatal Mouse Spinal Cord Compression Injury Model

Неонатальной спинного мозга мыши Сжатие Травма Модель

Spinal cord injury (SCI) typically causes devastating neurological deficits, particularly through damage to fibers descending from the brain to the spinal ...

Balloon-based Injury to Induce Myointimal Hyperplasia in the Mouse Abdominal Aorta

На основе шар травмы побудить Myointimal гиперплазии в мыши брюшной аорты

The use of animal models is essential for a better understanding of MH, one major cause for arterial stenosis.In this article, we demonstrate a murine ...

Protocol to Create Chronic Wounds in Diabetic Mice

Протокол для создания хронических ран у диабетических мышей

Chronic wounds develop as a result of defective regulation in one or more complex cellular and molecular processes involved in proper healing. They impact ...

A Cryoinjury Model to Study Myocardial Infarction in the Mouse

Криотравма модель для изучения инфаркта миокарда в мыши

The use of animal models is essential for developing new therapeutic strategies for acute coronary syndrome and its complications. In this article, we ...