Name: oxygen-induced retinopathy model for ischemic retinal diseases in rodents
Uploaded: 2020-09-16T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Oxygen-Induced Retinopathy Model for Ischemic Retinal Diseases in Rodents at JoVE.com

हम उत्कृष्ट तकनीकी सहायता के लिए मैरिऐनी कार्ल्सबर्ग, ऐनी मारी हापानीमी, पेवी पार्टन और ऐनी कनककुनेन को धन्यवाद देते हैं। इस काम को फिनलैंड अकादमी, पेविककी और सकरी सोहलबर्ग फाउंडेशन, टैम्परे तपेदिक फाउंडेशन, फिनिश मेडिकल फाउंडेशन, पीरकानमां अस्पताल जिला अनुसंधान फाउंडेशन और टैम्परे यूनिवर्सिटी हॉस्पिटल रिसर्च फंड द्वारा वित्त पोषित किया गया था।

यहां वर्णित प्रोटोकॉल को फिनलैंड की राष्ट्रीय पशु आचार समिति (प्रोटोकॉल संख्या ESAVI/9520/2020 और ESAVI/6421/04.10.07/2017) द्वारा अनुमोदित किया गया है ।
1. प्रायोगिक जानवरों और माउस OIR मॉडल प्रेरण
नोट: एक ही ...

रोग फेनोटाइप की गंभीरता माउस और चूहा ओआईआर मॉडल दोनों में तनाव और यहां तक कि विक्रेता दोनों पर निर्भर है23. इससे पता चलता है कि पैथोलॉजी विकास में व्यापक जीनोटिपिक परिवर्तनशीलता है। सामान्य तौ...

एंजियोजेनिक नेत्र रोगों के पीछे की विकृति का अध्ययन करने और इन विनाशकारी बीमारियों के लिए उपन्यास चिकित्सा विज्ञान विकसित करने के लिए विश्वसनीय और प्रजनन योग्य प्रयोगात्मक मॉडल की आवश्यकता होती है। पैथोलॉजिकल एंजियोजेनेसिस गीले उम्र से संबंधित मैकुलर डिजनरेशन (एएमडी) के लिए पहचान है और उनमें से कई इस्कीमिक रेटिना रोगों के लिए प्रीमैच्योरिटी (आरओपी), प्रोलिफेरेटिव डायबिटिक रेटिनोपैथी (पीडीआर) और रेटिना नस ऑक्क्लुसेशन(आरवीओ)1,2,3,4के रेटिनोपैथी के लिए है। मानव और कृंतक रेटिना विकास के समान पैटर्न का पालन करते हैं, क्योंकि मानव और कृंतक रेटिना दोनों अंतिम ऊतकों में से हैं जो संवहनी हैं। रेटिना वैक्यूलेचर पूरी तरह से विकसित होने से पहले, रेटिना को हायलॉयड वैक्यूलेचर से पोषक तत्वों की आपूर्ति प्राप्त होती है, जो बदले में, जब रेटिना वैक्यूलेचर1, 2विकसित होने लगता हैतोपीछेहटताहै। मानव में, रेटिना संवहनी विकास जन्म से पहले पूरा हो जाता है, जबकि कृंतक में रेटिना वैक्यूलेचर का विकास जन्म के बाद होता है। चूंकि रेटिना संवहनी विकास कृंतक में पोस्टनेटली रूप से होता है, इसलिए यह एंजियोजेनेसिस2,3का अध्ययन करने के लिए एक आदर्श मॉडल प्रणाली प्रदान करता है। नवजात कृंतकों में एक अवस्कुलर रेटिना होता है जो धीरे - धीरे तब तक विकसित होता है जब तक कि तीसरे प्रसवोत्तर सप्ताह के अंत तक पूर्ण संवहनी रेटिना विकास प्राप्त नहीं होजाता. नवजात माउस की बढ़ती रक्त वाहिकाएं प्लास्टिक हैं, और वे हाइपरऑक्सिया उत्तेजना 5 केदौरानप्रतिगमन से गुजरते हैं।
ROP पश्चिमी देशों में बचपन के अंधापन के लिए अग्रणी कारण है, क्योंकि यह 1,250 ग्राम6,7 के तहत जन्मजात के साथ समय से पहले शिशुओं के लगभग70%को प्रभावित करता है। आरओपी समय से पहले शिशुओं में होता है जो रेटिना जहाजों के सामान्य विकास को पूरा करने से पहले पैदा होते हैं। आरओपी दो चरणों में प्रगति करता है: चरण 1 में, अपरिपक्व जन्म रेटिना संवहनी विकास में देरी करता है जहां द्वितीय चरण के बाद, विकासशील रेटिना के अधूरे संवहनी हाइपोक्सिया का कारण बनता है, जो एंजियोजेनिक विकास कारकों की अभिव्यक्ति को प्रेरित करता है जो नए और असामान्य रक्त वाहिका विकास को प्रोत्साहित करता है8। ओआईआर मॉडल आरओपी और अन्य इस्कीमिक रेटिनोपैथी के रोगविज्ञान का अध्ययन करने के साथ - साथ उपन्यास दवा उम्मीदवारों 2,3,9का परीक्षण करने के लिए एक व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला मॉडल रहा है। यह व्यापक रूप से नेत्र के साथ-साथ गैर-नेत्र रोगों के लिए संभावित एंटीएंजियोजेनिक दवाओं के लिए प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट अध्ययन करने के लिए एक प्रजनन मॉडल के रूप में माना जाता है। दो कृंतक मॉडल यानी माउस और चूहा ओआईआर उनके मॉडल इंडक्शन और डिजीज फेनोटाइप में अलग-अलग हैं। चूहा मॉडल रोप फेनोटाइप को अधिक सटीकता से नकल करता है, लेकिन माउस मॉडल रेटिना नियोवैस्कुलराइजेशन (एनवी) के लिए अधिक मजबूत, तेज और प्रजनन योग्य मॉडल प्रदान करता है। माउस मॉडल में, एनवी केंद्रीय रेटिना के लिए विकसित होता है। यह रोग अध्ययन-आउट कई इस्कीमिक रेटिनोपैथी के लिए फार्माकोलॉजिक प्रभावकारिता अध्ययनों में महत्वपूर्ण है, जैसे पीडीआर, आरवी और एक्सयूडिएटिव एएमडी के साथ-साथ गैर-नेत्र, एंजियोजेनिक रोगों जैसे कैंसर के लिए। इसके अलावा, आनुवंशिक रूप से हेरफेर (ट्रांसजेनिक और नॉकआउट) चूहों की उपलब्धता माउस ओआईआर मॉडल को अधिक लोकप्रिय विकल्प बनाती है। हालांकि, न तो माउस और न ही चूहा ओआईआर मॉडल रेटिना फाइब्रोसिस बनाता है, जो मानव रोगों में विशिष्ट है।
समझ है कि उच्च ऑक्सीजन का स्तर 1950 के दशक में आरओपी के विकास में योगदान10,11 पशु मॉडल के विकास के लिए नेतृत्व किया । रेटिना वैक्यूलेचर पर ऑक्सीजन के प्रभाव के बारे में पहला अध्ययन 1 9 5012,13,14 में किया गया था और 1 99 0 के दशक तक ओआईआर मॉडल के लिए कई शोधन थे। स्मिथ एट अल द्वारा 1994 में किए गए शोध ने वर्तमान माउस ओआईआर मॉडल के लिए एक मानक निर्धारित किया जो हाइलोइडोपैथी को रेटिनोपैथी15से अलग करता है। धक्का देकर एट अल (2009) द्वारा वासो-विलोपन और पैथोलॉजिकल एनवी की मात्रा निर्धारित करने के लिए विधि को व्यापक रूप से अपनाने से इसकी लोकप्रियता16में और वृद्धि हुई। इस मॉडल में, चूहों को P7 पर 5 दिनों के लिए 75% ऑक्सीजन (O2)पर रखा जाता है, इसके बाद 5 दिनों तक नॉर्मॉक्सिक स्थिति में रखा जाता है। पी 7 से पी 12 तक हाइपरऑक्सिया केंद्रीय रेटिना में पीछे हटना करने के लिए रेटिना वेक्यूलेचर का कारण बनता है। नॉर्मॉक्सिक स्थितियों पर लौटने पर, अवस्कुलर रेटिना हाइपोक्सिक(चित्रा 1A) बन जाता है। अवस्कुलर केंद्रीय रेटिना की हाइपोक्सिक उत्तेजनाओं के कारण, रेटिना रक्त वाहिकाओं में से कुछ विट्रेस की ओर अंकुरित होते हैं, जो प्रीरेटिनल एनवी बनाते हैं, जिसे प्रीरेटिनल टफ्ट्स2, 3कहाजाताहै। ये टफ्ट्स अपरिपक्व हैं, और अतिप्रतिम हैं। P17 पर एनवी चोटियों की मात्रा, जिसके बाद यह पीछे हट जाती है। रेटिना पूरी तरह से पुनर्संवहन किया जाता है और एनवी पूरी तरह से P23 - P25(चित्रा 2A)2,3से पीछे हटजाताहै ।
चूहा ओआईआर मॉडल (ओ2के अलग - अलग स्तरों का उपयोग करके) को पहली बार 1990 के दशक में वर्णित किया गया था जिसमें यह दर्शाया गया था कि 80% और 40% पर अलग - अलग ओ2 के स्तर 80% से अधिक स्पष्ट एनवी का कारण बनते हैं17%O2 निरंतर एक्सपोजर 17 . बाद में यह पता चला कि आंतरायिक हाइपोक्सिया मॉडल, जहां ओ2 हाइपरऑक्सिया (50%) हाइपोक्सिया (10-12%), 80/40% O2 मॉडल18की तुलना में और भी अधिक एनवी का कारण बनता है । 50/10% मॉडल में, चूहे पिल्ले 24 घंटे के लिए 50% के संपर्क में हैं, इसके बाद 10% O 2 में24घंटे। इन चक्रों को P14 तक जारी रखा जाता है, जब चूहे के पिल्ले नॉर्मॉक्सिक स्थितियों(चित्रा 1B)में वापस आ जाते हैं। मानव आरओपी रोगियों के रूप में, चूहे के मॉडल में अवस्कुलर क्षेत्र अपरिपक्व रेटिना वैस्कुलर प्लेक्सस(चित्रा 3)के कारण रेटिना की परिधि में विकसित होते हैं।
दोनों मॉडलों में, मुख्य पैरामीटर जो आमतौर पर मात्रा निर्धारित किए जाते हैं, वे एवीए और एनवी के आकार के होते हैं। इन मापदंडों का विश्लेषण आमतौर पर रेटिना के सपाट माउंट से किया जाता है जहां एंडोथेलियल कोशिकाओं को 4,16लेबल कियाजाताहै । पहले प्रीरेटिनल एनवी की मात्रा का मूल्यांकन रेटिना क्रॉस सेक्शन से रक्त वाहिका या संवहनी कोशिका नाभिक की गिनती करके आंतरिक सीमन झिल्ली के ऊपर विट्रियस तक विस्तारित किया गया था। इस दृष्टिकोण की प्रमुख सीमा यह है कि एवीएएस की मात्रा बताना संभव नहीं है ।

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>33 gauge, Small Hub RN Needle</td>
			<td>Hamilton Company</td>
			<td>7803-05, 10mm, 25&#176;, PS4</td>
			<td>For intravitreal injection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adobe Photoshop</td>
			<td>Adobe Inc.</td>
			<td></td>
			<td>For image analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Air pump air100</td>
			<td>Eheim GmbH &#38; Co. KG.</td>
			<td>143207</td>
			<td>For inhalation anaesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anaesthesia unit 410 AP</td>
			<td>Univentor Ltd.</td>
			<td>2360309</td>
			<td>For inhalation anaesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AnalaR NORMAPUR Soda lime</td>
			<td>VWR International Ltd</td>
			<td>22666.362</td>
			<td>For CO2 control during model induction</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Attane Vet 1000 mg/g</td>
			<td>VET MEDIC ANIMAL HEALTH OY</td>
			<td>vnr 17 05 79</td>
			<td>For inhalation anaesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Brush</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>For preparation of flat mounts</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carbon dioxide gas</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>For sacrifice</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Celeris D430 ERG system</td>
			<td>Diagnosys LLC</td>
			<td>121</td>
			<td>For in vivo ERG</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell culture dishes</td>
			<td>Greiner Bio-One International GmbH</td>
			<td>664 160</td>
			<td>For preparation of flat mounts</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cepetor Vet 1 mg/mL</td>
			<td>VET MEDIC ANIMAL HEALTH OY</td>
			<td>vnr 08 78 96</td>
			<td>For anaesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cover slips</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>15165452</td>
			<td>For preparation of flat mounts</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>O2 Controlled InVivo Cabinet, Aninal Filtrarion System and Dehumidifier</td>
			<td>Coy Laboratory Products</td>
			<td></td>
			<td>Closed system for disease model induction, optional for semi-closed system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E702 O2 sensor</td>
			<td>BioSphenix, Ltd.</td>
			<td>E207, 1801901</td>
			<td>For oxygen level measurement</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Envisu R2200 Spectral Domain Optical Coherence Tomograph (SD-OCT)</td>
			<td>Bioptigen, Inc.</td>
			<td>BPN000668</td>
			<td>For in vivo imaging</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eye spears</td>
			<td>Beaver-Visitec International, Inc.</td>
			<td>0008685</td>
			<td>For intravitreal injection and in vivo imaging</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flexilux 600LL Cold light source</td>
			<td>Mikron</td>
			<td>11140</td>
			<td>For intravitreal injection or tissue collection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescein sodium salt</td>
			<td>Merck KGaA</td>
			<td>F6377-100G</td>
			<td>For in vivo imaging</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gas Exhaust unit (+Double 3-way valve, mouse and rat face masks, UNOsorb filter)</td>
			<td>UNO Roestvaststaal BV</td>
			<td>GEX 17015249</td>
			<td>For inhalation anaesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass syringe, Model 65 RN</td>
			<td>Hamilton Company</td>
			<td>7633-01</td>
			<td>For intravitreal injection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HRA2 Retina angiograph (FA)</td>
			<td>Heidelberg Engineering GmbH</td>
			<td>Spec-KT-05488</td>
			<td>For in vivo imaging</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isolectin GS-IB4, Alexa Fluor 488 Conjugate</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>I21411</td>
			<td>For labeling retinal vasculature on flat mounts</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketaminol Vet 50 mg/mL</td>
			<td>Intervet International B.V.</td>
			<td>vnr 51 14 85</td>
			<td>For anaesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medicinal Oxygen gas</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>For disease model induction</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mice C57BL/6JRj</td>
			<td>Janvier Labs</td>
			<td></td>
			<td>Also other strains possible</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope slides</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>J1800AMNZ</td>
			<td>For preparation of flat mounts</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Minims Povidone Iodine 5% (unit)</td>
			<td>Bausch &#38; Lomb U.K Limited</td>
			<td>vnr 24 11 304</td>
			<td>For intravitreal injection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nitrogen gas</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>For disease model induction (rat)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oftan Chlora 10 mg/g</td>
			<td>Santen Pharmaceutical Co., Ltd.</td>
			<td>vnr 55 01 11</td>
			<td>For intravitreal injection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oftan Metaoksedrin 100 mg/ml</td>
			<td>Santen Pharmaceutical Co., Ltd.</td>
			<td>vnr 55 03 43</td>
			<td>For in vivo ERG</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oftan Obucain 4 mg/ml</td>
			<td>Santen Pharmaceutical Co., Ltd.</td>
			<td>vnr 55 03 50</td>
			<td>For intravitreal injection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oftan Tropicamid 5 mg/ml</td>
			<td>Santen Pharmaceutical Co., Ltd.</td>
			<td>vnr 04 12 36</td>
			<td>For in vivo imaging</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ProOx Model 110 O2 controller and animal chamber</td>
			<td>BioSphenix, Ltd.</td>
			<td>803</td>
			<td>For disease model induction, semi-closed system, optional for closed system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ProOx Model P360 O2 controller and animal chamber</td>
			<td>BioSphenix, Ltd.</td>
			<td>538</td>
			<td>For disease model induction, semi-closed system, optional for closed system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rats CD(SD)</td>
			<td>Charles River Laboratories</td>
			<td></td>
			<td>Also other strains possible</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Revertor 5 mg/mL</td>
			<td>VET MEDIC ANIMAL HEALTH OY</td>
			<td>vnr 13 04 97</td>
			<td>For anaesthesia reversal</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silica gel</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>For humidity control during model induction</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Systane Ultra 10ml</td>
			<td>Alcon</td>
			<td>Tamro 2050250</td>
			<td>For hydration of the eye</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Systane Ultra unit 0.7ml</td>
			<td>Alcon</td>
			<td>Tamro 2064871</td>
			<td>For hydration of the eye</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Transfer pipette</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>1343-9108</td>
			<td>For preparation of flat mounts</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VENTI-Line VL 180 PRIME Drying oven</td>
			<td>VWR</td>
			<td>VL180S 170301</td>
			<td>For drying silica gel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VisiScope SZT350 Stereomicroscope</td>
			<td>VWR</td>
			<td>481067</td>
			<td>For intravitreal injection or tissue collection</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

oxygen-induced retinopathy model for ischemic retinal diseases in rodents

इस्कीमिक रेटिनोपैथी के लिए आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले मॉडलों में से एक ऑक्सीजन-प्रेरित रेटिनोपैथी (ओआईआर) मॉडल है। यहां हम ओआईआर मॉडल इंडक्शन और चूहों और चूहों दोनों में इसके रीडआउट के लिए विस्तृत प्रोटोकॉल का वर्णन करते हैं। रेटिनल नियोवैस्कुलराइजेशन को ओआईआर में कृंतक पिल्ले को उजागर करके प्रेरित किया जाता है या तो हाइपरऑक्सिया (चूहों) या हाइपरऑक्सिया और हाइपोक्सिया (चूहों) के बारी-बारी से स्तर। इन मॉडलों के प्राथमिक रीडआउट रेटिना में नेवस्कुलर (एनवी) और अवस्कुलर (एवीए) क्षेत्रों के आकार के हैं। वीवो मॉडल में इस प्रीक्लीनिकल का उपयोग संभावित एंटी-एंजियोजेनिक दवाओं की प्रभावकारिता का मूल्यांकन करने या आनुवंशिक रूप से हेरफेर किए गए जानवरों का उपयोग करके रेटिना एंजियोजेनेसिस में विशिष्ट जीन की भूमिका को संबोधित करने के लिए किया जा सकता है। मॉडल में ओआईआर प्रेरण में कुछ तनाव और विक्रेता विशिष्ट भिन्नता है जिसे प्रयोगों को डिजाइन करते समय ध्यान में रखा जाना चाहिए।

मॉडल का मुख्य परिणाम संवहनी फेनोटाइप है: एवीए का आकार और एनवी की मात्रा। माउस ओआईआर मॉडल में, वासो-विलोपन केंद्रीय रेटिना(चित्रा 2 ए)में होता है, जबकि चूहे के मॉडल में यह परिधि में विकसित होता ?...

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Oxygen-Induced Retinopathy Model for Ischemic Retinal Diseases in Rodents

ऑक्सीजन-प्रेरित रेटिनोपैथी (ओआईआर) का उपयोग इस्कीमिक रेटिना रोगों जैसे प्रीमैच्योर और प्रोलिफेरेटिव डायबिटिक रेटिनोपैथी के रेटिनोपैथी को मॉडल करने और नियोवैस्कुलर रोगों के लिए एंटी एंजियोजेनिक दवाओं के मूल्यांकन में प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट अध्ययन के लिए एक मॉडल के रूप में काम करने के लिए किया जा सकता है। ओआईआर रेटिना में मजबूत और प्रजनन योग्य नियोवैस्कुलराइजेशन को प्रेरित करता है जिसे मात्रा निर्धारित किया जा सकता है।

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Diverse vascular diseases such as diabetic retinopathy, occlusion of retinal veins or arteries and ocular ischemic syndrome can lead to retinal ischemia. ...