Name: an epithelial abrasion model for studying corneal wound healing
Uploaded: 2021-12-29T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about An Epithelial Abrasion Model for Studying Corneal Wound Healing at JoVE.com

資金提供: NIH EY018239 (A.R.B., C.W.S., および R.E.R., P.R.E.), P30EY007551 (A.R.B.), および Sigma Xi Grant in Aid of Research (P.K.A.) の後援:コンテンツは著者の責任であり、国立衛生研究所(Sigma Xi)の公式見解を表すものではありません。

すべての動物プロトコルは、ヒューストン大学とベイラー医科大学の施設動物ケアおよび使用委員会によって承認されました。視覚および眼科研究における動物の使用に関する視覚および眼科研究のための協会(ARVO)の声明に概説されたガイドラインは、マウスの取り扱いおよび使用において従った。
1. 準備
<ol><li>フルオレセイン溶液の調製<ol>
<li>1mLの滅菌?...

この方法論文の目的は、トレフィンおよび鈍いゴルフクラブスパッドを用いてマウスにおいて中央角膜上皮擦過傷創傷を作成するためのプロトコールを記述することであった。このマウスモデルは、角膜炎症および創傷治癒へのその寄与を研究するために使用されている。このタイプのモデルは、正常な生理学的条件下でおよび病状における角膜創傷治癒機構を研究するために使用すること?...

角膜は、眼の3分の1の透明な前部である。角膜は、眼の内部構造を保護し、感染から眼を保護する構造障壁を形成することを含むいくつかの機能を果たす1。さらに重要なことに、角膜は視力にとって重要であり、眼2,3の屈折力の約3分の2を提供する。視力における角膜の役割に不可欠なのは、その透明性です。しかし、その外側の位置のために、角膜は、その障壁機能の破壊、透明性の喪失、および最終的な失明につながる可能性がある日常的に多種多様な傷害にさらされる。角膜透明度の喪失は、世界中の視覚障害の主な原因である4,5。角膜擦過傷は、緊急治療室(ER)への訪問の一般的な理由であり、ER6で提示された眼関連症例の半分を占める。米国では、毎年100万人以上の人々が眼に関連する怪我に苦しんでいると推定されています7。これらの傷害に応答した効率的な角膜創傷治癒は、角膜恒常性を維持し、その透明性および屈折能力の維持にとって極めて重要である。角膜創傷治癒が損なわれた場合、角膜は感染症、潰瘍形成、および瘢痕化に対して脆弱になる8,9。また、屈折矯正手術の人気が高まっているため、角膜10に独特の外傷性課題が課せられています。角膜の透明性および視力の維持に対する角膜創傷治癒の基本的な重要性を考えると、正常な角膜創傷治癒プロセスのより良い理解は、感染および疾患に関連する角膜創傷治癒障害を理解するための前提条件である。
そのために、角膜創傷治癒のいくつかの動物モデルが開発されている11、12、13、14、15。角膜創傷治癒のマウスモデルは、正常な生理学的条件下で作動する角膜創傷治癒機構の理解を促進する上で有用であることが証明されている。異なるタイプの角膜創傷が角膜創傷治癒の研究に用いられており、それぞれが創傷治癒プロセスの異なる側面を調査するのに適している。角膜創傷治癒研究に使用される創傷モデルの一般的なタイプは、機械的および化学的創傷モデルである。化学的角膜創傷は、主に角膜上のアルカリ性火傷の生成を伴い、角膜潰瘍、不透明化、および新生血管形成の研究に有用である13。機械的角膜創傷は、デブリードマン(abrasion)創傷およびケラテクトミー創傷14、15、16を含む。無傷または破れた角膜上皮基底膜は、それぞれデブリードマンおよびケラテクトミー創傷を定義する。デブリードマン創傷では、上皮基底膜は無傷のままであり、一方、ケラテクトミー創傷では、基底膜は主に前間質への浸透で破られる。デブリードマン創傷は、再上皮化、上皮細胞増殖、免疫応答、および角膜創傷後の神経再生を研究するのに最も有用である。一方、ケラテクトミー創傷は、角膜瘢痕の研究に最も有用である14,15。
ここでは、トレフィンと鈍いゴルフクラブスパッドとを用いてマウスの中央角膜上皮擦過傷創傷を作成するためのプロトコルが記載されている。この単純な角膜創傷治癒モデルは、再現性が高く、よく公表されており、現在、疾患17の文脈における妥協した角膜創傷治癒を評価するために使用されている。

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Anti-CD31 antibody</td>
			<td>BD Bioscience, Pharmingen</td>
			<td>550274</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-CD41 antibody</td>
			<td>BD Bioscience, Pharmingen</td>
			<td>553847</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Ly6G antibody</td>
			<td>BD Bioscience, Pharmingen</td>
			<td>551459</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine serum albumin (BSA)</td>
			<td>ThermoFisher scientific</td>
			<td>B14</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C57BL/6 mice</td>
			<td>Jackson Laboratories</td>
			<td>664</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DAPI</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>D8417</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DeltaVision wide-field deconvolution fluorescence microscope</td>
			<td>GE Life Sciences</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissecting microscope</td>
			<td>Leica microsystems</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electronic Toploading Balances (Weighing scale)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>ThermoFisher scientific</td>
			<td>T038181000CS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Golf-club spud</td>
			<td>Stephens instruments</td>
			<td>S2-1135</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Iris curve scissors</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>31212</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Patterson veterinary</td>
			<td>07-893-1389</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine</td>
			<td>Patterson veterinary</td>
			<td>07-890-8598</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phospate buffered saline (PBS)</td>
			<td>ThermoFisher scientific</td>
			<td>AM9624</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium fluorescein salt</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>46970</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical blade (scapel blade)</td>
			<td>Fine Science tools</td>
			<td>10022-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trephine</td>
			<td>Integra Miltex</td>
			<td>33-31</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TritonX -100</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>50-295-34</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forcep</td>
			<td>Fine Science tools</td>
			<td>11923-13</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine</td>
			<td>Patterson veterinary</td>
			<td>07-808-1947</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an epithelial abrasion model for studying corneal wound healing

角膜は視力に不可欠であり、眼の屈折力の約3分の2を占める。視力における角膜の役割に不可欠なのは、その透明性です。しかし、その外的位置のために、角膜は角膜の透明度の喪失および最終的な失明につながる可能性のある多種多様な傷害に非常に敏感である。これらの傷害に応答した効率的な角膜創傷治癒は、角膜恒常性を維持し、角膜透明度および屈折能力の保存にとって極めて重要である。角膜創傷治癒が損なわれた場合、角膜は感染症、潰瘍形成、および瘢痕化に対して脆弱になる。角膜の透明性および視力の維持に対する角膜創傷治癒の基本的な重要性を考えると、正常な角膜創傷治癒プロセスのより良い理解は、感染および疾患に関連する角膜創傷治癒障害を理解するための前提条件である。この目標に向けて、角膜創傷のマウスモデルは、正常な生理学的条件下で作動する角膜創傷治癒機構の理解を促進する上で有用であることが証明されている。ここでは、トレフィンと鈍いゴルフクラブスパッドとを用いてマウスにおける中央角膜上皮擦過傷を作成するためのプロトコルが記載されている。このモデルでは、角膜を中心とする直径2mmの円形トレフィンを使用して、創傷領域を区切る。ゴルフクラブのスパッドは、上皮をデブライドし、角膜上皮基底膜を損傷することなく円形の創傷を作成するために注意して使用される。結果として生じる炎症反応は、効率的な創傷治癒に不可欠な細胞および分子事象の十分に特徴付けられたカスケードとして進行する。この単純な角膜創傷治癒モデルは非常に再現性が高く、よく知られており、現在、疾患の文脈における妥協した角膜創傷治癒を評価するために使用されている。

図3 は、鈍いゴルフクラブスパッドで作成された角膜創傷の透過型電子顕微鏡写真を示し、上皮基底膜が損傷後に実際に無傷であることを実証する。
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/63112/63112fig03.jpg"> 図3:上皮基底膜は角膜擦過後も無傷のままである。 鈍いゴルフクラブスパッ...

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An Epithelial Abrasion Model for Studying Corneal Wound Healing

ここでは、トレフィンと鈍いゴルフクラブスパッドとを用いてマウスの中央角膜上皮擦過傷創傷を作成するためのプロトコルが記載されている。この角膜創傷治癒モデルは非常に再現性が高く、現在、疾患の文脈における妥協した角膜創傷治癒を評価するために使用されている。

角膜創傷治癒を研究するための上皮擦過傷モデル

The cornea is critical for vision, accounting for about two-thirds of the refractive power of the eye. Crucial to the role of the cornea in vision is its ...

このプロトコルは、角膜炎症および正常および病理学的条件下での創傷治癒へのその寄与を研究するための優れたモデルであるため、重要である。この技術の主な利点は、基底膜を破ることなく正確で再現性のある上皮創傷を作り出すことである。角膜創傷のこのモデルは、簡単で迅速に実行できます。手順を実演するのは、私の研究室の博士課程の学生であるアコウア王子です。まず、1ミリリットルの滅菌生理食塩水またはPBSに10ミリグラムのフルオレセインナトリウム塩を溶解して、1%フルオレセイン溶液を調製する。次に、麻酔のために、2ミリリットルのケタミン、1ミリリットルのキシラジン、および7ミリリットルの滅菌PBSを混合することによって、10ミリリットルのケタミン - キシラジンカクテルを準備する。8~12週齢のC57ブラック6野生型マウスに麻酔した後、つま先挟み後のペダル反射を評価して麻酔の深さを評価した。上皮角膜創傷を作成するために、麻酔したマウスを解剖顕微鏡下に置く。右目または左目のみを傷付け、マウスからマウスに移動するときに傷ついている目との一貫性を維持します。親指と人差し指でまぶたを握って目を大きく開いたままにします。次に、直径2ミリメートルの滅菌トレフィンを用いて、角膜の中心を画定し、トレフィンを優しく旋回させて角膜上皮に印象を与える。これは角膜穿孔につながる可能性があるため、過度の圧力をかけないでください。次に、滅菌鈍いゴルフクラブのスパッドを角膜表面から約45度の角度で保持し、スパッドを使用して画定された領域内で慎重かつ連続的に掻き取ることによって上皮をデブリードする。過度の力を加えず、必要に応じて滅菌PBSを使用して水分補給を維持してください。創傷閉鎖および再上皮化を監視するために、創傷表面に1〜1.5マイクロリットルの1%フルオレセイン溶液をピペットし、青色光源を有するデジタル顕微鏡を用いて角膜を画像化する。創傷後の特定の時間に傷ついた角膜を画像化する。フルオレセイン溶液添加の最初の1分以内に画像を撮影して、周囲の上皮への溶液の拡散を避け、創傷サイズの過大評価につながる可能性がある。次に、画像解析ソフトを用いて創傷面積をトレースし、各時点における創傷面積を、0時間における元の創傷面積に対する百分率で表す。角膜創傷の透過型電子顕微鏡写真は、上皮基底膜が損傷後も無傷のままであることを示している。8〜12週齢の野生型マウスでは、創傷後24時間で創傷閉鎖が完了する。創傷に対する炎症反応は、辺縁部における細胞画像化によって特徴付けられる。ここに示されているのは、血管外好中球を有する無傷角膜の四肢血管系、および擦過傷後30時間後の血管外血小板および好中球を有する創傷角膜の血管系である。このプロトコルを首尾よく再現するためには、マウスの各範囲において同じ株を使用しなければならず、そして創傷サイズおよび深さを記載したように作成しなければならない。

Research

JoVE Journal

Medicine

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