Name: quantification of vascular parameters in whole mount retinas of mice with non-proliferative and proliferative retinopathies
Uploaded: 2022-03-12T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Quantification of Vascular Parameters in Whole Mount Retinas of Mice with Non-Proliferative and Proliferative Retinopathies at JoVE.com

ونشكر كارلوس ماس، وماريا بيلار كريسبو، وسيسيليا سامبيدرو من مركز ميكرو ونانوسكوبيا قرطبة، CONICET-UNC، قرطبة، الأرجنتين) على المساعدة في الفحص المجهري البؤري، وإلى سوليداد ميرو وفيكتوريا بلانكو على الرعاية المتفانية للحيوانات، وإلى لورا غاتيكا على المساعدة النسيجية. كما نشكر فيكتور دياز (السكرتير المؤيد للاتصال المؤسسي في FCQ) على إنتاج الفيديو وإصداره وبول هوبسون على قراءته النقدية ومراجعته اللغوية للمخطوطة.
تم تمويل هذه المقالة من خلال منح من أمانة العلوم والتكنولوجيا ، والجامعة الوطنية في قرطبة (SECyT-UNC) Consolidar 2018-2021 ، Fondo para la Investigación Científica y Tecnológica (FONCyT) ، Proyecto de Investigación en Ciencia y Tecnología (PICT) 2015 N° 1314 (جميعها إلى M.C.S).

تم التعامل مع الفئران C57BL/6J وفقا للمبادئ التوجيهية لبيان ARVO لاستخدام الحيوانات في أبحاث العيون والرؤية. تم تصميم الإجراءات التجريبية والموافقة عليها من قبل اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدام الحيوانات (CICUAL) التابعة لكلية العلوم الكيميائية بجامعة قرطبة الوطنية (القرار HCD 1216/18).
...

<ol>
	<li>Kur, J., Newman, E. A., Chan-Ling, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellular+and+physiological+mechanisms+underlying+blood+flow+regulation+in+the+retina+and+choroid+in+health+and+disease.">Cellular and physiological mechanisms underlying blood flow regulation in the retina and choroid in health and disease.</a> Progress in Retinal and Eye Research. 31 (5), 377-406 (2012).</li><li>McDougal, D. H., Gamlin, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Autonomic+control+of+the+eye.">Autonomic control of the eye.</a> Comprehensive Physiology. 5 (1), 439-473 (2015).</li><li>Selvam, S., Kumar, T., Fruttiger, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retinal+vasculature+development+in+health+and+disease.">Retinal vasculature development in health and disease.</a> Progress in Retinal and Eye Research. 63, 1-19 (2018).</li><li>Wei, 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=Age-related+alterations+in+the+retinal+microvasculature,+microcirculation,+and+microstructure.">Age-related alterations in the retinal microvasculature, microcirculation, and microstructure.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 58 (9), 3804-3817 (2017).</li><li>Lavia, C., 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=Reduced+vessel+density+in+the+superficial+and+deep+plexuses+in+diabetic+retinopathy+is+associated+with+structural+changes+in+corresponding+retinal+layers.">Reduced vessel density in the superficial and deep plexuses in diabetic retinopathy is associated with structural changes in corresponding retinal layers.</a> PLoS One. 14 (7), 0219164 (2019).</li><li>Rosenblatt, T. 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=Key+factors+in+a+rigorous+longitudinal+image-based+assessment+of+retinopathy+of+prematurity.">Key factors in a rigorous longitudinal image-based assessment of retinopathy of prematurity.</a> Scientific Reports. 11 (1), 5369 (2021).</li><li>Edwards, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Funduscopic+examination+of+patients+with+diabetes+who+are+admitted+to+hospital.">Funduscopic examination of patients with diabetes who are admitted to hospital.</a> Canadian Medical Association Journal. 134 (11), 1263-1265 (1986).</li><li>Lechner, J., O'Leary, O. E., Stitt, A. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+pathology+associated+with+diabetic+retinopathy.">The pathology associated with diabetic retinopathy.</a> Vision Research. 139, 7-14 (2017).</li><li>Sun, 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=angiography+metrics+predict+progression+of+diabetic+retinopathy+and+development+of+diabetic+macular+edema:+A+prospective+study.">angiography metrics predict progression of diabetic retinopathy and development of diabetic macular edema: A prospective study.</a> Ophthalmology. 126 (12), 1675-1684 (2019).</li><li>Jia, 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=Quantitative+optical+coherence+tomography+angiography+of+vascular+abnormalities+in+the+living+human+eye.">Quantitative optical coherence tomography angiography of vascular abnormalities in the living human eye.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 112 (18), 2395-2402 (2015).</li><li>Pauleikhoff, D., Gunnemann, F., Book, M., Rothaus, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progression+of+vascular+changes+in+macular+telangiectasia+type+2:+comparison+between+SD-OCT+and+OCT+angiography.">Progression of vascular changes in macular telangiectasia type 2: comparison between SD-OCT and OCT angiography.</a> Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology. 257 (7), 1381-1392 (2019).</li><li>Gammons, M. V., Bates, D. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Models+of+oxygen+induced+retinopathy+in+rodents.">Models of oxygen induced retinopathy in rodents.</a> Methods in Molecular Biology. 1430, 317-332 (2016).</li><li>Grossniklaus, H. E., Kang, S. J., Berglin, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+choroidal+and+retinal+neovascularization.">Animal models of choroidal and retinal neovascularization.</a> Progress in Retinal and Eye Research. 29 (6), 500-519 (2010).</li><li>Han, N., Xu, H., Yu, N., Wu, Y., Yu, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MiR-203a-3p+inhibits+retinal+angiogenesis+and+alleviates+proliferative+diabetic+retinopathy+in+oxygen-induced+retinopathy+(OIR)+rat+model+via+targeting+VEGFA+and+HIF-1&#945;.">MiR-203a-3p inhibits retinal angiogenesis and alleviates proliferative diabetic retinopathy in oxygen-induced retinopathy (OIR) rat model via targeting VEGFA and HIF-1&#945;.</a> Clinical and Experimental Pharmacology &amp; Physiology. 47 (1), 85-94 (2020).</li><li>Paz, M. C., 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=Metabolic+syndrome+triggered+by+fructose+diet+impairs+neuronal+function+and+vascular+integrity+in+ApoE-KO+mouse+retinas:+Implications+of+autophagy+deficient+activation.">Metabolic syndrome triggered by fructose diet impairs neuronal function and vascular integrity in ApoE-KO mouse retinas: Implications of autophagy deficient activation.</a> Frontiers in Cell and Developmental Biology. 8, 573987 (2020).</li><li>Connor, 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=Quantification+of+oxygen-induced+retinopathy+in+the+mouse:+a+model+of+vessel+loss,+vessel+regrowth+and+pathological+angiogenesis.">Quantification of oxygen-induced retinopathy in the mouse: a model of vessel loss, vessel regrowth and pathological angiogenesis.</a> Nature Protocols. 4 (11), 1565-1573 (2009).</li><li>Zarb, 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=Ossified+blood+vessels+in+primary+familial+brain+calcification+elicit+a+neurotoxic+astrocyte+response.">Ossified blood vessels in primary familial brain calcification elicit a neurotoxic astrocyte response.</a> Brain. 142 (4), 885-902 (2019).</li><li>Smith, L. E., 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=Oxygen-induced+retinopathy+in+the+mouse.">Oxygen-induced retinopathy in the mouse.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 35 (1), 101-111 (1994).</li><li>Subirada, P. V., 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=Effect+of+autophagy+modulators+on+vascular,+glial,+and+neuronal+alterations+in+the+oxygen-induced+retinopathy+mouse+model.">Effect of autophagy modulators on vascular, glial, and neuronal alterations in the oxygen-induced retinopathy mouse model.</a> Frontiers in Cellular Neuroscience. 13, 279 (2019).</li><li>Lutty, G. A., McLeod, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+the+hyaloid,+choroidal+and+retinal+vasculatures+in+the+fetal+human+eye.">Development of the hyaloid, choroidal and retinal vasculatures in the fetal human eye.</a> Progress in Retinal and Eye Research. 62, 58-76 (2018).</li><li>Kim, C. B., D'Amore, P. A., Connor, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Revisiting+the+mouse+model+of+oxygen-induced+retinopathy.">Revisiting the mouse model of oxygen-induced retinopathy.</a> Eye and Brain. 8, 67-79 (2016).</li><li>Guaiquil, V. 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=A+murine+model+for+retinopathy+of+prematurity+identifies+endothelial+cell+proliferation+as+a+potential+mechanism+for+plus+disease.">A murine model for retinopathy of prematurity identifies endothelial cell proliferation as a potential mechanism for plus disease.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 54 (8), 5294-5302 (2013).</li><li>Mezu-Ndubuisi, O. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+angiography+quantifies+oxygen-induced+retinopathy+vascular+recovery.">In vivo angiography quantifies oxygen-induced retinopathy vascular recovery.</a> Optometry and Vision Science: Official Publication of the American Academy of Optometry. 93 (10), 1268-1279 (2016).</li><li>Scott, A., Powner, M. B., Fruttiger, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantification+of+vascular+tortuosity+as+an+early+outcome+measure+in+oxygen+induced+retinopathy+(OIR).">Quantification of vascular tortuosity as an early outcome measure in oxygen induced retinopathy (OIR).</a> Experimental Eye Research. 120, 55-60 (2014).</li><li>Kim, A. 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=Quantifying+microvascular+density+and+morphology+in+diabetic+retinopathy+using+spectral-domain+optical+coherence+tomography+angiography.">Quantifying microvascular density and morphology in diabetic retinopathy using spectral-domain optical coherence tomography angiography.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 57 (9), 362 (2016).</li><li>Liu, C. H., Wang, Z., Sun, Y., Chen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+ocular+angiogenesis:+from+development+to+pathologies.">Animal models of ocular angiogenesis: from development to pathologies.</a> FASEB Journal. 31 (11), 4665-4681 (2017).</li><li>Grossniklaus, H. E., Kang, S. J., Berglin, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+choroidal+and+retinal+neovascularization.">Animal models of choroidal and retinal neovascularization.</a> Progress in Retinal and Eye Research. 29 (6), 500-519 (2010).</li><li>Kern, T. S., Antonetti, D. A., Smith, L. E. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pathophysiology+of+diabetic+retinopathy:+Contribution+and+limitations+of+laboratory+research.">Pathophysiology of diabetic retinopathy: Contribution and limitations of laboratory research.</a> Ophthalmic Research. 62 (4), 196-202 (2019).</li><li>Lorenc, V. E., 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=IGF-1R+regulates+the+extracellular+level+of+active+MMP-2,+pathological+neovascularization,+and+functionality+in+retinas+of+OIR+mouse+model.">IGF-1R regulates the extracellular level of active MMP-2, pathological neovascularization, and functionality in retinas of OIR mouse model.</a> Molecular Neurobiology. 55 (2), 1123-1135 (2018).</li><li>Ma, N., Streilein, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contribution+of+microglia+as+passenger+leukocytes+to+the+fate+of+intraocular+neuronal+retinal+grafts.">Contribution of microglia as passenger leukocytes to the fate of intraocular neuronal retinal grafts.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 39 (12), 2384-2393 (1998).</li><li>Mazzaferri, J., Larriv&#233;e, B., Cakir, B., Sapieha, P., Costantino, 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+machine+learning+approach+for+automated+assessment+of+retinal+vasculature+in+the+oxygen+induced+retinopathy+model.">A machine learning approach for automated assessment of retinal vasculature in the oxygen induced retinopathy model.</a> Scientific Reports. 8 (1), 3916 (2018).</li><li>Milde, F., Lauw, S., Koumoutsakos, P., Iruela-Arispe, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+mouse+retina+in+3D:+quantification+of+vascular+growth+and+remodeling.">The mouse retina in 3D: quantification of vascular growth and remodeling.</a> Integrative Biology: Quantitative Biosciences from Nano to Macro (Camb). 5 (12), 1426-1438 (2013).</li><li>Yang, T., 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=Pericytes+of+indirect+contact+coculture+decrease+integrity+of+inner+blood-retina+barrier+model+in+vitro+by+upgrading+MMP-2/9+activity.">Pericytes of indirect contact coculture decrease integrity of inner blood-retina barrier model in vitro by upgrading MMP-2/9 activity.</a> Disease Markers. 2021, 7124835 (2021).</li><li>Huang, Q., Wang, S., Sorenson, C. M., Sheibani, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PEDF-deficient+mice+exhibit+an+enhanced+rate+of+retinal+vascular+expansion+and+are+more+sensitive+to+hyperoxia-mediated+vessel+obliteration.">PEDF-deficient mice exhibit an enhanced rate of retinal vascular expansion and are more sensitive to hyperoxia-mediated vessel obliteration.</a> Experimental Eye Research. 87 (3), 226-241 (2008).</li><li>Jiang, H., Zhang, H., Jiang, X., Wu, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overexpression+of+D-amino+acid+oxidase+prevents+retinal+neurovascular+pathologies+in+diabetic+rats.">Overexpression of D-amino acid oxidase prevents retinal neurovascular pathologies in diabetic rats.</a> Diabetologia. 64 (3), 693-706 (2021).</li></ol>

النماذج الحيوانية لاعتلال الشبكية هي أدوات قوية لدراسة تطور الأوعية الدموية أو إعادة تشكيلها أو تكوين الأوعية الدموية المرضية. يعتمد نجاح هذه الدراسات في هذا المجال على سهولة الوصول إلى الأنسجة التي تسمح بإجراء مجموعة واسعة من التقنيات ، مما يوفر بيانات من الفئران في الجسم الحي وبع?...

تتغذى العينان على نظامين شريانيين وريديين: الأوعية الدموية المشيمية ، وهي شبكة أوعية دموية خارجية تروي الظهارة المصطبغة للشبكية والمستقبلات الضوئية. والأوعية الدموية العصبية الشبكية التي تروي طبقة الخلايا العقدية والطبقة النووية الداخلية للشبكية1. الأوعية الدموية الشبكية هي شبكة منظمة من الأوعية التي توصل العناصر الغذائية والأكسجين إلى خلايا الشبكية وتحصد النفايات لضمان نقل الإشارات البصرية المناسبة. هذا الأوعية الدموية له بعض السمات المميزة، بما في ذلك: عدم وجود تعصيب مستقل، وتنظيم لهجة الأوعية الدموية من خلال آليات الشبكية الجوهرية وامتلاك حاجز معقد بين الشبكية والدم2. لذلك ، كانت الأوعية الدموية في شبكية العين محور تركيز العديد من الباحثين الذين درسوا على نطاق واسع ليس فقط تكوين الأوعية الدموية أثناء التطور ، ولكن أيضا التغيرات وتكوين الأوعية المرضية التي تخضع لها هذه الأوعية في الأمراض3. التغيرات الوعائية الأكثر شيوعا التي لوحظت في اعتلال الشبكية هي توسع الأوعية الدموية ، والأوعية الدموية الجديدة ، وفقدان تشجير الأوعية الدموية وتشوه الأوعية الرئيسية في شبكية العين ، مما يجعلها أكثر تعرجا4،5،6. واحد أو أكثر من التعديلات الموصوفة هي أقدم العلامات التي يتم اكتشافها من قبل الأطباء. يوفر التصور الوعائي طريقة فحص سريعة وغير جراحية وغير مكلفة7. ستحدد الدراسة المكثفة للتغيرات التي لوحظت في شجرة الأوعية الدموية ما إذا كان اعتلال الشبكية غير تكاثري أو تكاثري والعلاج الإضافي. يمكن أن تظهر اعتلالات الشبكية غير التكاثرية نفسها مع مورفولوجيا الأوعية الدموية الشاذة ، وانخفاض كثافة الأوعية الدموية ، والشعيرات الدموية اللاخلوية ، وموت الخلايا المحيطة ، والوذمة البقعية ، من بين أمور أخرى. بالإضافة إلى ذلك، تؤدي اعتلالات الشبكية التكاثرية أيضا إلى زيادة نفاذية الأوعية الدموية، وإعادة التشكيل خارج الخلية، وتشكيل خصلات الأوعية الدموية نحو التجويف الزجاجي الذي ينهار بسهولة أو يحفز انفصال الشبكية8.
بمجرد اكتشافه ، يمكن مراقبة اعتلال الشبكية من خلال تغييراته الوعائية9,10. يمكن متابعة تطور علم الأمراض من خلال التغييرات الهيكلية للأوعية ، والتي تحدد بوضوح مراحل المرض11. سمح القياس الكمي للتغيرات الوعائية في هذه النماذج بالربط بين تغيرات الأوعية الدموية والموت العصبي واختبار العلاجات الدوائية للمرضى في مراحل مختلفة من المرض.
في ضوء العبارات المذكورة أعلاه ، نعتبر أن التعرف على التغيرات الوعائية وتحديدها كميا أمر أساسي في دراسات اعتلال الشبكية. في هذا العمل ، سنوضح كيفية قياس معلمات الأوعية الدموية المختلفة. للقيام بذلك ، سنستخدم نموذجين حيوانيين. واحد منهم هو نموذج فأر اعتلال الشبكية الناجم عن الأكسجين12 ، الذي يحاكي اعتلال الشبكية الخداجي وبعض جوانب اعتلال الشبكية السكري التكاثري13,14. في هذا النموذج ، سنقيس المناطق اللاوعائية ومناطق الأوعية الدموية الجديدة وتوسع الأوعية الرئيسية وتعرجها. في مختبرنا ، تم تطوير نموذج فأر متلازمة التمثيل الغذائي (MetS) ، والذي يحفز اعتلال الشبكية غير التكاثري15. هنا ، سنقوم بتقييم كثافة الأوعية الدموية والتفرع.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Aluminuim foil</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine Serum Albumin</td>
			<td>Merck</td>
			<td>A4503</td>
			<td>quality</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium chloride dihydrate</td>
			<td>Merck</td>
			<td>C3306</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrochloric acid</td>
			<td>Biopack</td>
			<td>9632.08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Confocal Microscope FV1200</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>FV1200</td>
			<td>with motorized plate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Covers</td>
			<td>Paul Marienfeld GmnH &#38; Co.</td>
			<td>111520</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissecting Microscope</td>
			<td>NIKON</td>
			<td>SMZ645</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disodium-hydrogen-phosphate dihydrate</td>
			<td>Merck</td>
			<td>119753</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>200 &#181;L&#160; tube</td>
			<td>Merck</td>
			<td>Z316121</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter paper</td>
			<td>Merck</td>
			<td>WHA5201090</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Incubator shaker GyroMini</td>
			<td>LabNet International</td>
			<td>S0500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isolectin GS-IB4 From Griffonia simplicifolia, Alexa Fluor 488 Conjugate</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>I21411</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly(vinyl alcohol) (Mowiol 4-88)</td>
			<td>Merck</td>
			<td>475904</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldehyde</td>
			<td>Merck</td>
			<td>158127</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pHmeter</td>
			<td>SANXIN</td>
			<td>PHS-3D-03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium chloride</td>
			<td>Merck</td>
			<td>P9541</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium-dihydrogen phosphate</td>
			<td>Merck</td>
			<td>1,04,873</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Slides</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>12-550-15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium chloride</td>
			<td>Merck</td>
			<td>S3014</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium hydroxide</td>
			<td>Merck</td>
			<td>S5881</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tris</td>
			<td>Merck</td>
			<td>GE17-1321-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton X-100</td>
			<td>Merck</td>
			<td>X100-1GA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vessel Analysis Fiji software</td>
			<td>Mai Elfarnawany</td>
			<td></td>
			<td>https://imagej.net/Vessel_Analysis</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

quantification of vascular parameters in whole mount retinas of mice with non-proliferative and proliferative retinopathies

اعتلال الشبكية هي مجموعة غير متجانسة من الأمراض التي تؤثر على الأنسجة العصبية الحسية للعين. وهي تتميز بالتنكس العصبي والدبقية والتغيير التدريجي في وظيفة الأوعية الدموية وبنيتها. على الرغم من أن بداية اعتلال الشبكية تتميز باضطرابات طفيفة في الإدراك البصري ، إلا أن التعديلات في الضفيرة الوعائية هي العلامات الأولى التي يكتشفها الأطباء. يحدد غياب أو وجود الأوعية الدموية الجديدة ما إذا كان اعتلال الشبكية يصنف على أنه إما غير تكاثري (NPDR) أو تكاثري (PDR). وبهذا المعنى ، حاولت العديد من النماذج الحيوانية محاكاة ميزات الأوعية الدموية المحددة لكل مرحلة لتحديد الآليات الأساسية التي تنطوي عليها تغيرات البطانة ، والموت العصبي وغيرها من الأحداث التي تحدث في شبكية العين. في هذه المقالة ، سنقدم وصفا كاملا للإجراءات المطلوبة لقياس معلمات الأوعية الدموية في شبكية العين لدى البالغين والفئران المبكرة الولادة في يوم ما بعد الولادة (P)17. سنقوم بتفصيل البروتوكولات اللازمة لتنفيذ تلطيخ الأوعية الدموية في الشبكية باستخدام Isolectin GSA-IB4 في حوامل كاملة للتصور المجهري اللاحق. كما يتم توفير الخطوات الرئيسية لمعالجة الصور باستخدام برنامج Image J Fiji ، وبالتالي ، سيتمكن القراء من قياس كثافة الأوعية الدموية وقطرها وتعرجها ، وتفرع الأوعية الدموية ، وكذلك المناطق الوعائية والأوعية الدموية الجديدة. هذه الأدوات مفيدة للغاية لتقييم وقياس التغيرات الوعائية في كل من اعتلال الشبكية غير التكاثري والتكاثري.

كما هو موضح في قسم البروتوكول ، من فحص تلطيخ الفلورسنت واحد ، يمكنك الحصول على مورفولوجيا الأوعية الدموية وتقييم العديد من المعلمات ذات الأهمية كميا. يعتمد البحث عن تغيير معين على نوع اعتلال الشبكية الذي تمت دراسته. في هذه المقالة ، تم تقييم المناطق الوعائية والأوعية الدموية الجديدة ، وال...

Watch this Scientific Journal Video about Quantification of Vascular Parameters in Whole Mount Retinas of Mice with Non-Proliferative and Proliferative Retinopathies at JoVE.com

Quantification of Vascular Parameters in Whole Mount Retinas of Mice with Non-Proliferative and Proliferative Retinopathies

تصف هذه المقالة فحص بقع اللكتين الراسخ والقابل للتكرار لمستحضرات الشبكية الكاملة والبروتوكولات المطلوبة للقياس الكمي لمعلمات الأوعية الدموية التي يتم تغييرها بشكل متكرر في اعتلال الشبكية التكاثري وغير التكاثري.

القياس الكمي للمعلمات الوعائية في شبكية العين الكاملة للفئران ذات اعتلال الشبكية غير التكاثري والتكاثري

Retinopathies are a heterogeneous group of diseases that affect the neurosensory tissue of the eye. They are characterized by neurodegeneration, ...

في اعتلال الشبكية ، تكون التغيرات الوعائية هي أول علامة يتم اكتشافها من قبل الأطباء. يتابعون تطور المرض ، ويختارون العلاج وفقا لهذه التغييرات. تم تطوير العديد من النماذج الحيوانية من أجل دراسة مراحل مختلفة من علم الأمراض.في هذا العمل ، سنوضح كيفية قياس التغيرات الوعائية المختلفة. لذلك ، سنستخدم نموذجين حيوانيين. واحد من هذه هو نموذج فأر اعتلال الشبكية الناجم عن الأكسجين ، والذي يعيد إنتاج اعتلال الشبكية الخداجي وبعض جوانب اعتلال الشبكية السكري التكاثري.هنا ، سنقوم بقياس المناطق اللاوعائية ، والمناطق الوعائية الجديدة ، وتوسع الشرايين وتعرجها. في مختبرنا ، تم تطوير نموذج فأر متلازمة التمثيل الغذائي ، والذي يحفز اعتلال الشبكية غير التكاثري. تم تقييم كثافة الأوعية الدموية والتفرع في هذا العمل.عند تضحية الفئران ، قم بالاستئصال بالمقص. إصلاح العيون المحصنة مع paraformaldehyde الطازجة لمدة ساعة واحدة في درجة حرارة الغرفة. تحت المجهر التشريحي ، قم بإزالة القرنيات بالمقص عن طريق قطع على طول الحافة وتشريح الشبكية بأكملها.تخلص من الجزء الأمامي من العين، ثم افصل الشبكية عن RPE-choroid. ضع الشبكية في 200 أنبوب ميكرولتر. ثم قم بحظر الشبكية واختراقها في 100 ميكرولتر من TBS تحتوي على 5٪ من ألبومين مصل البقر Triton خلال ست ساعات عند أربع درجات مع إثارة لطيفة في الخلاط.ثم عكس الأنبوب لوضع شبكية العين في الكوب وإزالة محلول الحجب بالماصة. أضف محلول 100 ميكرولتر يحتوي على إيزوليكتين. لف الأنابيب بورق الألومنيوم لحماية العينات من الضوء.احتضن الشبكية بمحلول اللكتين بين عشية وضحاها عند أربع درجات مع إثارة لطيفة في الخلاط. اغسل شبكية العين ب 100 ميكرولتر من TBS-Triton لمدة 20 دقيقة مع إثارة لطيفة في الخلاط. كرر هذه الخطوة ثلاث مرات.ضع شبكية العين في شريحة وأضف قطرة من PBS. تحت المجهر التشريحي ، قم بإجراء أربعة جروح بعيدة بالتساوي من حواف الشبكية نحو العصب البصري. لكشف بتلات الشبكية، استخدم ملقط أو قطع صغيرة من ورق الترشيح.تأكد من أن جانب المستقبلات الضوئية متجه لأسفل. قم بإزالة PBS المتبقي من الشريحة باستخدام ورق التصفية. ثم أضف وسيط التثبيت وغطاء.اتركه يجف لمدة ساعة واحدة في درجة حرارة الغرفة. تخزين الشرائح على أربع درجات محمية من الضوء. عند المجهر البؤري ، ضع الشريحة في اللوحة وجها لأسفل.ركز الضفيرة الفائقة للأوعية الدموية في الشبكية وحدد منطقة لبدء الحصول على الصورة. تعيين معلمات الليزر العامة في البرنامج. اضبط الإحداثيات في المحاور X وY وZ.تهيئة المسح الضوئي. بمجرد انتهاء عملية المسح الضوئي ، افتح الصورة واحفظها بامتداد مفضل. في برنامج ImageJ FIJI، انتقل إلى شريط القوائم وانقر فوق ملف، فتح.حدد الصورة المراد معالجتها. في نافذة خيار استيراد التنسيقات الحيوية، حدد عرض بيانات تعريف OME-XML وانقر OK.In نافذة بيانات تعريف OME، وابحث عن معلومات حجم البكسل. انسخ هذه البيانات.لمعايرة الصور، انتقل إلى شريط القوائم وحدد خصائص الصورة. انسخ المعلومات وانقر فوق موافق. قم بتعيين لوت مفضل للصورة. لتصور كل المكدس في صورة واحدة، انتقل إلى شريط القوائم وحدد صورة، مكدسات، مشروع Z.في نافذة الإسقاط المعروضة، حدد جميع المكدسات حيث يتم تصور الأوعية. في نوع الإسقاط، اختر متوسط الكثافة وانقر فوق موافق. انتقل إلى شريط القوائم ، الصورة ، الضبط ، السطوع / التباين. انقر على تطبيق واحفظ التغييرات.انسخ المعلمات المحددة للسطوع والتباين. يجب أن تكون هذه متطابقة لجميع الصور. في شريط القوائم، اختر أداة العصا.حدد منطقة الشبكية التي تفتقر إلى الأوعية المشكلة. اضغط على T على لوحة المفاتيح لتسجيل المناطق المحددة في إدارة عائد الاستثمار. انقر فوق قياس في إدارة عائد الاستثمار للحصول على معلومات المنطقة اللاوعائية.كرر هذه الخطوات لقياس المساحة الكلية للشبكية. في شريط القوائم، اختر أداة العصا. قم بتكبير الصورة لتصور الأوعية الجديدة بشكل أفضل.حدد الأوعية الجديدة واحدة تلو الأخرى باستخدام أداة العصا. اضغط على الحرف T على لوحة المفاتيح لتسجيل المنطقة المحددة في إدارة عائد الاستثمار. انقر فوق قياس في إدارة عائد الاستثمار للحصول على بيانات المنطقة.في شريط القوائم، حدد أداة الخط المستقيم. قم بتكبير الصورة لتصور جدار الوعاء بشكل أفضل. قم بإجراء ثلاثة خطوط عرضية إلى الوعاء الرئيسي قبل الفرع الأول.اضغط على T على لوحة المفاتيح لتسجيل المناطق المحددة في إدارة عائد الاستثمار. انقر فوق قياس في إدارة عائد الاستثمار للحصول على بيانات المسافة. في شريط القوائم، انقر فوق أيقونة أداة الخط المستقيم بالزر الأيمن من الماوس وحدد خطا مجزأ.ارسم خطا داخل الوعاء من العصب البصري حتى تشعب الوعاء الأول ، بعد شكل الأوعية الدموية. اضغط على الحرف T على لوحة المفاتيح لتسجيل المنطقة المحددة في إدارة عائد الاستثمار. في شريط القوائم، حدد أداة الخط المستقيم.ارسم خطا من العصب البصري حتى تشعب الوعاء الأول. اضغط على الحرف T على لوحة المفاتيح لتسجيل المنطقة المحددة في إدارة عائد الاستثمار. انقر فوق قياس على إدارة عائد الاستثمار للحصول على بيانات المسافات.باستخدام الأداة البيضاوية لشريط القوائم، حدد مساحة مطبقة بالتساوي على جميع الظروف التجريبية. يجب أن تكون المنطقة المحددة دائرة متحدة المركز مرسومة حول العصب البصري. اضغط على الحرف T على لوحة المفاتيح لتسجيل المنطقة المحددة في إدارة عائد الاستثمار.يدويا ، عد عدد الفروع الأولية الناشئة عن الأوعية الرئيسية داخل منطقة الاختيار. قم بتحويل الصورة إلى وضع 8 بت. انتقل إلى المكونات الإضافية في شريط القوائم ، وحدد تحليل الوعاء ، كثافة الأوعية الدموية.حدد مساحة باستخدام أداة المربع في شريط القوائم حيث تريد قياس كثافة الوعاء. انقر فوق موافق. سيعرض البرنامج نافذة جديدة تحتوي على المعلومات المطلوبة. في المثال التجريبي الأول ، تم استخدام نموذج فأر اعتلال الشبكية الناجم عن الأكسجين.تم إجراء الحقن داخل الجسم الزجاجي في اليوم 12 بعد الولادة لتحديد فعالية الدواء كمضاد لتولد الأوعية. تم استخدام الفئران التي تم حقنها بالسيارة كعنصر تحكم. تعرف المناطق اللاوعائية بأنها المناطق التي تفتقر إلى الأوعية الدموية في الشبكية.من الصور التي تم الحصول عليها ، يمكن تحديد المناطق اللاوعائية كميا على أنها مجموع المناطق التي لا تحتوي على أوعية تقسم المساحة الكلية لشبكية العين. المناطق ذات الأضرار الميكانيكية تظهر أيضا عدم وجود سفن. لتحديد المناطق المتضررة ، قم بتحليل سلامة الطبقات العصبية مع بقعة Hoechst.Neovessels هي سفن صغيرة العيار تنشأ من الأوعية الموجودة مسبقا من الضفيرة الوعائية العليا. قمنا بحساب المساحة التي تشغلها خصلات الأوعية الدموية الجديدة عن طريق تحديد مساحة الأوعية الدموية الجديدة في شبكية العين التي تشغلها المساحة الكلية للشبكية. نظرا لأن شكل وحجم الأوعية الجديدة متغيران ، فقد تبدو في بعض الأحيان مشابهة للحطام والتحف.للتمييز بين الأوعية الجديدة ، تحقق من أن الخصلة تنمو من وعاء ناضج. لتحليل التمدد ، قمنا بقياس قطر الوعاء الرئيسي على ثلاثة ارتفاعات قبل الفرع الأول. يجب على الباحثين تحديد مسافة محددة مسبقا لقياس قطر الوعاء من أجل تقليل التباين بين النتائج.من الناحية المثالية ، يجب أن تكون أبعد نقطة عن العصب البصري حوالي 300 ميكرومتر. نقترح إجراء التحليل ، وفي وقت لاحق ، بمعدل ستة على الأقل لكل حالة. فيما يتعلق بالالتواء ، نقيس المسافة التي يقطعها الوعاء الرئيسي بعد شكله ، مع احترام مسافة الخط المستقيم بين العصب البصري ونقطة التفرع الأولى.كما نرى في الصورة ، هناك عدم تجانس في سرعة الأوعية الرئيسية. للحصول على نتيجة تمثيلية ، يجب تحديد كمية لا تقل عن ستة فئران لكل حالة. تم تحليل أحدث المعلمات ، تفرع الأوعية الدموية وكثافتها ، في نموذج متلازمة التمثيل الغذائي الذي يظهر اعتلال الشبكية غير التكاثري.لقياس تفرع الأوعية الدموية ، حددنا منطقة القياس الكمي عن طريق رسم دائرة متحدة المركز ، ثم قمنا بحساب ، واحدة تلو الأخرى ، الفروع الأولية الناشئة عن وعاء مركزي رئيسي. من الصور التي تم الحصول عليها ، تم تحديد كثافة الأوعية الدموية كميا على أنها المساحة التي تشغلها الأوعية مقسومة على مساحة عائد الاستثمار ، والتي تم وضعها في أماكن مختلفة في كل صورة دقيقة. تجنب تحديد المناطق ذات التلف الميكانيكي.إذا كان هناك أكثر من منطقتين مع ثقوب ، فيجب التخلص من شبكية العين. باختصار ، في هذه المقالة ، أظهرنا تقنيات كلاسيكية وراسخة وقابلة للتكرار لتحديد بعض المعلمات الأكثر صلة مع مراعاة الممارسة السريرية.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Visualization of the Embryonic Nervous System in Whole-mount Drosophila Embryos

Visualization of the Embryonic Nervous System in Whole-mount Drosophila Embryos

التصور الجهاز العصبي الجنينية في جبل لالجامع ذبابة الفاكهة الأجنة

The Drosophila embryo is an attractive model system for investigating the cellular and molecular basis of neuronal development. Here we describe the ...

Dissection of a Mouse Eye for a Whole Mount of the Retinal Pigment Epithelium

تشريح العين ماوس لجبل الجامعة للصبغات الظهارة الشبكية

The retinal pigment epithelium (RPE) lies at the back of the mammalian eye, just under the neural retina, which contains the photoreceptors (rods and ...

Dissection and Immunohistochemistry of Larval, Pupal and Adult Drosophila Retinas

Dissection and Immunohistochemistry of Larval, Pupal and Adult Drosophila Retinas

تشريح والمناعية من اليرقات، العذراء وتعليم الكبار<em&gt; ذبابة الفاكهة</em&gt; شبكية العين

The compound eye of Drosophila melanogaster consists of about 750 ommatidia (unit eyes). Each ommatidium is composed of about 20 cells, including ...

Whole Mount Immunolabeling of Olfactory Receptor Neurons in the Drosophila Antenna

Whole Mount Immunolabeling of Olfactory Receptor Neurons in the Drosophila Antenna

كله من جبل Immunolabeling الشم مستقبلات الخلايا العصبية في<em&gt; ذبابة الفاكهة</em&gt; الهوائي

Odorant molecules bind to their target receptors in a precise and coordinated manner. Each receptor recognizes a specific signal and relays this ...

Whole-mount Imaging of Mouse Embryo Sensory Axon Projections

كله جبل التصوير من جنين فأر التوقعات الحسية أكسون

The visualization of full-length neuronal projections in embryos is essential to gain an understanding of how mammalian neuronal networks develop. Here we ...

Whole Mount Labeling of Cilia in the Main Olfactory System of Mice

كله جبل وصفها من سيليا في النظام الشمية الرئيسية من الفئران

The mouse olfactory system comprises 6-10 million olfactory sensory neurons in the epithelium lining the nasal cavity. Olfactory neurons extend a single ...

Simultaneous ex vivo Functional Testing of Two Retinas by in vivo Electroretinogram System

Simultaneous ex vivo Functional Testing of Two Retinas by in vivo Electroretinogram System

متزامنة<em&gt; فيفو السابقين</em&gt; اختبار وظيفي اثنين من شبكية العين من قبل<em&gt; في الجسم الحي</em&gt; نظام مخطط كهربية

An In vivo electroretinogram (ERG) signal is composed of several overlapping components originating from different retinal cell types, as well as noise ...

Whole Mount Dissection and Immunofluorescence of the Adult Mouse Cochlea

جبل كله تشريح والمناعي من الكبار ماوس القوقعة

The organ of Corti, housed in the cochlea of the inner ear, contains mechanosensory hair cells and surrounding supporting cells which are organized in a ...

HSV-Mediated Transgene Expression of Chimeric Constructs to Study Behavioral Function of GPCR Heteromers in Mice

وساطة من HSV-التعبير التحوير من همي التركيبات لدراسة وظيفة السلوكية من هذه العملية من Heteromers في الفئران

The heteromeric receptor complex between 5-HT2A and mGlu2 has been implicated in some of the behavioral phenotypes in mouse models of psychosis1,2.  ...

A Simple One-step Dissection Protocol for Whole-mount Preparation of Adult Drosophila Brains

A Simple One-step Dissection Protocol for Whole-mount Preparation of Adult Drosophila Brains

وبسيطة خطوة واحدة بروتوكول تشريح لجبل لالجامع إعداد الكبار<em&gt; ذبابة الفاكهة</em&gt; أدمغة

There is an increasing interest in using Drosophila to model human brain degenerative diseases, map neuronal circuitries in adult brains, and study the ...