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微球/磁珠在青光眼造模中的应用
699 人阅读发布时间:2022-05-16 15:56
眼内压(IOP)的持续升高是青光眼的主要病理特征。高眼压可以给眼球各部分组织和视功能带来损害导致视神经萎缩、视野缩小、视力减退,甚至失明。啮齿类动物大鼠或小鼠因易麻醉、基因编辑/突变相对成熟、成本低、伦理争论少,已经取代灵长类动物成为研究视网膜神经节细胞丢失机制的最常用的实验模型。对于大鼠而言,注射高渗盐水硬化上巩膜静脉一直是最成功的造模,但小巩膜静脉的注射需要高超的外科手术技巧,非一般人可以操作。也有人通过灼烧上巩膜静脉以升高眼压进行造模。通过遗传学方法造模不需要外科手术等干预,自然而成。例如小鼠的DBA2J品系,随着年纪的自然增长,色素会沉积在小梁网,导致青光眼,这种造模方法虽然简单,但费钱,耗时,个体间差异大。
注射微球或磁珠是一种简便快速而高效的青光眼造模方法,可以同时对多只动物进行。一定直径的微球能阻塞小梁网眼,让房水排放不畅,从而引起眼内压上升,形成青光眼。这种造模方法,可以产生持续的眼内高压,一定程度上,压力可控,最近10多年,为越来越多的研究人员喜爱。
早期的造模是向前室注射戊二醛处理自体红细胞,这些血影红细胞能附在小梁网上,阻塞房水通过。注射简单,但眼内压不可控,而且很高。其它副作用还有角膜膨隆,影响眼内压的测量等。用激光处理小梁网是另一种造模方法,通过处理次数,可以让眼内压达到研究所需的水平。但这种造模方法需要昂贵的专用激光仪器,只有极少数的实验室配备有,而且这种造模同样有角膜膨隆的副作用。
注射微球/磁珠的方法建模最早出现在上世纪80年代。一定直径的微球注入前房,然后为小梁网细胞吞噬,阻塞孔隙,使房水排泄受阻,引起眼内压上升。为持续眼内高压,通常需要重复注射微球。此方法操作简单,最重要的是,前房部分填充后可见眼压增加,从而保持了清晰的眼底成像轴(原因是微球在重力作用下,沉积在下半部)。
注射前,必须清洗去除微球表面的去污剂(起保持微球单分散性,一般是SDS),并进行消毒灭菌处理,否则会引起前室炎症。
鼠的遗传资源丰富、前室小、眼内压测量方便,是造模的理想动物。注射的微球参数的和手段有很多种,很难说哪一种就最好。有的研究人员用两种直径的微球,分两次注入。也有的采用一种微球,一次注射。都取得不错的效果。微球的直径,数量及注射体积见下表。小鼠的前室小,用大直径的微球,一次少量注射,标准化造模,值得深入探讨。
近年来,越来越多的人用大鼠进行造模。相对于小鼠,大鼠在青光眼造模中的优势很明显:前室大(小鼠一般注射3ul以内,大鼠可到20ul),易操作。而且测量眼内压时,可以不麻醉。大多采用了多次注射,有的还混入羟丙基甲基纤维素(HPM)增加微球的稳定。
保持眼内清晰对于视网膜健康监测和视网膜的生理功能评估很重要。微球青光眼造模可能会引起混浊,影响观察。为此,有人用磁珠替换微球。在磁珠注入前室后,用外加磁场,将磁珠引至前节,减少其在眼球表面的驻留。
老鼠的角膜很薄,注射微球是一个技术活。大鼠的眼角膜厚度约为160um,小鼠的约为90um。玻璃毛细管是一个不错的工具,它可以拉得很细,末端很尖细。如100um的管子,既可以方便微球在前室驻留,还不会造成管子堵塞。也可以像做白内障手术一样,用针头(如NanoFil针,货号NF34BV-2)在角膜上划出一个T形自愈合口,注入微球。
微球注射的时间太短,可能会马上引起角膜水肿或是眼内压急剧上升。操作人员可根据自己的熟练程度自行掌握。
不同品系的老鼠,造模中,视网膜神经节细胞受损害的程度不同。Swiss Albino大鼠比SD大鼠和BN大鼠的受损率高。有意思的是小鼠的年龄越大,受损伤的程度就越轻,更多资料欢迎前来东莞汉诺。