Name: establishment of a clinically relevant ex vivo mock cataract surgery model for investigating epithelial wound repair in a native microenvironment
Uploaded: 2015-06-05T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 53 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Establishment of a Clinically Relevant Ex Vivo Mock Cataract Surgery Model for Investigating Epithelial Wound Repair in a Native Microenvironment at JoVE.com

This work was supported by National Institutes of Health Grant to A.S.M. (EY021784).

بروتوكول التالية يتوافق مع المبادئ التوجيهية المؤسسية رعاية الحيوان واللجنة الاستخدام جامعة توماس جيفرسون ومع بيان ARVO لاستخدام الحيوانات في البحوث الرؤية. 1. إعداد والتحضير للعدسات للثقافة فيفو السابقين الجرح <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع ثلاث 100 أطباق بتري ملم في العقيمة، غطاء تدفق الصفحي. ملء اثنين من أطباق بتري في منتصف الطريق مع العازلة تريس / سكر العنب (العازلة TD، 140 ملي كلوريد الصوديوم، 5 مم بوكل، 0.7 ملي نا 2 PO 4، 5 ملي مد الجلوكوز، 8.25 ملي تريس قاعدة، ودرجة الحموضة إلى 7.4 مع حمض الهيدروكلوريك) في RT ، وترك فارغا الثالث. وسائل الإعلام ثقافة ما قبل الدافئ (وسائل الإعلام تستكمل مع 199، 1٪ L-الجلوتامين و 1٪ البنسلين / الستربتومايسين) إلى 37 درجة مئوية. ملاحظة: الجرح معيار الشفاء سائل الإعلام والثقافة وخالية من الدم، كما يحدث في الجسم الحي. ومع ذلك، يمكن أن تنمو الثقافات الجرح إصلاح بنجاح في ظروف محددة وسائل الاعلام التي تشمل المصل أو عوامل أخرى. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة د الجنينية خصبةعبد المنعم يوسف 15 أبيض ليفورنو البيض فرخ من الحاضنة (التي عقدت في 37.7 درجة مئوية مع هزاز لطيف) </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع البيض المحدد في غطاء تدفق الصفحي وخارج نظيف من قذيفة مع الايثانول 70٪ من زجاجة غسل. إجراء كافة الإجراءات أدناه تحت ظروف معقمة في غطاء تدفق الصفحي، وذلك باستخدام الحلول والأدوات المعقمة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الكراك البيض ومكان المحتويات في فارغة 100 مم طبق بتري. قطع رأس الجنين باستخدام ملقط القياسية ومقص غرامة. وضع رئيس أجنة الدجاج في طبق بتري تحتوي العازلة TD والتخلص السليم من ما تبقى من الجنين. اختياريا حفاظ على رؤساء الفرخ الجنين في المخزن TD لفترة قصيرة من الزمن، لم يعد من 15 دقيقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع رئيس الفرخ الجنين على غطاء طبق بتري. باستخدام ملقط عالية الدقة، وإزالة العدسة المرفقة مع النكتة لها الزجاجي من العين في التسلسل التالي. قرصة الجزء الخلفي من العين مع ملقط لإنشاء فتحة صغيرة في الجزء الخلفي من العين. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ثم، فهم النكتة الزجاجي ثإيث ملقط والساحبة بلطف على الجسم الزجاجي مع تحريك المتداول، سيتم طردهم الزجاجي مع عدسة المرفقة من العين. مكان عدسة / زجاجي في ما تبقى من طبق بتري تحتوي العازلة TD. السماح للعدسات أن تبقى في المخزن TD مدة لا تزيد عن 30 دقيقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحريك العدسة لجديد غطاء طبق بتري تحت المجهر تشريح. من هذه النقطة على تنفيذ جميع الخطوات تحت المجهر تشريح. مع ملقط عالية الدقة فرشاة بعناية بعيدا أي الجسم الهدبي (الخلايا الصباغية) التي تم فكها مع العدسة باستخدام حافة ملقط، مع الحذر على عدم الإضرار الأنسجة العدسة. ملاحظة: إزالة الجسم الهدبي تضمن أنواع الخلايا التي ليست الذاتية للعدسة ليست مدرجة في الثقافة إصلاح الجرح. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> فصل العدسة من النكتة الزجاجي مع ملقط عالية الدقة عن طريق معسر قبالة الجسم الزجاجي من ارتباطه مع كبسولة عدسة الخلفي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام عالية الدقة ملقط نقل العدسة إلى قطرة صغيرةمن TD العازلة (حوالي 200 ميكرولتر) في صحن زراعة الأنسجة 35MM. </li></ol> 2. إجراء جراحة الساد موك <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> توجيه عدسة في قطرة من العازلة TD في 35 ملم الطبق مع الجانب الأمامي للعدسة مواجهة. ملاحظة: يتم تحديد الأمامي للعدسة بسهولة من خلال وجود حلقة كثيفة في الأنسجة التي تحيط الحدود بين الأمامية والمنطقة الاستوائية من ظهارة العدسة. في المقابل، هناك غياب علامات على الخلفي من كبسولة العدسة التي ترد خلايا ألياف العدسة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام اثنين من ملقط عالية الدقة تجعل شق صغير (حوالي 850μm) في وسط الكبسولة الأمامية عدسة، والغشاء القاعدي الكثيف الذي يحيط نسيج العدسة، وما يرتبط بها من ظهارة العدسة الأمامي لها، من خلال استيعاب الأنسجة مع واحد ملقط في كل جهة، و التجاذبات بلطف في اتجاهات متعارضة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة كتلة الخلية الألياف، والتي تشكل الجزء الأكبر من النسيج العدسة، dislodجينج أنه من مرفقاتها إلى ظهارة العدسة والمحيطة عدسة الكبسولة التي كتبها المائية شطف (النهج المستخدمة في جراحة الساد الكلاسيكية، على غرار في الشكل 1A). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ملء حقنة 1 مل مع طرف إبرة 27.5 G مع 300 ميكرولتر من العازلة TD. إدراج رأس الإبرة في شق المحرز في عدسة الكبسولة الأمامية، وحوالي منتصف الطريق إلى العدسة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> خفض بلطف حقنة حقن عازلة TD في كتلة الخلايا الألياف العدسة. ضخ ما بين 50 و 200 TD ميكرولتر، وأبدا أكثر من 300 ميكرولتر. مراقبة الكتلة الخلوية الألياف تخفيف نفسها من الظهارة وعدسة الكبسولة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام ملقط عالية الدقة، وإزالة خففت كتلة الخلايا الألياف من العدسة من خلال موقع شق الأمامي. ملاحظة: يترك هذا الإجراء العدسة الخلفي كبسولة الغشاء القاعدي الذي خلايا الألياف قد تعلق المعراة من الخلايا، وظهارة العدسة بجروح فقط المجاورة لهذا الموقع. </li></ol> 3. Preparinز العدسة الجرحى لفيفو السابقين الثقافة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تسطيح حقيبة المحفظة العدسة التي تنتج من جراحة الساد المذكورة أعلاه على طبق ثقافة، جنبا خلية يصل، بجعل خمسة تخفيضات في الجانب الأمامي من الحقيبة المحفظة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قطع عمودي على موقع شق الأصلي وصولا إلى خط الاستواء من العدسة. تسطيح الناتجة خمسة &quot;اللوحات&quot; من عدسة كبسولة مع ظهارة تعلق على الجانب ثقافة طبق كبسولة أسفل، الجانب الخلية يصل. لاحظ عدسة الجرحى خارج الحي الآن يجب أن تأخذ على نجمة أو شكل flowerlike (انظر الشكل 1B). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لتأمين الكبسولة إلى الطبق، اضغط برفق إلى أسفل مع ملقط في كل نقطة من النجم. وهذا سيجعل المسافة البادئة صغيرة في النصائح الخمس الأكثر الخارجية للالنباتى ويؤدي إلى التعلق المستدام إلى الطبق. ملاحظة: من الممكن أن يدمر الكبسولة أثناء هذا الإجراء، ولذا فمن المهم تأمين الكبسولة إلى الطبق أقرب إلى نصائح من فلوريداملاحظة وقت ممكن، وكذلك لجعل أقل قدر من النقاط تأمين ممكن (عادة اثنين، بحد أقصى ثلاثة في رفرف). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة المنطقة العازلة TD من الطبق 35MM واستبدالها 1.5 مل من وسائل الاعلام قبل تحسنت. تغطية صحن 35MM مع غطاء ووضعه في الحاضنة (37 ° C، 5٪ CO 2). </li></ol> 4. فصل المنطقة الهجرة الوسطى (CMZ)، حيث إعادة الاندمال بتشكل النسيج الظهاري في المنطقة الجرحى من الخلفي كبسولة يحدث، من مرفق الأصل المنطقة (OAZ) من الخلايا الظهارية عدسة، على التحليل الكمي. ملاحظة: هذه الخلايا تبدأ في التحرك إلى المنطقة CMZ على الفور ردا على إصابة. قبل يوم واحد في الثقافة ما يكفي من الخلايا يهاجرون عبر CMZ للتحليل الجزيئية والكيمياء الحيوية، وبعد الانفصال من CMZ وOAZ كتبها micro-تشريح 23. هذا البروتوكول ينطوي على إزالة واحد رفرف (OAZ) في وقت من منطقة الجرحى من الكبسولة. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مراقبة وديمارالموجبة، واضحة للعيان تحت المجهر تشريح، بين OAZ وCMZ (انظر الشكل 2A). باستخدام اثنين من ملقط عالية الدقة، فهم مع كل من ملقط على حافة خط OAZ / CMZ، واحد فقط المتاخمة للالبعض، على جانبي الخط (انظر الشكل 2A، B، السهم). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام يد واحدة / واحد ملقط على الجانب CMZ تواصل التمسك ثقافة الجرحى، في حين باليد الأخرى / ملقط، وسحب بلطف OAZ على طول الخط OAZ / CMZ. وCMZ يفصل بسهولة من OAZ على طول هذا الخط. مواصلة السير على هذا الخط في جميع أنحاء ثقافة بأكملها حتى يتم فصل المنطقتين تماما. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> دراسة فصل OAZ وCMZ الكسور للتحليل الجزيئي مثل 24 أو البيوكيميائية تحليل الحمض النووي الريبي يليها مثل لطخة غربية أو زملاء مناعي 23،25. </li></ol>

<ol>
	<li>Walker, J. L., 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=Unique+precursors+for+the+mesenchymal+cells+involved+in+injury+response+and+fibrosis.">Unique precursors for the mesenchymal cells involved in injury response and fibrosis.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107, 13730-13735 (2010).</li><li>Friedl, P., Gilmour, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Collective+cell+migration+in+morphogenesis,+regeneration+and+cancer.">Collective cell migration in morphogenesis, regeneration and cancer.</a> Nature reviews. Molecular cell biology. 10, 445-457 (2009).</li><li>Riahi, R., Yang, Y., Zhang, D. D., Wong, P. K. <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+wound-healing+assays+for+probing+collective+cell+migration.">Advances in wound-healing assays for probing collective cell migration.</a> Journal of laboratory automation. 17, 59-65 (2012).</li><li>Khalil, A. A., Friedl, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determinants+of+leader+cells+in+collective+cell+migration.">Determinants of leader cells in collective cell migration.</a> Integrative biology : quantitative biosciences from nano to macro. 2, 568-574 (2010).</li><li>Walker, J. L., Wolff, I. M., Zhang, L., Menko, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activation+of+SRC+kinases+signals+induction+of+posterior+capsule+opacification.">Activation of SRC kinases signals induction of posterior capsule opacification.</a> Investigative ophthalmology &amp; visual science. 48, 2214-2223 (2007).</li><li>Sta Iglesia, D. D., 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=Disruption+of+the+basement+membrane+after+corneal+debridement.">Disruption of the basement membrane after corneal debridement.</a> Investigative ophthalmology &amp; visual science. 41, 1045-1053 (2000).</li><li>Pal-Ghosh, S., Pajoohesh-Ganji, A., Brown, M., 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=A+mouse+model+for+the+study+of+recurrent+corneal+epithelial+erosions:+alpha9beta1+integrin+implicated+in+progression+of+the+disease.">A mouse model for the study of recurrent corneal epithelial erosions: alpha9beta1 integrin implicated in progression of the disease.</a> Investigative ophthalmology &amp; visual science. 45, 1775-1788 (2004).</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> Experimental eye research. 93, 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> Experimental eye research. 121, 178-193 (2014).</li><li>Kuwabara, T., Perkins, D. G., Cogan, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sliding+of+the+epithelium+in+experimental+corneal+wounds.">Sliding of the epithelium in experimental corneal wounds.</a> Investigative ophthalmology. 15, 4-14 (1976).</li><li>Sherrard, E. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+corneal+endothelium+in+vivo:+its+response+to+mild+trauma.">The corneal endothelium in vivo: its response to mild trauma.</a> Experimental eye research. 22, 347-357 (1976).</li><li>Stramer, B. M., Zieske, J. D., Jung, J. C., Austin, J. S., Fini, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+mechanisms+controlling+the+fibrotic+repair+phenotype+in+cornea:+implications+for+surgical+outcomes.">Molecular mechanisms controlling the fibrotic repair phenotype in cornea: implications for surgical outcomes.</a> Investigative ophthalmology &amp; visual science. 44, 4237-4246 (2003).</li><li>Escamez, M. 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=An+in+vivo+model+of+wound+healing+in+genetically+modified+skin-humanized+mice.">An in vivo model of wound healing in genetically modified skin-humanized mice.</a> The Journal of investigative dermatology. 123, 1182-1191 (2004).</li><li>Werner, S., Breeden, M., Hubner, G., Greenhalgh, D. G., Longaker, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+of+keratinocyte+growth+factor+expression+is+reduced+and+delayed+during+wound+healing+in+the+genetically+diabetic+mouse.">Induction of keratinocyte growth factor expression is reduced and delayed during wound healing in the genetically diabetic mouse.</a> The Journal of investigative dermatology. 103, 469-473 (1994).</li><li>Tarin, D., Croft, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrastructural+studies+of+wound+healing+in+mouse+skin.+II.+Dermo-epidermal+interrelationships.">Ultrastructural studies of wound healing in mouse skin. II. Dermo-epidermal interrelationships.</a> Journal of anatomy. 106, 79-91 (1970).</li><li>Croft, C. B., Tarin, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrastructural+studies+of+wound+healing+in+mouse+skin+I.+Epithelial+behaviour.">Ultrastructural studies of wound healing in mouse skin I. Epithelial behaviour.</a> Journal of anatomy. 106, 63-77 (1970).</li><li>Winstanley, E. 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+epithelial+reaction+in+the+healing+of+excised+cutaneous+wounds+in+the+dog.">The epithelial reaction in the healing of excised cutaneous wounds in the dog.</a> Journal of comparative pathology. 85, 61-75 (1975).</li><li>Wormstone, I. M., Wride, 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=The+ocular+lens:+a+classic+model+for+development,+physiology+and+disease.">The ocular lens: a classic model for development, physiology and disease.</a> Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological. 366, 1190-1192 (2011).</li><li>Danysh, B. P., Duncan, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+lens+capsule.">The lens capsule.</a> Experimental eye research. 88, 151-164 (2009).</li><li>Awasthi, N., Guo, S., Wagner, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Posterior+capsular+opacification:+a+problem+reduced+but+not+yet+eradicated.">Posterior capsular opacification: a problem reduced but not yet eradicated.</a> Archives of ophthalmology. 127, 555-562 (2009).</li><li>Walker, T. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pharmacological+attempts+to+reduce+posterior+capsule+opacification+after+cataract+surgery--a+review.">Pharmacological attempts to reduce posterior capsule opacification after cataract surgery--a review.</a> Clinical &amp; experimental ophthalmology. 36, 883-890 (2008).</li><li>Schmidbauer, J. 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=Posterior+capsule+opacification.">Posterior capsule opacification.</a> International ophthalmology clinics. 41, 109-131 (2001).</li><li>Menko, A. S., 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+central+role+for+vimentin+in+regulating+repair+function+during+healing+of+the+lens+epithelium.">A central role for vimentin in regulating repair function during healing of the lens epithelium.</a> Molecular biology of the cell. 25, 776-790 (2014).</li><li>Chauss, D., 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=Differentiation+state-specific+mitochondrial+dynamic+regulatory+networks+are+revealed+by+global+transcriptional+analysis+of+the+developing+chicken+lens.">Differentiation state-specific mitochondrial dynamic regulatory networks are revealed by global transcriptional analysis of the developing chicken lens.</a> G3 (Bethesda). 4, 1515-1527 (2014).</li><li>Leonard, M., Zhang, L., Bleaken, B. M., Menko, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distinct+roles+for+N-Cadherin+linked+c-Src+and+fyn+kinases+in+lens+development.">Distinct roles for N-Cadherin linked c-Src and fyn kinases in lens development.</a> Developmental dynamics : an official publication of the American Association of Anatomists. 242, 469-484 (2013).</li><li>Sieg, D. 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=FAK+integrates+growth-factor+and+integrin+signals+to+promote+cell+migration.">FAK integrates growth-factor and integrin signals to promote cell migration.</a> Nature cell biology. 2, 249-256 (2000).</li><li>Sieg, D. J., Hauck, C. R., Schlaepfer, D. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Required+role+of+focal+adhesion+kinase+(FAK)+for+integrin-stimulated+cell+migration.">Required role of focal adhesion kinase (FAK) for integrin-stimulated cell migration.</a> Journal of cell science. 112 (Pt 16), 2677-2691 (1999).</li><li>Hauck, C. R., Hsia, D. A., Schlaepfer, D. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+focal+adhesion+kinase--a+regulator+of+cell+migration+and+invasion).">The focal adhesion kinase--a regulator of cell migration and invasion).</a> IUBMB life. 53, 115-119 (2002).</li><li>Zhao, X., Guan, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Focal+adhesion+kinase+and+its+signaling+pathways+in+cell+migration+and+angiogenesis.">Focal adhesion kinase and its signaling pathways in cell migration and angiogenesis.</a> Advanced drug delivery reviews. 63, 610-615 (2011).</li><li>Menko, A. S., Bleaken, B. M., Walker, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regional-specific+alterations+in+cell-cell+junctions,+cytoskeletal+networks+and+myosin-mediated+mechanical+cues+coordinate+collectivity+of+movement+of+epithelial+cells+in+response+to+injury.">Regional-specific alterations in cell-cell junctions, cytoskeletal networks and myosin-mediated mechanical cues coordinate collectivity of movement of epithelial cells in response to injury.</a> Experimental cell research. 322, 133-148 (2014).</li><li>Martin, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wound+healing--aiming+for+perfect+skin+regeneration.">Wound healing--aiming for perfect skin regeneration.</a> Science. 276, 75-81 (1997).</li><li>Ferguson, M. W., O'Kane, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Scar-free+healing:+from+embryonic+mechanisms+to+adult+therapeutic+intervention.">Scar-free healing: from embryonic mechanisms to adult therapeutic intervention.</a> Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological. 359, 839-850 (2004).</li><li>Redd, M. J., Cooper, L., Wood, W., Stramer, B., Martin, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wound+healing+and+inflammation:+embryos+reveal+the+way+to+perfect+repair.">Wound healing and inflammation: embryos reveal the way to perfect repair.</a> Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological. 359, 777-784 (2004).</li><li>Nodder, S., Martin, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wound+healing+in+embryos:+a+review.">Wound healing in embryos: a review.</a> Anatomy and embryology. 195, 215-228 (1997).</li><li>Gurtner, G. C., Werner, S., Barrandon, Y., Longaker, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wound+repair+and+regeneration.">Wound repair and regeneration.</a> Nature. 453, 314-321 (2008).</li></ol>

The authors declare that they have no competing financial interests.

Here is described a technique for preparing a culture model of wound repair that involves performing an ex vivo cataract surgery on chick embryo lenses after their removal from the eye. The lens epithelium responds to this clinically relevant wounding with a repair process that closely mimics that which occurs in vivo, and shares features with wound repair in other epithelial tissues2,4. While the protocol is straightforward and simple to follow, performing mock cataract surgery with embryoni...

و، جراحة الساد وهمية ذات الصلة سريريا، وقد وضعت خارج الحي الظهارية نموذج التئام الجروح الموصوفة هنا إلى توفير أداة للتحقيق في الآليات التي تنظم إصلاح الأنسجة الظهارية في استجابة لإصابة. السمات الرئيسية التي كانت تهدف لفي خلق هذا النموذج وشملت 1) توفير الظروف التي تتكرر بشكل وثيق الاستجابة في الجسم الحي لاصابة في إعداد ثقافة، 2) سهولة تحوير العناصر التنظيمية للإصلاح، و3) القدرة على صورة عملية الإصلاح، في مجملها، في الوقت الحقيقي. التحدي، لذلك، كان لخلق نموذج الثقافة التي كان من الممكن للدراسة، والتلاعب، وإصلاح الجرح الظهارية في المكروية في الخلايا الأم. توافر هذا النموذج الجرح إصلاح يفتح إمكانيات جديدة لتحديد العظة الإشارات الداخلية من مصفوفة البروتينات، السيتوكينات وكيموكينات التي تنظم عملية الإصلاح. وبالإضافة إلى ذلك، فإن نموذج مثالي لدراسة كيف يمكن لن ظهارة قادرة على التحرك في ورقة جماعية لإعادة يغطي بالنسيج الظهاري-منطقة الجرح 2،3، وتحديد نسب الخلايا زعيم الوسيطة على حافة الجرح التي تعمل في توجيه الهجرة الجماعية للظهارة أصيب 4. يوفر هذا النموذج أيضا منبرا التي لتحديد العلاجات التي يمكن أن تعزز فعالية التئام الجروح ومنع ترميم الجروح الشاذة 5. وهناك بالفعل عدد من النماذج المتاحة الجرح إصلاح، سواء في الثقافة والحية، التي وفرت معظم ما هو معروف عن عملية ترميم الجروح اليوم. في نماذج إصابة الحيوانية، مثل القرنية 6-12 و13-17 الجلد، وهناك فرصة لدراسة استجابة الأنسجة لاصابة في سياق جميع الوسطاء الإصلاح التي يمكن أن تشارك في هذه العملية، بما في ذلك المساهمات من الأوعية الدموية والجهاز العصبي. ومع ذلك، هناك قيود على التلاعب من experiالظروف النفسية في الجسم الحي، وأنه ليس من الممكن بعد إجراء دراسات التصوير الاستجابة إصلاح في الجسم الحي، بشكل مستمر مع مرور الوقت. في المقابل، فإن معظم نماذج الثقافة في المختبر الجرح إصلاح، مثل الجرح الصفر، ويمكن التلاعب بها بسهولة، وتابعت مع مرور الوقت ولكنها تفتقر إلى الإطار البيئي دراسة التئام الجروح في الأنسجة في الجسم الحي. في حين أن النماذج خارج الجسم الحي توفر ميزة دراسة عملية إصلاح الضرر بشكل مستمر مع مرور الزمن في سياق المكروية في الخلايا إلى جانب القدرة على تعديل المنظمين الجزيئية للإصلاح في أي نقطة زمنية في هذه العملية، وهناك عدد قليل من النماذج التي تناسب هذه المعلمات. هنا يتم وصف هذا الإجراء لتوليد تكرار للغاية خارج الحي الظهارية التئام الجروح الثقافات التي تتكاثر ردا على الأنسجة الظهارية لوجرح الفسيولوجية. باستخدام عدسة الفرخ الجنين كمصدر الأنسجة، وبحكم فيفو وزارة التجارةيتم إجراء جراحة الساد ك. العدسة هي الأنسجة مثالية لاستخدامها في هذه الدراسات أنه على مسافة سميكة كبسولة الغشاء القاعدي مكتفية ذاتيا، اوعائي، وليس معصب، وخالية من أي سدى المرتبطة 18،19. في الأمراض التي تصيب البشر، وتتناول جراحة الساد فقدان البصر بسبب عتامة العدسة، وينطوي على إزالة كتلة الخلية الألياف العدسة، التي تضم الجزء الأكبر من العدسة. يتم استعادة التالية الساد رؤية عملية جراحية خلال إدخال عدسة داخل العين الاصطناعية. إجراء جراحة الساد، من خلال إزالة الخلايا الألياف، يحرض استجابة إصابة في الظهارة عدسة المجاورة، التي تستجيب عن طريق إعادة الاندمال بتشكل النسيج الظهاري للمنطقة الخلفية للكبسولة العدسة التي كانت محتلة من قبل خلايا الألياف. في جراحة الساد، كما هو الحال في معظم الردود ترميم الجروح، ويحدث هناك في بعض الأحيان نتيجة تليفي الشاذة للاستجابة التئام الجروح، ويرتبط مع ظهور myofibroblasts، والتي في عدسة يعرف الخلفي Capsuلو عتامة 20-22. لتوليد جراحة الساد نموذج التئام الجروح، وتحاكي إجراء جراحة الساد في العدسات إزالتها من عين الفرخ الجنين لإنتاج إصابة الفسيولوجية. إزالة المجهرية من ألياف العدسة خلايا النتائج في منطقة الجرح دائري متسقة للغاية تحيط بها الخلايا الظهارية عدسة. لا تزال تعلق هذه الفئة من السكان خلية بحزم عدسة الطابق السفلي كبسولة غشاء وأصيبوا من جراء العملية الجراحية. الخلايا الظهارية تهاجر إلى منطقة الجرداء من الغشاء القاعدي الذاتية للشفاء الجرح، بقيادة عدد سكانها خلايا vimentin الغنية الوسيطة المعروفة في عملية الإصلاح كخلايا الزعيم 1. مع هذا النموذج استجابة لظهارة للإصابة يمكن تصور بسهولة وجاءت مع الوقت في سياق المكروية الخلايا. الخلايا يمكن الوصول إليها بسهولة لإدخال تعديلات على التعبير أو تفعيل جزيئات المتوقع أن تلعب دورا في ترميم الجروح. وهناك ميزة قوية من الهو النموذج هو القدرة على عزل ودراسة التغيرات الهجرة محددة في إطار التئام الجروح. القدرة على إعداد عدد كبير من الذين تتراوح أعمارهم بين خارج الجسم الحي التئام الجروح الثقافات مطابقة للدراسات هو ميزة أخرى لهذا النموذج. وبالتالي، فإن هذا النظام النموذجي فرصة فريدة لندف بصرف النظر آليات إصلاح الجرح والعلاجات اختبار تأثيرها على عملية التئام الجروح. ومن المتوقع أن يكون تطبيق واسع نموذج جراحة الساد وهمية خارج الحي، وتوفير الموارد الحرجة لدراسة آليات إصلاح الضرر.

<table><tbody><tr><td>Sodium Chloride (NaCl)</td><td>Fisher Scientific</td><td>S271-3</td><td>Use at 140 mM in TD Buffer</td></tr><tr><td>Potassium Chloride (KCl)</td><td>Fisher Scientific</td><td>P217-500</td><td>Use at 5 mM in TD Buffer</td></tr><tr><td>Sodium Phosphate (Na&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;HPO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;)</td><td>Sigma</td><td>S0876</td><td>Use at 0.7 mM in TD Buffer</td></tr><tr><td>D-glucose (Dextrose)</td><td>Fisher Scientific</td><td>D16-500</td><td>Use at 0.5 mM in TD Buffer</td></tr><tr><td>Tris Base</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP152-1</td><td>Use at 8.25 mM in TD Buffer</td></tr><tr><td>Hydrochloric acid</td><td>Fisher Scientific</td><td>A144-500</td><td>Use to pH TD buffer to 7.4</td></tr><tr><td>Media 199</td><td>GIBCO</td><td>11150-059</td><td></td></tr><tr><td>L-glutamine</td><td>Corning/CellGro</td><td>25-005-CI</td><td>Use at 1% in Media199</td></tr><tr><td>Penicillin/streptomycin</td><td>Corning/CellGro</td><td>30-002-CI</td><td>Use at 1% in Media199</td></tr><tr><td>100 mm petri dishes</td><td>Fisher Scientific</td><td>FB0875711Z</td><td></td></tr><tr><td>Stericup Filter Unit</td><td>Millipore</td><td>SCGPU01RE</td><td>Use to filter sterilize Media</td></tr><tr><td>Dumont #5 forceps (need 2)</td><td>Fine Science Tools</td><td>11251-20</td><td></td></tr><tr><td>35 mm Cell Culture Dish</td><td>Corning</td><td>430165</td><td></td></tr><tr><td>27 G 1 ml SlipTip with precision glide needle</td><td>BD</td><td>309623</td><td></td></tr><tr><td>Fine Scissors</td><td>Fine Science Tools</td><td>14058-11</td><td></td></tr><tr><td>Standard Forceps</td><td>Fine Science Tools</td><td>91100-12</td><td></td></tr><tr><td>Other Items Needed: General dissection instruments,&amp;nbsp; fertile white leghorn chicken eggs, check egg incubator (humidified, 37.7&amp;deg;C), laminar flow hood, binocular stereovision dissecting microscope</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

establishment of a clinically relevant ex vivo mock cataract surgery model for investigating epithelial wound repair in a native microenvironment

The major impediment to understanding how an epithelial tissue executes wound repair is the limited availability of models in which it is possible to follow and manipulate the wound response ex vivo in an environment that closely mimics that of epithelial tissue injury in vivo. This issue was addressed by creating a clinically relevant epithelial ex vivo injury-repair model based on cataract surgery. In this culture model, the response of the lens epithelium to wounding can be followed live in the cells&#8217; native microenvironment, and the molecular mediators of wound repair easily manipulated during the repair process. To prepare the cultures, lenses are removed from the eye and a small incision is made in the anterior of the lens from which the inner mass of lens fiber cells is removed. This procedure creates a circular wound on the posterior lens capsule, the thick basement membrane that surrounds the lens. This wound area where the fiber cells were attached is located just adjacent to a continuous monolayer of lens epithelial cells that remains linked to the lens capsule during the surgical procedure. The wounded epithelium, the cell type from which fiber cells are derived during development, responds to the injury of fiber cell removal by moving collectively across the wound area, led by a population of vimentin-rich repair cells whose mesenchymal progenitors are endogenous to the lens1. These properties are typical of a normal epithelial wound healing response. In this model, as in vivo, wound repair is dependent on signals supplied by the endogenous environment that is uniquely maintained in this ex vivo culture system, providing an ideal opportunity for discovery of the mechanisms that regulate repair of an epithelium following wounding.

فيفو السابقين نموذج أنشئت لدراسة عملية التئام الجروح في المكروية في الخلايا الأم للتحقيق في الآليات التي تشارك في تنظيم التئام الجروح لظهارة داخل المكروية في الخلايا الأم، تم إنشاء نموذج جراحة الساد ذات الصلة سريريا خار?...

Watch this Scientific Journal Video about Establishment of a Clinically Relevant Ex Vivo Mock Cataract Surgery Model for Investigating Epithelial Wound Repair in a Native Microenvironment at JoVE.com

Establishment of a Clinically Relevant Ex Vivo Mock Cataract Surgery Model for Investigating Epithelial Wound Repair in a Native Microenvironment

Described here is the establishment of a clinically relevant ex vivo mock cataract surgery model that can be used to investigate mechanisms of the injury response of epithelial tissues within their native microenvironment.

إنشاء ذات الصلة سريريا<em&gt; السابقين فيفو</em&gt; موك الساد نموذج جراحة للتحقيق الظهارية إصلاح الجرح في المكروية الأم

The major impediment to understanding how an epithelial tissue executes wound repair is the limited availability of models in which it is possible to ...

establishment-clinically-relevant-ex-vivo-mock-cataract-surgery-model

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Establishment of a Clinically Relevant Ex Vivo Mock Cataract Surgery Model for Investigating Epithelial Wound Repair in a Native Microenvironment

6.5K Views.  Thomas Jefferson University. Described here is the establishment of a clinically relevant ex vivo mock cataract surgery model that can be used to investigate mechanisms of the injury response of epithelial tissues within their native microenvironment. 

Video: Establishment of a Clinically Relevant Ex Vivo Mock Cataract Surgery Model for Investigating Epithelial Wound Repair in a Native Microenvironment

Human Ex vivo Wound Model and Whole-Mount Staining Approach to Accurately Evaluate Skin Repair

Chronic non-healing wounds, which primarily affect the elderly and diabetic, are a significant area of clinical unmet need. Unfortunately, current chronic wound treatments are inadequate, while available pre-clinical models poorly predict the clinical efficacy of new therapies. Here we describe a high throughput, pre-clinical model to assess multiple aspects of the human skin repair response. Partial thickness wounds were created in human ex vivo skin and cultured across a healing time course. Skin wound biopsies were collected in fixative for the whole-mount staining procedure. Fixed samples were blocked and incubated in primary antibody, with detection achieved via fluorescently conjugated secondary antibody. Wounds were counterstained and imaged via confocal microscopy before calculating percentage wound closure (re-epithelialization) in each biopsy. Applying this protocol, we reveal that 2 mm excisional wounds created in healthy donor skin are fully re-epithelialized by day 4-5 post-wounding. On the contrary, closure rates of diabetic skin wounds are significantly reduced, accompanied by perturbed barrier reformation. Combining human skin wounding with a novel whole-mount staining approach allows a rapid and reproducible method to quantify ex vivo wound repair. Collectively, this protocol provides a valuable human platform to evaluate the effectiveness of potential wound therapies, transforming pre-clinical testing and validation.

Here we demonstrate an optimized technique for assessing wound repair using ex vivo human skin combined with a whole-mount staining approach. This methodology provides a pre-clinical platform for the evaluation of potential wound therapies.

الإنسان السابق الجسم الحي الجرح نموذج ونهج تلطيخ جبل كامل لتقييم بدقة إصلاح الجلد

Chronic non-healing wounds, which primarily affect the elderly and diabetic, are a significant area of clinical unmet need. Unfortunately, current chronic ...

Investigating Scarless Tissue Regeneration in Embryonic Wounded Chick Corneas

Chick embryonic corneal wounds display a remarkable capacity to fully and rapidly regenerate, whereas adult wounded corneas experience a loss of transparency due to fibrotic scarring. The tissue integrity of injured embryonic corneas is intrinsically restored with no detectable scar formation. Given its accessibility and ease of manipulation, the chick embryo is an ideal model for studying scarless corneal wound repair. This protocol demonstrates the different steps involved in wounding the cornea of an embryonic chick in ovo. First, eggs are windowed at early embryonic ages to access the eye. Second, a series of in ovo physical manipulations to the extraembryonic membranes are conducted to ensure access to the eye is maintained through later stages of development, corresponding to when the three cellular layers of the cornea are formed. Third, linear cornea wounds that penetrate the outer epithelial layer and the anterior stroma are made using a microsurgical knife. The regeneration process or fully restored corneas can be analyzed for regenerative potential using various cellular and molecular techniques following the wounding procedure. Studies to date using this model have revealed that wounded embryonic corneas display activation of keratocyte differentiation, undergo coordinated remodeling of ECM proteins to their native three-dimensional macrostructure, and become adequately re-innervated by corneal sensory nerves. In the future, the potential impact of endogenous or exogenous factors on the regenerative process could be analyzed in healing corneas by using developmental biology techniques, such as tissue grafting, electroporation, retroviral infection, or bead implantation. The current strategy identifies the embryonic chick as a crucial experimental paradigm for elucidating the molecular and cellular factors coordinating scarless corneal wound healing.

The present protocol demonstrates the different steps involved in wounding the cornea of an embryonic chick in ovo. The regenerating or fully restored corneas can be analyzed for regenerative potential using various cellular and molecular techniques following the wounding procedure.&#160;

التحقيق في تجديد الأنسجة الخالية من الندوب في قرنية الفرخ الجنينية المصابة

Chick embryonic corneal wounds display a remarkable capacity to fully and rapidly regenerate, whereas adult wounded corneas experience a loss of ...

Corneal Epithelial Abrasion with Ocular Burr As a Model for Cornea Wound Healing

The murine cornea provides an excellent model to study wound healing. The cornea is the outermost layer of the eye, and thus is the first defense to injury. In fact, the most common type of eye injury found in clinic is a corneal abrasion. Here, we utilize an ocular burr to induce an abrasion resulting in removal of the corneal epithelium in vivo on anesthetized mice. This method allows for targeted and reproducible epithelial disruption, leaving other areas intact. In addition, we describe the visualization of the abraded epithelium with fluorescein staining and provide concrete advice on how to visualize the abraded cornea. Then, we follow the timeline of wound healing 0, 18, and 72 h after abrasion, until the wound is re-epithelialized. The epithelial abrasion model of corneal injury is ideal for studies on epithelial cell proliferation, migration and re-epithelialization of the corneal layers. However, this method is not optimal to study stromal activation during wound healing, because the ocular burr does not penetrate to the stromal cell layers. This method is also suitable for clinical applications, for example, pre-clinical test of drug effectiveness.

This protocol describes a method to inflict an abrasion to the ocular surface of the mouse, and to follow the wound healing process thereafter. The protocol takes advantage of an ocular burr to partially remove the surface epithelium of the eye in anaesthetized mice.

سحجه الظهارة القرنية مع لدغ العين كنموذج للقرنية التئام الجروح

The murine cornea provides an excellent model to study wound healing. The cornea is the outermost layer of the eye, and thus is the first defense to ...

Medicine

Ex Vivo Corneal Organ Culture Model for Wound Healing Studies

The cornea has been used extensively as a model system to study wound healing. The ability to generate and utilize primary mammalian cells in two dimensional (2D) and three dimensional (3D) culture has generated a wealth of information not only about corneal biology but also about wound healing, myofibroblast biology, and scarring in general. The goal of the protocol is an assay system for quantifying myofibroblast development, which characterizes scarring. We demonstrate a corneal organ culture ex vivo model using pig eyes. In this anterior keratectomy wound, corneas still in the globe are wounded with a circular blade called a trephine. A plug of approximately 1/3 of the anterior cornea is removed including the epithelium, the basement membrane, and the anterior part of the stroma. After wounding, corneas are cut from the globe, mounted on a collagen/agar base, and cultured for two weeks in supplemented-serum free medium with stabilized vitamin C to augment cell proliferation and extracellular matrix secretion by resident fibroblasts. Activation of myofibroblasts in the anterior stroma is evident in the healed cornea. This model can be used to assay wound closure, the development of myofibroblasts and fibrotic markers, and for toxicology studies. In addition, the effects of small molecule inhibitors as well as lipid-mediated siRNA transfection for gene knockdown can be tested in this system.

A protocol for an ex vivo corneal organ culture model useful for wound healing studies is described. This model system can be used to assess the effects of agents to promote regenerative healing or drug toxicity in an organized 3D multicellular environment.

السابقين فيفو الجهاز القرنية الثقافة النموذجية لالتئام الدراسات

The cornea has been used extensively as a model system to study wound healing. The ability to generate and utilize primary mammalian cells in two ...

Development of a Noninvasive, Laser-Assisted Experimental Model of Corneal Endothelial Cell Loss

Nd:YAG lasers have been used to perform noninvasive intraocular surgery, such as capsulotomy for several decades now. The incisive effect relies on the optical breakdown at the laser focus. Acoustic shock waves and cavitation bubbles are generated, causing tissue rupture. Bubble sizes and pressure amplitudes vary with pulse energy and position of the focal point. In this study, enucleated porcine eyes were positioned in front of a commercially available Nd:YAG laser. Variable pulse energies as well as different positions of the focal spots posterior to the cornea were tested. Resulting lesions were evaluated by two-photon microscopy and histology to determine the best parameters for an exclusive detachment of corneal endothelial cells (CEC) with minimum collateral damage. The advantages of this method are the precise ablation of CEC, reduced collateral damage, and above all, the non-contact treatment.

Here, we present a protocol to detach corneal endothelial cells (CEC) from Descemet&#8217;s membrane (DM) using a neodymium:YAG (Nd:YAG) laser as an ex vivo disease model for bullous keratopathy (BK).

تطوير نموذج تجريبي غير باضع بمساعدة الليزر لفقدان الخلايا الانهوفية القرنية

Nd:YAG lasers have been used to perform noninvasive intraocular surgery, such as capsulotomy for several decades now. The incisive effect relies on the ...

An Epithelial Abrasion Model for Studying Corneal Wound Healing

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 transparency. However, due to its external position, the cornea is highly susceptible to a wide variety of injuries that can lead to the loss of corneal transparency and eventual blindness. Efficient corneal wound healing in response to these injuries is pivotal for maintaining corneal homeostasis and preservation of corneal transparency and refractive capabilities. In events of compromised corneal wound healing, the cornea becomes vulnerable to infections, ulcerations, and scarring. Given the fundamental importance of corneal wound healing to the preservation of corneal transparency and vision, a better understanding of the normal corneal wound healing process is a prerequisite to understanding impaired corneal wound healing associated with infection and disease. Toward this goal, murine models of corneal wounding have proven useful in furthering our understanding of the corneal wound healing mechanisms operating under normal physiological conditions. Here, a protocol for creating a central corneal epithelial abrasion in mouse using a trephine and a blunt golf club spud is described. In this model, a 2 mm diameter circular trephine, centered over the cornea, is used to demarcate the wound area. The golf club spud is used with care to debride the epithelium and create a circular wound without damaging the corneal epithelial basement membrane. The resulting inflammatory response proceeds as a well-characterized cascade of cellular and molecular events that are critical for efficient wound healing. This simple corneal wound healing model is highly reproducible and well-published and is now being used to evaluate compromised corneal wound healing in the context of disease.

Here, a protocol for creating a central corneal epithelial abrasion wound in the mouse using a trephine and a blunt golf club spud is described. This corneal wound healing model is highly reproducible and is now being used to evaluate compromised corneal wound healing in the context of diseases.

نموذج التآكل الظهاري لدراسة التئام جروح القرنية

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 ...

Ex Vivo and In Vivo Animal Models for Mechanical and Chemical Injuries of Corneal Epithelium

Corneal injury to the ocular surface, including chemical burn and trauma, may cause severe scarring, symblepharon, corneal limbal stem cells deficiency, and result in a large, persistent corneal epithelial defect. Epithelial defect with the following corneal opacity and peripheral neovascularization result in irreversible visual impairment and hinder future management, especially keratoplasty. Since the animal model can be used as an effective drug development platform, models of corneal injury to the mouse and alkali burn to rabbit corneal epithelium are developed here. New Zealand white rabbit is used in the alkali burn model. Different concentrations of sodium hydroxide can be applied onto the central circular area of the cornea for 30 s under intramuscular and topical anesthesia. After copious isotonic normal saline irrigation, residual loose corneal epithelium was removed with corneal burr deep down to the Bowman's layer within this circular area. Wound healing was documented by fluorescein staining under Cobalt blue light. C57BL/6 mice were used in the traumatic model of murine corneal epithelium. The murine central cornea was marked using a skin punch, 2 mm in diameter, and then debrided by a corneal rust ring remover with a 0.5 mm burr under a stereomicroscope. These models can be prospectively used to validate the therapeutic effect of eye drops or mixed agents such as stem cells, which potentially facilitate corneal epithelial regeneration. By observing corneal opacity, peripheral neovascularization, and conjunctival congestion with stereomicroscope and imaging software, therapeutic effects in these animal models can be monitored.

Ex Vivo and In Vivo Animal Models for Mechanical and Chemical Injuries of Corneal Epithelium

Here, animal models based on mouse and rabbit are developed for mechanical and chemical injury of corneal epithelium to screen new therapeutics and the underlying mechanism.

نماذج الحيوانات خارج الجسم الحي وفي الجسم الحي للإصابات الميكانيكية والكيميائية لظهارة القرنية

Corneal injury to the ocular surface, including chemical burn and trauma, may cause severe scarring, symblepharon, corneal limbal stem cells deficiency, ...

Production of Modified Autologous Conditioned Serum and Ex Vivo Assessment of Its Healing Potential in Murine Corneal Epithelium

Human blood-derived topical therapies have been a boon to clinicians in recent decades. Autologous serum (AS) and platelet-rich plasma (PRP) are enriched in epitheliotropic growth factors that are essential in corneal wound healing. Unlike AS, PRP is based on a differential centrifugation system, yielding more platelet-derived growth factors. Autologous conditioned serum (ACS) not only preserves the preparation of AS and PRP, but also focuses on immune-modulating properties, which are important in inflammatory diseases.
The lack of standardized protocols and high preparation costs are limitations for the clinical application of ACS. This video experiment demonstrates a standard operating procedure for preparing modified autologous conditioned serum (mACS) eye drops. First, glycerol was added into heparin syringes as the blood cell stabilizer during hypoxic incubation. To activate the blood cells, a 4 h incubation at 37 &#176;C was initiated. Then, the blood samples were centrifuged at 3,500 &#215; g for 10 min at room temperature. After filtration of the supernatant through a 0.22 &#181;m filter, the mACS eye drops were fully prepared.
A tentative try-out of the therapeutic effect of mACS showed that it may have competitive advantages over conventional AS in the corneal wound healing in ex vivo mouse eyes. The AS used in this study was prepared according to published studies and the clinical practice in our hospital. Therefore, the efficacy of mACS on ocular surface diseases could be evaluated in future research through in vivo animal studies and clinical trials.

Production of Modified Autologous Conditioned Serum and Ex Vivo Assessment of Its Healing Potential in Murine Corneal Epithelium

This article describes a protocol to simplify the process and render the preparation of autologous conditioned serum (ACS) less expensive. No special syringes or surface-coated glass beads are needed. Moreover, the modified ACS (mACS) has competitive advantages over conventional autologous serum in the corneal wound healing of murine eyes ex vivo.

إنتاج مصل مكيف ذاتي معدل وتقييم خارج الجسم الحي لإمكاناته العلاجية في ظهارة قرنية الفئران

Human blood-derived topical therapies have been a boon to clinicians in recent decades. Autologous serum (AS) and platelet-rich plasma (PRP) are enriched ...

Establishing a Severe Corneal Inflammation Model in Rats Based on Corneal Epithelium Curettage Combined with Corneal Sutures

Corneal inflammation, especially severe corneal inflammation, plays a significant role in the development of corneal limbal stem cell dysfunction. Constructing appropriate animal models can help us focus on the effects of severe inflammation on corneal limbal stem cells. A 2 mm rust remover&#160;was&#160;used to remove the central corneal epithelium of Sprague Dawley (SD) rats to create an injury. Then, the central stroma of the cornea was sutured with nylon sutures to induce persistent inflammation. In this way, a corneal inflammation model with central corneal epithelium abrasion and central stroma suturing was constructed, which induced severe corneal inflammation. The changes in corneal inflammation and the condition of the limbal stem cells at 1, 3, and 7 days post-modeling were observed. On the 3rd day after modeling, the rats&#39; corneal limbus was severely edematous, with obvious neovascularization and local hyperplasia, which are typical signs of limbal stem cell deficiency. By the 7th day, the corneal edema gradually worsened, and the neovascularization continued to increase. Through quantitative reverse transcription polymerase chain reaction (RT-qPCR) and immunofluorescence staining, we found that the corneal epithelial inflammatory factors were significantly upregulated, the corneal epithelial differentiation was abnormal, the corneal epithelial stem cells were significantly reduced, and the cell proliferation and stemness had also decreased. Therefore, this model demonstrates that severe inflammation can induce limbal stem cell damage without directly damaging the limbal stem cells. The model is beneficial for observing the effects of severe inflammation on the biological mechanisms of stem cells and provides an ideal platform for studying the mechanisms of corneal epithelial stem cell dysfunction induced by inflammation.

We developed a rat model of severe corneal inflammation through corneal epithelium curettage combined with corneal sutures. The study evaluated corneal inflammation patterns, epithelial proliferation, and changes in limbal stem cells under inflammatory conditions.

Corneal inflammation, especially severe corneal inflammation, plays a significant role in the development of corneal limbal stem cell dysfunction. ...

Characterizing Epithelial Wound Healing In Vivo Using the Cnidarian Model Organism Clytia hemisphaerica

All animal organs, from the skin to eyes to intestines, are covered with sheets of epithelial cells that allow them to maintain homeostasis while protecting them from infection. Therefore, it is not surprising that the ability to repair epithelial wounds is critical to all metazoans. Epithelial wound healing in vertebrates involves overlapping processes, including inflammatory responses, vascularization, and re-epithelialization. Regulation of these processes involves complex interactions between epithelial cells, neighboring cells, and the extracellular matrix (ECM); the ECM contains structural proteins, regulatory proteins, and active small molecules. This complexity, together with the fact that most animals have opaque tissues and inaccessible ECMs, makes wound healing difficult to study in live animals. Much work on epithelial wound healing is therefore performed in tissue culture systems, with a single epithelial cell-type plated as a monolayer on an artificial matrix. Clytia hemisphaerica (Clytia) provides a unique and exciting complement to these studies, allowing epithelial wound healing to be studied in an intact animal with an authentic ECM. The ectodermal epithelium of Clytia is a single layer of large squamous epithelial cells, allowing high-resolution imaging using differential interfering contrast (DIC) microscopy in living animals. The absence of migratory fibroblasts, vasculature, or inflammatory responses makes it possible to dissect the critical events in re-epithelialization in vivo. The healing of various types of wounds can be analyzed, including single-cell microwounds, small and large epithelial wounds, and wounds that damage the basement membrane. Lamellipodia formation, purse string contraction, cell stretching, and collective cell migration can all be observed in this system. Furthermore, pharmacological agents can be introduced via the ECM to modify cell:ECM interactions and cellular processes in vivo. This work shows methods for creating wounds in live Clytia, capturing movies of healing, and probing healing mechanisms by microinjecting reagents into the ECM.

Characterizing Epithelial Wound Healing In Vivo Using the Cnidarian Model Organism Clytia hemisphaerica

This paper describes a method to create wounds in the epithelium of a live Clytia hemisphaerica medusa and image wound healing at a high resolution in vivo. Additionally, a technique to introduce dyes and drugs to perturb signaling processes in the epithelial cells and extracellular matrix during wound healing is presented.

إنشاء ذات الصلة سريريا

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video