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NC3Rs:国家替代、改良和减少动物研究中心
博士奖学金

利用离体疾病模型来表征视网膜变性的早期事件新利体育网页版

装有蓝色和绿色液体的圆形玻璃盘子的库存图像紧密排列在一起。

一目了然

完成
合同日期
2014年11月至2017年10月
资助金额
£90000
首席研究员
J. Arjuna Ratnayaka博士

研究员(s)

研究所
南安普顿大学

R

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概述

目标

该项目旨在通过开发和利用动物实验来取代动物实验的使用体外重现早期疾病关键特征的年龄相关性黄斑变性培养模型。

背景

老年性黄斑变性(AMD)是一种退行性疾病,对50岁以上的人构成重大风险,影响三分之二的80多岁的人,导致不可逆转的中央视力丧失。视力丧失的一个关键过程是视网膜色素上皮细胞(RPE)的逐渐损伤,RPE是视网膜上的一种单层细胞,它维持着视网膜顶端表面的光感受器,并从基本角度保护着血液-视网膜屏障。黄斑变性的动物模型包括兔子、啮齿动物和猪,不能重现该疾病的所有特征,特别是啮齿动物缺乏黄斑,这是人类眼睛受损的主要结构。

最近发现β淀粉样蛋白参与视网膜病理的关键阶段,这为开发治疗早期疾病的新方法提供了机会。使用体外研究β淀粉样蛋白和炎症在早期RPE损伤中的作用的模型,可能会减少高达50%的动物使用。

研究细节与方法

该项目将使用在多孔支架上生长的小鼠RPE细胞融合单层,该支架模仿Bruch膜,该结构将RPE与开孔脉络膜毛细血管分开。这体外培养模型先前已被证明具有在早期AMD中观察到的特征,如德鲁森形成和炎症。多种方法包括活体荧光和超微结构成像以及分子生物学和生化方法将被用于研究淀粉样蛋白驱动的RPE变化。该模型还将用于研究淀粉样蛋白介导的炎症事件。新利体育网页版

应用抽象

老年性黄斑变性(AMD)是一种视网膜关键区域黄斑的退行性疾病。AMD影响着全球5000万人,并从中年开始带来越来越大的风险,导致不可逆转的中央视力丧失。AMD的一个关键过程是视网膜色素上皮细胞(RPE)的逐渐损伤,RPE是视网膜中维持光感受器和血视网膜屏障的单层细胞。早期AMD无症状,但典型表现为亚rpe沉积,称为drusen,与局部炎症相关。晚期AMD的中心视力丧失与RPE/光感受器萎缩和通过血-视网膜屏障的新血管增生有关。虽然有一些治疗方法,但大多数患者最终会失去中心视力。AMD是一种复杂的疾病,其潜在过程尚不完全清楚,特别是在早期阶段。为了解决这个问题,在啮齿动物、兔子、猪和灵长类动物身上建立了许多AMD的实验模型。然而,没有单一的动物模型再现了完整的疾病谱系,而广泛使用的啮齿动物模型缺乏黄斑,这是人眼的关键结构受损。在这里,我们的目标是取代,减少和完善早期AMD研究中使用的动物数量体外AMD的培养模型再现了早期疾病的显著特征,包括德鲁森形成和炎症。该模型将用于阐明Abeta和炎症在早期RPE功能障碍中的作用。我们得到了KalVista制药公司的支持,该公司是抗炎抑制剂设计/开发的行业领导者,为这项工作的任何发现提供了转化能力。

出版物

  1. 林恩SAet al。(2021)。低聚物Aβ1-42诱导amd样表型并积聚在溶酶体中损害RPE功能。细胞10(2): 413。doi: 10.3390 / cells10020413
  2. Ratnayaka JA和Lotery AJ(2020)。研究地理萎缩(GA)年龄相关性黄斑变性的挑战:具有GA样特征的新型小鼠模型的潜力神经再生Res15:863-4doi: 10.4103 / 1673 - 5374.268972
  3. Keeling Eet al。(2019)。与不健康饮食相关的氧化应激和细胞内交通功能障碍导致视网膜色素上皮细胞(RPE)的货物运输受损.分子营养与食品研究“,e1800951。doi: 10.1002 / mnfr.201800951
  4. Keeling Eet al。(2018)。视网膜色素上皮细胞(RPE)的货物清除障碍是不可逆致盲疾病的基础。细胞7(2): 16。doi: 10.3390 / cells7020016
  5. 林恩SAet al。(2018)。建立外视网膜的人类细胞培养模型的一种方便的方案。F1000Research7:1107。doi: 10.12688 / f1000research.15409.1
  6. 林恩SAet al。(2017)。体外视网膜色素上皮(RPE)的长期培养模型忠实地概括了原生RPE的关键结构和生理特征。组织与细胞49(4): 447 - 460。doi: 10.1016 / j.tice.2017.06.003
  7. 林恩SAet al。(2017)。年龄相关性黄斑变性背后的复杂性:β淀粉样蛋白能否发挥重要作用?神经再生研究12(4): 538 - 548。doi: 10.4103 / 1673 - 5374.205083
  8. Ratnayaka JA和Lynn SA(2016)。阿尔茨海默氏症相关的淀粉样蛋白β肽聚集在老化的视网膜:对视力丧失和痴呆症的影响,痴呆症的最新进展,Davide Vito Moretti, IntechOpendoi: 10.5772/64790
  9. Taylor-Walker G.(2016)。与阿尔茨海默病相关的淀粉样β肽被R28神经视网膜细胞内化,并破坏微管相关蛋白2 (MAP-2)。眼部实验研究153(110 - 121)。doi: 10.1016 / j.exer.2016.10.013
  10. Ratnayaka JA.(2015)。眼睛痴呆:β淀粉样蛋白在视网膜变性中的作用。眼睛29日(8):1013 - 1026。doi: 10.1038 / eye.2015.100
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