يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

تحليل الاكسدة في الزرد الأجنة

37.8K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/51328

⸱

يوليو 7, 2014

 ,  , 
1Department of Molecular Biotechnology and Health Science, University of Torino, 2Laboratory of Endothelial Molecular Biology, Vesalius Research Center, VIB

في هذه المقالة

ملخص

هنا نبلغ عن بروتوكول لقياس الإجهاد التأكسدي في أجنة أسماك الزرد الحية. يسمح هذا الإجراء بالكشف عن أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) في كل من أنسجة الجنين الكاملة ومجموعات الخلايا الواحدة. سيقوم هذا البروتوكول بإجراء تحليلات نوعية وكمية.

الملخص

مستويات عالية من أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) قد يسبب تغييرا في دولة الأكسدة الخلوية نحو حالة الاكسدة. يسبب هذا الوضع أكسدة الجزيئات (الدهون والحمض النووي، والبروتين)، ويؤدي إلى موت الخلية. الاكسدة كما يؤثر على تطور العديد من الحالات المرضية مثل مرض السكري، retinopathies، تنكس عصبي، والسرطان. وبالتالي، فمن المهم تحديد الأدوات اللازمة لتحقيق ظروف الإجهاد التأكسدي ليس فقط على مستوى الخلايا واحد ولكن أيضا في سياق الكائنات كلها. هنا، ونحن نعتبر الجنين الزرد باعتبارها مفيدة في نظام الجسم الحي لأداء مثل هذه الدراسات وتقديم بروتوكول لقياس الإجهاد التأكسدي في الجسم الحي. الاستفادة من الفلورسنت تحقيقات ROS وخطوط الفلورسنت المعدلة وراثيا الزرد، ونحن نطور طريقتين مختلفتين لقياس الاكسدة في الجسم الحي: ط) و"الجنين كله طريقة ROS-كشف" لقياس النوعية من الاكسدة والثاني) ل"وحيدة الخلية ROS طريقة الكشف "عن القياسات الكمية من الاكسدة. هنا، علينا أن نظهر مدى فعالية هذه الإجراءات عن طريق زيادة الاكسدة في الأنسجة من قبل وكلاء أكسدة والأساليب الفسيولوجية أو وراثية. هذا البروتوكول هو قابلة للشاشات الوراثية إلى الأمام، وسوف تساعدك العلاقات عنوان السبب والنتيجة من ROS في النماذج الحيوانية من الأمراض المرتبطة الاكسدة مثل الاضطرابات العصبية والسرطان.

المقدمة

يتم تعريف الاكسدة تحديدا كشرط التي تنتج من الأكسدة الخلوية دولة غير متوازن. في تفاعلات الأكسدة والاختزال التي تحدث بشكل روتيني معقدة داخل الخلايا تحديد للدولة الأكسدة الخلوية. تتكون تفاعلات الأكسدة والاختزال لجميع التفاعلات الكيميائية التي تتكون في نقل الإلكترونات بين الذرات من الجزيئات البيولوجية المنتجة والحد من أكسدة الجزيئات (أي تفاعلات الأكسدة والاختزال). وحفزت هذه التفاعلات حسب الأنواع تفعيلها إلكترونيا (أي الأنواع الموالية للأكسدة)، والتي تتميز عدم الاستقرار الهيكلي المدقع وتفعيل عفوية من الإلكترونات غير متوازن التي تتبادل مع الجزيئات الحيوية المجاورة. ردود الفعل هذه غير منتظمة يؤدي إلى تلف الحمض النووي والبروتين كرسلة، وأكسدة الدهون، ويؤدي في نهاية المطاف إلى موت الخلايا 1. وقد ارتبطت زيادة مستويات الاكسدة مع الشيخوخة والتقدم من مختلف الحالات المرضية 2. الاكسدة لهاتم الإبلاغ عن أن تكون مسؤولة عن التعديلات الأوعية الدموية في مرض السكري وأمراض القلب والأوعية الدموية 3،4. إنها تلعب أيضا دورا حاسما في تنكس الخلايا العصبية في مرض الزهايمر ومرض باركنسون 5. وعلاوة على ذلك، فقد ثبت الاكسدة باعتبارها عاملا حاسما في تطور سرطان تنظم والأحداث النقيلي 6،7. بالإضافة إلى ذلك، قد الالتهاب والاستجابات المناعية انتزاع والإجهاد التأكسدي 8 مزيد من الدعم.

في الخلايا الحية، وتستمد الأنواع الموالية للأكسدة من الأكسجين (ROS؛ أنواع الاكسجين التفاعلية) أو النيتروجين (RNS؛ الأنواع النيتروجين التفاعلي). ROS تشمل شق الهيدروكسيل، وأنيون الفائق (OH) (O 2 -)، وبيروكسيد الهيدروجين (H 2 O 2). وRNS الأساسي هو أكسيد النيتروز (NO). يمكن إنشاء سلسلة من الأنواع رد الفعل الثانوي بحلول التفاعلات عفوية بين:ن ROS وRNS أو المعادن الحرة أيونات 9. على سبيل المثال، وأنيون الفائق يتفاعل مع أكسيد النيتروز لتشكيل peroxynitrate (ONOO -)، في حين H 2 O 2 التفاعل مع الحديد 2 + يولد جذور الهيدروكسيل. ، وذلك بسبب قدرتها على التفاعل مع العديد من الجزيئات الحيوية، تعتبر ROS وRNS تهديدا خطيرا للحفاظ على الدولة الأكسدة الفسيولوجية 10. للحفاظ مجهزة الخلايا الدولة الأكسدة مع سلسلة من الجزيئات إزالة السموم المضادة للأكسدة والانزيمات. وديسموتاز الفائق (الاحمق)، كتالاز، الجلوتاثيون البيروكسيداز وPeroxiredoxins تشكل أساسا مضادة للأكسدة الأنزيمية-الترسانة الخلوية التي توفر الحماية من الأنواع الموالية للأكسدة بما في ذلك H 2 O 2، OH وOONO - 11. أيضا الجزيئات المضادة للأكسدة مثل فيتامين C و E، البوليفينول وCoenzymeQ10 (CoQ10) هي ذات أهمية حاسمة لإرواء ROS وخطيرة رفع أسمائهمrivatives 12،13. ومع ذلك، والإنتاج المفرط للROS وRNS، أو اختلال وظيفي في النظام المضاد للأكسدة، وينقل للدولة الأكسدة الخلوية نحو 14 الاكسدة.

إلى جانب دلالة سلبية، ويمكن ROS تلعب مختلف الأدوار الفسيولوجية في خلايا المنشأ مختلفة. الخلايا تنتج عادة ROS كما يشير الجزيئات البيولوجية للتوسط الأحداث العادية مثل دفاع المضيف وإصلاح الجرح 15-17. ويتم إنتاج أنواع رد الفعل عادة في الخلايا عن طريق الانزيمات داخل الخلايا مثل أكاسيد النيتروجين (NADPH أوكسيديز) وXO (Xantine أوكسيديز) استجابة لعوامل إشارة، عوامل النمو، وتقلبات داخل الخلايا لمستويات الكالسيوم 18،19. وقد أفيد أن ROS قد تعدل تفاضلي النشاط من العوامل النووية الهامة مثل البروتين p53 أو المكونات الخلوية مثل ATM-كيناز، وهو المنظم الرئيسي للاستجابة لأضرار الحمض النووي 20. بالقياس ROS تؤثر بشدة الإشارات الخلوية عن طريق التوسط عشره الأكسدة وتثبيط البروتين phosphatases التيروزين (PTPs)، التي أنشئت كما المنظمين الحرجة من نقل الإشارة 21. وعلاوة على ذلك، ومنهجيات البروتين على أساس إثبات أن RNS مسؤولة أيضا عن التعديلات والتغييرات بروتين معين من الإشارات الجزيئية. RNS تتفاعل مع مجموعات ثيول السيستين تعديلها إلى S-nitrothiols (SNO) واثار المسارات الجزيئية يصاحب ذلك مع الحالات المرضية مثل أمراض المناعة الذاتية والتهابات 22،23.

منذ تجارب زراعة الخلايا تتكاثر إلا جزئيا في العديد من العوامل التي تعمل في الجسم الحي، هو ذات أهمية كبيرة لإجراء دراسات الأكسدة في النماذج الحيوانية 24،25. لتحقيق هذا، وقد اعتبر الزرد نموذج حيواني الفقاريات مناسبة لدراسة ديناميات الاكسدة 26. الزرد هو نظام النموذج الجديد الذي يمنح العديد من المزايا لدراسة الأحداث الخلوية والجينية خلال الفقاريات ديفelopment والمرض. يمكن أن تتولد مجموعات كبيرة من الأجنة والمتاحة لتلبية الاحتياجات الأسبوعية التجريبية. وعلاوة على ذلك وضوح بصرية غير عادية من الأجنة الزرد، وكذلك صغر حجمها، وتمكن التصوير خلية واحدة وتتبع دينامية في الكائنات كلها 27. في العقد الماضي، تم إنشاء عدد كبير من المسوخ الزرد لنموذج الإنسان الحالات المرضية مثل السرطان والأمراض الوراثية 28-31. الأهم من ذلك، وقد تم إنتاج العديد من خطوط المعدلة وراثيا للسماح فرص واسعة من التلاعب الجيني والبيولوجي 32. على سبيل المثال، تستخدم خطوط الزرد المعدلة وراثيا الأنسجة محددة بانتظام لفي الدراسات المجراة. هذه السطور التعبير عن بروتين فلوري تحت سيطرة المروج المحدد، توفر القدرة على تحديد الخلايا واحد في الجسم الحي، فضلا عن التركيب التشريحي أنهم يشكلون.

وقد استخدمت العديد من الدراسات السمية بالفعل رانه الزرد لتقييم تأثير المواد الكيميائية في الجسم الحي من على التوازن الأكسدة، مما يشير إلى مدى ملاءمة هذا الفقاريات بمثابة نموذج حيواني لمجال اكتشاف الأدوية والاكسدة 33-35. على الرغم من أن قد تم اختبارها بعض تحقيقات الفلورسنت لرصد الاكسدة في اليرقات الزرد 36،37، لا توجد فحوصات أنشئت لكشف وقياس مستويات الاجهاد التأكسدي في الأنسجة والخلايا الحية الزرد. نحن هنا وصف الإجراء لفي الجسم الحي الكمي الاكسدة في الخلايا من الأجنة الزرد الحية. أدوات التصوير، FACS الفرز، تحقيقات الفلورسنت والظروف المؤيدة للأكسدة يتم الجمع بين جميع لتوليد مقايسة بسيطة للكشف وتقدير من الأنواع المؤكسدة في الأجنة والأنسجة الزرد.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

1. إعداد أدوات وحلول العامل

  1. إعداد الحل أسماك المياه. جعل حل الأسهم عن طريق إذابة 2 غرام من أملاح البحر "المحيط الفوري" في 50 مل من الماء المقطر. إضافة 1.5 مل من الماء الأسماك الأسهم إلى 1 L الماء المقطر لإعداد جاهزة للاستخدام أسماك المياه (60 ميكروغرام / مل تركيز أملاح البحر النهائي). الأوتوكلاف جاهزة للاستخدام أسماك المياه قبل الاستخدام. يستخدم هذا الحل كما الزرد المتوسطة الجنين.
  2. إعداد لميثيل الجنين في تصاعد مستمر. حل 1.5 غرام من ميثيل في 50 مل من الماء الأسماك العقيمة. تسهيل حل باستخدام المغناطيس على طبق من ضجة. قد تتطلب حل كاملة من مسحوق عدة ساعات. تحقق من الحل بالنسبة الوضوح وقسامة في أنابيب صغيرة. تخزينها في -20 درجة مئوية لمدة أشهر وذوبان الجليد من aliquots في الاستخدام. أجهزة الطرد المركزي في 950 x ج ميثيل في لمدة 5 دقائق قبل استخدام. تجنب تجميد أذاب دورات من مأخوذة.
  3. إعداد 50 مل من تريكين / إيثيل 3 أمينوبنزوات مالملح ethanesulphonate (محلول المخزون) عن طريق إذابة 200 ملغ من تريكين في 100 مل من الماء وضبط درجة الحموضة إلى 7.0 باستخدام تريس، حمض الهيدروكلوريك 1 M (الرقم الهيدروجيني 9). تخزين هذا السهم عند 4 درجة مئوية لمدة لا تزيد عن 30 يوما. تنبيه: تريكين سامة. استخدام فقا للمبادئ التوجيهية التعامل المناسبة.
  4. حمل الاكسدة في الأجنة الزرد
    1. إعداد الحل أكسدة لعام الحث الاكسدة: جعل 50 مل من محلول أكسدة بإضافة H 2 O 2 حل الأسهم (بيروكسيد الهيدروجين؛ 100 ملم) لأسماك المياه. استخدام H 2 O 2 من تركيز النهائي بين 2 مم و 100 ميكرومتر. إعداد هذا الحل قبل الاستخدام بفترة وجيزة. الحل أكسدة يمكن تطبيقها على كل من جبل بأكمله ROS-كشف وحيدة الخلية أساليب ROS-الكشف. لا تقم بتخزين هذا الحل. تنبيه: H 2 O 2 أمر خطير، وضار عن طريق الإستنشاق وإن بلع. اتصال مع المواد القابلة للاحتراق قد يسبب الحريق. التعامل تحت غطاء الدخان وارتداء بيرس المناسبةمعدات الوقاية اونال.
    2. يعد حل للأكسدة المستمدة من الميتوكوندريا الاكسدة الاستقراء: جعل حل الأسهم أكسدة (5 ملم) عن طريق إذابة 3.9 ملغ من روتينون في 2 مل من ثنائي ميثيل سلفوكسيد (DMSO). إبقاء هذا الحل في درجة حرارة الغرفة في الظلام.
      1. حل روتينون محلول المخزون إلى 10 مل من الماء الأسماك لجعل جاهزة للاستخدام الحل. استخدام روتينون بتركيز بين 5-50 ميكرومتر. لا تستخدم روتينون بتركيزات أعلى من 100 ميكرومتر. بتركيزات مناسبة، وهذا الحل أكسدة يمكن تطبيقها على كل من جبل بأكمله ROS-كشف وحيدة الخلية أساليب ROS-الكشف. تنبيه: روتنون سامة وخطرة. التعامل مع البيانات التحذيرية وفقا المناسبة.
    3. حمل الاكسدة عن طريق الجينات تدق إلى أسفل: تدق إلى أسفل nrf2a التعبير الجيني في الأجنة الزرد بواسطة morpholino حقن مكروي كما ذكرت سابقا من قبل Timme-Laragy A. وآخرون، 2012 38.
    4. حمل OXIDاطر النسبية الإجهاد بعد تلف الأنسجة: توليد هامش الجرح في زعنفة الذيل من الأجنة الزرد في 72 HPF كما هو موضح سابقا من قبل Niethammer وآخرون، 2009 39.
  5. إعداد 5 مل من محلول ROS-الكشف عن خلية واحدة طريقة ROS-الكشف:
    1. الحل لعام كشف ROS: ذوب التحقيق الجزيئية ROS-الحساسة عامة في HBSS (محلول الملح المتوازن هانكس و) من أجل إعداد حل العاملة (نطاق التركيز: 2،5 حتي 10 ميكرومتر). يجب أن يكون مستعدا هذا الحل قبل الاستخدام بفترة وجيزة.
    2. الحل للكشف محددة ROS الناجمة عن الميتوكوندريا: قبل الاستخدام بفترة وجيزة، حل مسبار ROS-الحساسة الميتوكوندريا مع DMSO صنع محلول المخزون 5 ملم. حل حل الأسهم في HBSS من أجل إعداد حل العاملة (مجموعة تركيز: 2،5 حتي 10 ميكرومتر).
      ملاحظة: تجنب الضوء والأكسجين تعرض حلول العمل ROS-كشف والحلول الأوراق المالية الخاصة بكل منها. حماية أنبوب من الضوء باستخدامورقائق الألومنيوم. لا تخزن أو تحقيقات إعادة استخدام الذائبة في HBSS. تخزين حلول السهم عند -20 درجة مئوية لمدة شهر.
      تنبيه: التعامل مع تحقيقات الجزيئية وDMSO تحت غطاء الدخان وفقا للمبادئ التوجيهية المناسبة.
  6. إعداد 5 مل من محلول ROS-كشف لكامل طريقة جبل ROS-الكشف: ذوبي عام ROS-الحساسة محلول المخزون التحقيق (استقرت في DMSO) في HBSS من أجل إعداد حل العاملة (نطاق التركيز: 2.5-5 ميكرومتر). تجنب الضوء والتعرض للاكسجين. حماية أنبوب من الضوء. إعداد هذا الحل قبل الاستخدام. لا تخزن أو إعادة استخدام هذا الحل. تنبيه: التعامل مع تحقيقات الجزيئية تحت غطاء الدخان وفقا للمبادئ التوجيهية المناسبة.
  7. جعل 25 مل من وقف الحل بإضافة 10 مل من مصل بقري جنيني إلى 15 مل من برنامج تلفزيوني 1X. الحفاظ على محلول معقم. تخزين هذا الحل في 4 درجات مئوية. مطلوب هذا الحل الوحيد لخلية واحدة - ROS طريقة الكشف.
  8. تعيين حاضنة الهواء الزرد في 28 و# 176؛ C.
  9. تعيين أجهزة الطرد المركزي في 4 درجة مئوية لخلية واحدة طريقة ROS-الكشف.

2. التزاوج من أسماك الكبار واختيار الأجنة الزرد

  1. يعبر انشاء الكبار الزوج الزرد وفقا لبروتوكولات القياسية 40. حدد الخط المعدلة وراثيا المناسبة وفقا للاحتياجات المحددة التجريبية.
  2. جمع البيض ووضعها في طبق 90 ملم مع أسماك المياه / الجنين المتوسط. الحفاظ على البيض عند 28 درجة مئوية حتى الأجنة وسوف تتطور وتنمو إلى مرحلة المرجوة التنموية (على سبيل المثال، 48 HPF، 72 HPF؛ HPF: التسميد آخر ساعة).
  3. شاشة لتطوير الأجنة. استبعاد كل بويضة غير مخصبة أو الأجنة المتخلفة.
  4. تخدير الأجنة عن طريق إضافة 1 مل من تريكين (محلول المخزون) في 50 مل من الماء الأسماك.
  5. حدد تيراغرام الأجنة الفلورسنت تحت stereomicroscope.

3. معالجة الأجنة مع مؤكسد عامل

  1. استخدام لا يقل عن 30 الأجنة بين 48 ساعةالجبهة الوطنية و72 HPF في حالة مختلفة. غسل الأجنة مرتين مع المياه العذبة الأسماك من أجل إزالة تريكين.
  2. تقسيم الأجنة الفلورسنت إلى ثلاثة أطباق. وضع ما لا يزيد عن 30 الأجنة / الطبق.
  3. إزالة حل الغسيل وإضافة 10 مل من محلول أكسدة أو 10 مل من الماء الأسماك كحل السيطرة.
  4. احتضان الأجنة لمدة 10 دقيقة إلى 1 ساعة عند 28 درجة مئوية. فترة الحضانة يعتمد من مستوى الإجهاد التأكسدي للأن يتسبب في أنسجة معينة. فترات قصيرة هي أفضل ما تتأثر الخلايا الاكسدة الخضوع تدريجيا موت الخلية.
  5. نقل الأجنة في طبق جديدة تحتوي على HBSS والأجنة يغسل يحوم. HBSS قبل دافئ عند 28 درجة مئوية.

4. الجامع جبل ROS طريقة الكشف

  1. جمع الأجنة بعد العلاج أكسدة ووضع ما لا يزيد عن 10 الأجنة في أنبوب صغير. شطف مع HBSS قدر الإمكان. حماية أنبوب من الضوء باستخدام رقائق الألومنيوم.
  2. إضافة 1 مل من محلول ROS-الكشف عنكل أنبوب.
  3. احتضان الأجنة في الظلام لمدة 15 دقيقة عند 28 درجة مئوية لتجنب التعرض للضوء.
  4. خلال فترة حضانة إعداد شريحة زجاجية لتحليل الجنين كله. وضع 300 ميكرولتر من ميثيل على "الاكتئاب" شريحة زجاجية وانتشاره على سطح الزجاج مع تلميح ماصة. تجنب فقاعات في حين الافراج عن ميثيل.
  5. في نهاية فترة حضانة، وإزالة فورا الحل ROS-كشف ويغسل مرتين مع 2 مل من HBSS. غسل الأجنة عن طريق عكس الأنبوب عدة مرات. لا ماصة أو الدوامة.
  6. الأجنة نضح يصل الى ماصة باستير الزجاج. الأجنة موقف قرب افتتاح ماصة بلطف وإخراج لهم في ميثيل. توجيه الأجنة بشكل مناسب مع خط النايلون غرامة.
  7. مقارنة مضان الأجنة التحكم مع الأجنة المعالجة. بدلا من ذلك، وتحديد معالم stereomicroscope مضان أو متحد البؤر المجهر بحيث يتم تصوير جميع الأجنة باستخدام نفسإعدادات التصوير.

5. وحيد الخلية الطريقة ROS-الكشف

  1. نبدأ من الخطوة: 3.5. تأكد من أن يكون لا يقل عن 35 الأجنة لكل حالة.
  2. نقل الأجنة في طبق جديد. إزالة أسماك المياه قدر الإمكان. إضافة 10 مل من الجليد الباردة PBS 1X و 400 ميكرولتر من مثبطات البروتياز كوكتيل. dechorionate يدويا الأجنة مع ملقط وإزالة كيس الصفار مع إبرة رفيعة. ملاحظة: إزالة صفار كيس يضمن عينات نظيفة لتحليل نظام مراقبة الأصول الميدانية التالية. ويمكن تجنب هذه الخطوة وفقا لنظام مراقبة الأصول الميدانية الصك.
  3. نقل-yolked دي الأجنة في 24 لوحة جيدا multiwell (15 / الأجنة أيضا)، وإزالة جميع المياه الأسماك.
  4. إضافة 300 ميكرولتر من HBSS، 30 ميكرولتر كولاجيناز P، 50 ميكرولتر التربسين EDTA-في كل بئر.
  5. التجانس الأجنة بواسطة pipetting بلطف صعودا وهبوطا مع طرف ماصة ضيق (1،000 ميكرولتر).
  6. احتضان عند 28 درجة مئوية لمدة 20 دقيقة، والتجانس العينات بواسطة pipetting كل 5 دقائق.
  7. تحقق disr الأنسجةuption من خلال مراقبة قسامة من جناسة في المجهر المركب. تسهيل تعليق خلية واحدة بواسطة pipetting. لا احتضان الأجنة لأكثر من 30 دقيقة.
  8. وقف رد الفعل من خلال إضافة 200 ميكرولتر من وقف الحل. مزيج من قبل pipetting بلطف.
  9. نقل تعليق الخلية في أنبوب قبل المبردة مع أسفل ضيقة. الحفاظ على أنبوب على الجليد وتجنب التعرض للضوء.
  10. أجهزة الطرد المركزي لمدة 5 دقائق في 250 XG في 4 درجات مئوية.
  11. إزالة المرحلة العليا واعادة تعليق الخلايا مع الجليد الباردة HBSS بواسطة pipetting بلطف.
  12. عد الخلايا وتأكد أن لديك نفس العدد من الخلايا في كل من العينات الخاصة بك. لا تستخدم أقل من 2 × 10 6 خلايا.
  13. خلايا الطرد المركزي لمدة 5 دقائق في 250 XG في 4 درجات مئوية.
  14. إزالة طاف ووقف بيليه مع 1 مل من الجليد برود HBSS تحتوي التحقيق ROS-حساسة.
  15. احتضان الأنبوب في درجة حرارة الغرفة لمدة 3 دقائق في الظلام. تختلف فترة حضانة وفقا لمستوى الاكسدة ولرانه حساسية من التحقيق.
  16. نقل الخلايا إلى أنبوب FACS. إبقاء الأنابيب على الجليد وتجنب التعرض للضوء قبل تحليل نظام مراقبة الأصول الميدانية.
  17. فرز الخلايا مع خلية فارز مضان تنشيط (نظام مراقبة الأصول الميدانية). مجموعة موجات وفقا تيراغرام مضان الأنسجة (على سبيل المثال، GFP) وأطياف الإثارة / الانبعاثات من التحقيق الجزيئية المستخدمة للكشف عن ROS (على سبيل المثال، تحقيقات محددة ROS-الحساسة الميتوكوندريا، تحقيقات عامة ROS-الحساسة).
  18. لكل حالة، وقياس جميع العينات ضمن نفس الدورة التجريبية خلال تطبيق إعدادات نظام مراقبة الأصول الميدانية نفسها. حساب النسبة المئوية للخلايا الفلورسنت مثل متوسط ​​مكررات البيولوجية المختلفة. تحليل اثنين على الأقل مكررات لكل حالة.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

من خلال تطبيق الأسلوب هنا وصفها، ويمكن قياس بسهولة وكشف الاكسدة (ومستويات ROS) في الأنسجة الجنينية الزرد. بعد عبور الزرد الكبار، يتم جمع البيض ويسمح لتطوير عند 28 درجة مئوية إلى 72 ساعة بعد الإخصاب (HPF). من أجل حمل الاكسدة، نقترح نهجين مختلفين: 1) معالجة الأجنة مع الكواشف قوية مؤيدة للأكسدة أو 2) تشجيع تشكيل ROS بعد إصابة الأنسجة.

في النهج الأول، قمنا بتوظيف اثنين من الكواشف مختلفة وفقا للاحتياجات المحددة: بيروك...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

خطوات حاسمة

ويتألف الإجراء للكشف الاكسدة في الأجنة الزرد الموصوفة هنا طريقتين مختلفتين. كلها طريقة التحميل ROS-الكشف هو أساسا فحص النوعية لROS-كشف، في حين يسمح للخلية واحدة طريقة ROS-كشف القياسات الكمية أكثر تحديدا (الشكل 1). كلتا الطريقتين توفر وسيلة سريعة وسهلة للتقييم في الجسم الحي ROS-الكشف على الأجنة الزرد. ومع ذلك، وكلاهما يقدم بعض الخطوات الحاسمة.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.

شكر وتقدير

يأتي الدعم في مختبر Massimo Santoro من HFSP و Marie Curie Action و Telethon و AIRC. نشكر دافني جايس وإميليانو بانيري على القراءة النقدية للمخطوطة.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
محلول بيروكسيد الهيدروجينSIGMA516813لا تخزن التمييع
الملح المتوازن من هانك 1xGIBCO14025
ميثيل السليلوزSIGMAM0387
خليط ملح البحر الفوري لحوض السمك في المحيطفوري INSTANT OCEANSS15-10
TricaineSIGMAA5040
مسبار حساس ل ROS العام: كاشف أحمر غامق CellROXINVITROGENC10422
مسبار حساس للرياضيات التفاعلية المحددة: MitoSOX & nbsp ؛INVITROGENM36008يذوب قارورة واحدة مع 13 & ل من DMSO
HydroethidineINVITROGEND23107
RotenoneSIGMAR8875تحضير محلول مخزون 5 ملي مولار في DMSO.
ثنائي ميثيل سلفوكسيدSIGMAD2650 VAS2870
؛ 3-بنزيل -7- (2-بنزوكسازوليل) ثيو-1،2،3-تريازولو (4،5-د) بيريميدينإنزولايف ساينسBML-EI395يذوب المسحوق في DMSO ؛ ديلويت في مياه السمك
بروبيديوم يوديد   ؛المجسات الجزيئية
(تقنيات الحياة)		P3566
7-أمينواكتينومايسين د (7-AAD)   ؛المجسات الجزيئية
(Life Technologies)		A1310
Nrf2a MorpholinoGeneTools5'-CATTTCAATCTCCAT
CATGTCTCAG-3'Ref		: Timme-LaLaragy et al.< / em>; 2012 (PMID: 22174413); Kobayashi et al.; 2002 (PMID: 12167159)
كولاجيناز بيروش11213857001قم بإذابة المسحوق عند 100 مجم / مل في HBSS المعقم. تخزين الكميات عند -20 درجة ؛ C
محلول ملحي مخزن بالفوسفات (PBS)GIBCO10010-056
مصل الأبقار الجنينية جيبكو10082-147
أقراص كوكتيل مثبطة للبروتياز كاملةROCHEقم بإذابة قرص واحد في 1 مل من الماء
0.5٪ Trypsin-EDTA (10x) ، بدون فينول أحمرGIBCO15400-054تحضير محلول عمل 1x قبل الاستخدام
مجهر مركب   ؛ZEISS
مجهر ستيريو مع إضاءة الفلورسنتكاميرا نيكونAZ100
برنامج ZEISSAxioCamMRm
للحصول على الصور الفلوريةZEISSZEN 2011
فارز الخلايا المنشطبالفلورة BD FACSCalibur
الطرد المركزي Eppendorf5417R
FACS BD342065
لوحة Multiwell BD Falcon353047
أطباق بتري معقمة وغير معالجة 90 ممVWR391-1915
مجهر متحد البؤرلايكالايكا SP5
محلول أنابيب

المراجع

  1. Alfadda, A. A., Sallam, R. M. Reactive oxygen species in health and disease. J Biomed Biotechnol. 2012, (2012).
  2. Lu, T., Finkel, T. Free radicals and senescence. Exp Cell Res. 314, 1918-1922 (2008).
  3. Chen, A. F., et al. Free radical biology of the cardiovascular system. Clin Sci (Lond. 123, 73-91 (2012).
  4. Selvaraju, V., et al. Diabetes, oxidative stress, molecular mechanism, and cardiovascular disease--an overview. Toxicol Mech Methods. 22, 330-335 (2012).
  5. Gandhi, S., Abramov, A. Y. Mechanism of oxidative stress in neurodegeneration. Oxid Med Cell Longev. 2012, (2012).
  6. Shi, X., Zhang, Y., Zheng, J., Pan, J. Reactive oxygen species in cancer stem cells. Antioxid Redox Signal. 16, 1215-1228 (2012).
  7. Cui, X. Reactive oxygen species: the achilles' heel of cancer cells. Antioxid Redox Signal. 16, 1212-1214 (2012).
  8. Park, H., Bourla, A. B., Kastner, D. L., Colbert, R. A., Siegel, R. M. Lighting the fires within: the cell biology of autoinflammatory diseases. Nat Rev Immunol. 12, 570-580 (2012).
  9. Nathan, C., Ding, A. SnapShot: Reactive Oxygen Intermediates (ROI). Cell. 140, 951-951 (2010).
  10. Brown, G. C., Borutaite, V. Interactions between nitric oxide, oxygen, reactive oxygen species and reactive nitrogen species. Biochem Soc Trans. 34, 953-956 (2006).
  11. Brieger, K., Schiavone, S., Miller, F. J., Krause, K. H. Reactive oxygen species: from health to disease. Swiss Med Wkly. 142, (2012).
  12. Littarru, G. P., Tiano, L., Belardinelli, R., Watts, G. F. Coenzyme Q(10), endothelial function, and cardiovascular disease. Biofactors. 37, 366-373 (2011).
  13. Landete, J. M. Dietary intake of natural antioxidants: vitamins and polyphenols. Crit Rev Food Sci Nutr. 53, 706-721 (2013).
  14. Finkel, T. Oxidant signals and oxidative stress. Curr Opin Cell Biol. 15, 247-254 (2003).
  15. Murphy, M. P. How mitochondria produce reactive oxygen species. Biochem J. 417, 1-13 (2009).
  16. Sarsour, E. H., Kumar, M. G., Chaudhuri, L., Kalen, A. L., Goswami, P. C. Redox control of the cell cycle in health and disease. Antioxid Redox Signal. 11, 2985-3011 (2009).
  17. Nathan, C., Shiloh, M. U. Reactive oxygen and nitrogen intermediates in the relationship between mammalian hosts and microbial pathogens. Proc Natl Acad Sci U S A. 97, 8841-8848 (2000).
  18. Finkel, T. Signal transduction by reactive oxygen species. J Cell Biol. 194, 7-15 (2011).
  19. Autreaux, B., Toledano, M. B. ROS as signalling molecules: mechanisms that generate specificity in ROS homeostasis. Nat Rev Mol Cell Biol. 8, 813-824 (2007).
  20. Maryanovich, M., Gross, A. A ROS rheostat for cell fate regulation. Trends Cell Biol. 23, 129-134 (2013).
  21. Tonks, N. K. Redox redux: revisiting PTPs and the control of cell signaling. Cell. 121, 667-670 (2005).
  22. Antelmann, H., Helmann, J. D. Thiol-based redox switches and gene regulation. Antioxid Redox Signal. 14, 1049-1063 (2011).
  23. Foster, M. W., Hess, D. T., Stamler, J. S. Protein S-nitrosylation in health and disease: a current perspective. Trends Mol Med. 15, 391-404 (2009).
  24. Albrecht, S. C., Barata, A. G., Grosshans, J., Teleman, A. A., Dick, T. P. In vivo mapping of hydrogen peroxide and oxidized glutathione reveals chemical and regional specificity of redox homeostasis. Cell Metab. 14, 819-829 (2011).
  25. Knoefler, D., et al. Quantitative in vivo redox sensors uncover oxidative stress as an early event in life. Mol Cell. 47, 767-776 (2012).
  26. Fang, L., Miller, Y. I. Emerging applications for zebrafish as a model organism to study oxidative mechanisms and their roles in inflammation and vascular accumulation of oxidized lipids. Free Radic Biol Med. 53, 1411-1420 (2012).
  27. White, R. M., et al. Transparent adult zebrafish as a tool for in vivo transplantation analysis. Cell Stem Cell. 2, 183-189 (2008).
  28. Amatruda, J. F., Patton, E. E. Genetic models of cancer in zebrafish. Int Rev Cell Mol Biol. 271, 1-34 (2008).
  29. Jing, L., Zon, L. I. Zebrafish as a model for normal and malignant hematopoiesis. Dis Model Mech. 4, 433-438 (2011).
  30. Shin, J. T., Fishman, M. C. From Zebrafish to human: modular medical models. Annu Rev Genomics Hum Genet. 3, 311-340 (2002).
  31. Lieschke, G. J., Currie, P. D. Animal models of human disease: zebrafish swim into view. Nat Rev Genet. 8, 353-367 (2007).
  32. Lawson, N. D., Wolfe, S. A. Forward and reverse genetic approaches for the analysis of vertebrate development in the zebrafish. Dev Cell. 21, 48-64 (2011).
  33. Duan, J., Yu, Y., Li, Y., Sun, Z. Cardiovascular toxicity evaluation of silica nanoparticles in endothelial cells and zebrafish model. Biomaterials. 34, 5853-5862 (2013).
  34. Sobrino-Figueroa, A. S. Evaluation of oxidative stress and genetic damage caused by detergents in the zebrafish Danio rerio (Cyprinidae). Comp Biochem Physiol A Mol Integr Physiol. 165, 528-532 (2013).
  35. Xu, H., et al. Oxidative stress and immune related gene expression following exposure to di-n-butyl phthalate and diethyl phthalate in zebrafish embryos. Ecotoxicol Environ Saf. 93, 39-44 (2013).
  36. Hermann, A. C., Millard, P. J., Blake, S. L., Kim, C. H. Development of a respiratory burst assay using zebrafish kidneys and embryos. J Immunol Methods. 292, 119-129 (2004).
  37. Rieger, S., Sagasti, A. Hydrogen peroxide promotes injury-induced peripheral sensory axon regeneration in the zebrafish skin. PLoS Biol. 9, (2011).
  38. Timme-Laragy, A. R., et al. Nrf2b, novel zebrafish paralog of oxidant-responsive transcription factor NF-E2-related factor 2 (NRF2). J Biol Chem. 287, 4609-4627 (2012).
  39. Niethammer, P., Grabher, C., Look, A. T., Mitchison, T. J. A tissue-scale gradient of hydrogen peroxide mediates rapid wound detection in zebrafish. Nature. 459, 996-999 (2009).
  40. Murphy, M. P., et al. Perspective. Cell Metabolism. 13 (4), 361-366 (2011).
  41. Li, N., et al. Mitochondrial complex I inhibitor rotenone induces apoptosis through enhancing mitochondrial reactive oxygen species production. J Biol Chem. 278, 8516-8525 (2003).
  42. Rhee, S. G., Chang, T. S., Jeong, W., Kang, D. Methods for detection and measurement of hydrogen peroxide inside and outside of cells. Mol Cells. 29, 539-549 (2010).
  43. Murphy, M. P., et al. Unraveling the biological roles of reactive oxygen species. Cell Metab. 13, 361-366 (2011).
  44. Covassin, L., et al. Global analysis of hematopoietic and vascular endothelial gene expression by tissue specific microarray profiling in zebrafish. Dev Biol. 299, 551-562 (2006).
  45. Kimmel, C. B., Ballard, W. W., Kimmel, S. R., Ullmann, B., Schilling, T. F. Stages of embryonic development of the zebrafish. Dev Dyn. 203, 253-310 (1995).
  46. Beis, D., Stainier, D. Y. In vivo cell biology: following the zebrafish trend. Trends Cell Biol. 16, 105-112 (2006).
  47. Pan, Y. A., et al. Zebrabow: multispectral cell labeling for cell tracing and lineage analysis in zebrafish. Development. 140, 2835-2846 (2013).
  48. Moussavi Nik, S. H., et al. The BACE1-PSEN-AbetaPP regulatory axis has an ancient role in response to low oxygen/oxidative stress. J Alzheimers Dis. 28, 515-530 (2012).
  49. Matthews, R. P., et al. TNFalpha-dependent hepatic steatosis and liver degeneration caused by mutation of zebrafish S-adenosylhomocysteine hydrolase. Development. 136, 865-875 (2009).
  50. Mukaigasa, K., et al. Genetic evidence of an evolutionarily conserved role for Nrf2 in the protection against oxidative stress. Mol Cell Biol. 32, 4455-4461 (2012).
  51. Mugoni, V., et al. Ubiad1 is an antioxidant enzyme that regulates eNOS activity by CoQ10 synthesis. Cell. 152, 504-518 (2013).
  52. Dowling, J. J., et al. Oxidative stress and successful antioxidant treatment in models of RYR1-related myopathy. Brain. 135, 1115-1127 (2012).
  53. Sun, Y., Dong, Z., Khodabakhsh, H., Chatterjee, S., Guo, S. Zebrafish chemical screening reveals the impairment of dopaminergic neuronal survival by cardiac glycosides. PLoS One. 7, (2012).
  54. Zielonka, J., Kalyanaraman, B. Hydroethidine- and MitoSOX-derived red fluorescence is not a reliable indicator of intracellular superoxide formation: another inconvenient truth. Free Radic Biol Med. 48, 983-1001 (2010).
  55. Chen, X., Zhong, Z., Xu, Z., Chen, L., Wang, Y. 2',7'-Dichlorodihydrofluorescein as a fluorescent probe for reactive oxygen species measurement: Forty years of application and controversy. Free Radic Res. 44, 587-604 (2010).
  56. Karlsson, M., Kurz, T., Brunk, U. T., Nilsson, S. E., Frennesson, C. I. What does the commonly used DCF test for oxidative stress really show. Biochem J. 428, 183-190 (2010).
  57. Belousov, V. V., et al. Genetically encoded fluorescent indicator for intracellular hydrogen peroxide. Nat Methods. 3, 281-286 (2006).
  58. Bjornberg, O., Ostergaard, H., Winther, J. R. Measuring intracellular redox conditions using GFP-based sensors. Antioxid Redox Signal. 8, 354-361 (2006).
  59. Yoo, S. K., Starnes, T. W., Deng, Q., Huttenlocher, A. Lyn is a redox sensor that mediates leukocyte wound attraction in vivo. Nature. 480, 109-112 (2011).
  60. Uusitalo, L. M., Hempel, N. Recent Advances in Intracellular and In Vivo ROS Sensing: Focus on Nanoparticle and Nanotube Applications. Int J Mol Sci. 13, 10660-10679 (2012).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

confocal
تحليل الاكسدة في الزرد الأجنة
تواصل معنا
أوصِ به للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.