يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
تبرز أسماك الزرد كنموذج لمعالجة الدهون الغذائية وأمراض التمثيل الغذائي. يصف هذا البروتوكول كيفية إطعام يرقات الزرد وجبة غنية بالدهون ، والتي تتكون من مستحلب من الجسيمات الشحمية لصفار بيض الدجاج التي تم إنشاؤها عن طريق صوتنة صفار البيض في وسط الجنين. يتم توفير تعليمات مفصلة لفحص اليرقات لاستهلاك صفار البيض حتى لا تربك اليرقات التي تفشل في التغذية النتائج التجريبية. يمكن أن ترفع الجسيمات الشحمية صفار بيض الدجاج مع نظائر الدهون الفلورية ، بما في ذلك الأحماض الدهنية والكوليسترول ، مما يتيح التصور الجهازي وتحت الخلايا لمعالجة الدهون الغذائية. يتم وصف عدة طرق لتركيب اليرقات التي تساعد على التصوير الحي على المدى القصير والطويل مع كل من الأهداف المستقيمة والمقلوبة عند التكبير العالي والمنخفض. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تقديم اختبار لتحديد كمية طعام اليرقات عن طريق استخراج دهون اليرقات التي تتغذى على نظائر الدهون الفلورية ، واكتشاف الدهون على لوحة كروماتوغرافيا رقيقة ، وتحديد الفلورة. أخيرا ، تتم مناقشة الجوانب الحاسمة للإجراءات ، والضوابط المهمة ، وخيارات تعديل البروتوكولات لمعالجة أسئلة تجريبية محددة ، والقيود المحتملة. يمكن تطبيق هذه التقنيات ليس فقط على الاستفسارات المركزة التي تعتمد على الفرضيات ، ولكن أيضا على مجموعة متنوعة من الشاشات وتقنيات التصوير الحي لدراسة التمثيل الغذائي للدهون والتحكم في تناول الطعام.
الآليات التي الأمعاء وينظم معالجة الدهون الغذائية، يتحكم الكبد معقد تركيب الدهون والبروتين الدهني التمثيل الغذائي، وكيف تعمل هذه الأجهزة مع الجهاز العصبي المركزي للسيطرة على استهلاك المواد الغذائية غير مفهومة تماما. ومن المثير للاهتمام الطبية الحيوية لتوضيح هذه الأحياء في ضوء الأوبئة الحالية من السمنة وأمراض القلب والأوعية الدموية، والسكري، وغير الكحولية مرض الكبد الدهني. وقد وفرت دراسات في زراعة الخلايا والفئران غالبية فهمنا للعلاقات الآلية بين الدهون الغذائية والمرض، والزرد (دانيو rerio) والناشئة باعتبارها نموذجا مثاليا لتكمل هذا العمل.
الزرد يكون الجهاز الهضمي مماثل (GI) أجهزة، التمثيل الغذائي للدهون، ونقل البروتين الدهني إلى الفقاريات العليا 1،2، تتطور بسرعة، وولين العريكة وراثيا. وضوح البصرية من الزرد اليرقات يسهل الدراسات المجراة، وparticulaميزة ص لدراسة نظام GI كما محيطها خارج الخلية (أي الصفراء، والجراثيم، والغدد الصماء الإشارات) يكاد يكون من المستحيل لنموذج خارج الحي. وفقا، مجموعة من البحوث التي تجمع بين قابلية الإستطراق الجيني والسببية للعيش التصوير من يرقات الزرد مع مجموعة متنوعة من التلاعب الغذائية (نسبة عالية من الدهون 3،4، -cholesterol 5، والوجبات الغذائية -carbohydrate 6،7)، ونماذج من مرض القلب والأوعية الدموية 8، مرض السكري 9،10، الكبد تنكس دهني 11-13، والسمنة 14-16، والناشئة لتقديم مجموعة من الأفكار التمثيل الغذائي.
جانبا أساسيا من الانتقال الزرد اليرقات في أبحاث الأيض هو تعظيم الاستفادة من التقنيات المتقدمة في الحيوانات نموذج الأخرى في الزرد وتطوير فحوصات جديدة التي تستغل نقاط القوة الفريدة من الزرد. ويعرض هذا البروتوكول التقنيات المتقدمة والأمثل لتغذية اليرقات الزرد في معهد العلوم الإندونيسيد غنية وجبة، تصور معالجة الدهون الغذائية من الجسم كله لقرار التحت خلوية، وقياس الاستهلاك الغذائي. وقد تم اختيار الدجاج وصفار البيض لتكوين وجبة غنية بالدهون لأنها تحتوي على مستويات عالية من الدهون والكوليسترول (الدهون يؤلف ~ 58٪ من صفار البيض والدجاج، منها ~ 5٪ هي نسبة الكوليسترول، و 60٪ من الدهون الثلاثية، و 35٪ من الدهون الفوسفاتية ). ويقدم الدجاج صفار البيض المزيد من الدهون من الأطعمة التقليدية التجارية الزرد micropellet (~ 15٪ نسبة الدهون) وميزة أنه تغذية موحدة مع النسب المعروفة أنواع معينة من الأحماض الدهنية، والحمية الغذائية الزرد وأفواج التغذية لم موحدة عبر مختبرات (17). وعلاوة على ذلك، النظير الدهون الفلورسنت المنصوص عليها في صفار البيض تصور النقل وتراكم الدهون الغذائية 18، والمكونات الخلوية الصور بما في ذلك قطرات الدهون من خلال العمل على حد سواء الأصباغ كما الحيوية 3 ومن خلال دمج التساهمية إلى الدهون المعقدة، والتحقيق في عملية التمثيل الغذائي من خلال رقيقة اللوني طبقة (TLC) 19 وعالية الأداء اللوني السائل (HPLC) (SAF بيانات غير منشورة)، وتوفير الفحص الكمي لمجموع الاستهلاك الغذائي 20.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وقد تمت الموافقة على هذه البروتوكولات من قبل معهد كارنيجي للعلوم المؤسسي رعاية الحيوان واللجنة الاستخدام (بروتوكول رقم 139).
1. إعداد الحيوان
2. إعداد غنية بالدهون صفار البيض تغذية
3. تغذية النموذج
4. تصاعد اليرقات للتصوير لايف
تناول 5. الغذاءفحص
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
عندما يتغذى على الكرسي الهزاز في 29-31 درجة مئوية، فإن الغالبية العظمى من اليرقات صحية (≥95٪) تناول الطعام داخل 1 ساعة. على استهلاك مستحلب صفار البيض، وتضعف الأمعاء اليرقات في اللون. جدا الأمعاء المظلمة يمكن ملاحظتها في 2 ساعة (الشكل 1). إذا اليرقات unfed أو تفشل في إطعام، لا يزال الأمعاء واضح. اليرقات تتغذى البيض المعرض الأبيض لمعة الأمعاء منتفخة لا تلقي بظلالها في اللون.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الأساليب المذكورة هنا تسمح للباحثين لعلاج الزرد اليرقات مع تغذية غنية بالدهون، تصور معالجة الدهون الغذائية في اليرقات الحية، وتحديد حجم الاستهلاك الغذائي اليرقات. لضمان النجاح، ينبغي إيلاء اهتمام خاص إلى العديد من الخطوات الهامة. بيض الدجاج التجارية تختلف. للحد من التقلبات المحتملة نحن أداء جميع المقايسات على البيض العضوي من الدجاج الخالية من قفص التي لم يتم المخصب لأحماض أوميغا 3 الدهنية. يمكن ملاحظة معدلات التغذية أقل في السمك الذين تقل أعمارهم عن 6 DPF مع ما تبقى من إمدادات الذ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
يشكر المؤلفون Meng-Chieh Shen على الصور ، وجنيفر أندرسون على تقديم تعليقات مفيدة على المخطوطة ، وأعضاء مختبر Farber لمساهماتهم في تطوير هذه التقنيات. تم تمويل هذه الدراسة من قبل NIDDK-NIH RO1DK093399 الجوائز (S.A.F.) و RO1GM63904 (اتحاد الجينوم الوظيفي لأسماك الزرد: PI Stephen Ekker and Co-PI S.A.F) و F32DK096786 (JPO). هذا المحتوى هو مسؤولية المؤلفين فقط ولا يمثل بالضرورة وجهات النظر الرسمية للمعاهد الوطنية للصحة. وقدمت مؤسسة جي هارولد وليلى ماذرز الخيرية دعما إضافيا لمختبر مؤسسة إس إيه إف ومؤسسة كارنيغي للعلوم.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| تريكايين (ملح إيثيل 3-أمينوبنزوات ميثانسولوفنات) | Sigma-Aldrich | A5040-25G | تخدير لليرقات الزرد |
| بيض الدجاج | N / A | / A | بيض عضوي خال من الأقفاص ، غير مخصب للأحماض الدهنية omege-3 |
| معالج بالموجات فوق الصوتية 3000 سونيكاتور | ميسونيكس ، وشركة | S-3000 | لصنع الجسيمات الشحمية من صفار البيض |
| الضميمة الصوتية Sonabox | Misonix، Inc. | 432B | لصنع جسيمات شحمية صفار البيض |
| 1/8 "طرف صغير مدبب | Misonix، Inc. | 419 | لصنع جسيمات شحمية صفار البيض |
| قوارير العنبر (4 مل ، زجاج) National | Scientific | 13-425 | تخزين الدهون. يشمل قوارير وأغطية مفتوحة وحاجز غطاء |
| Incu-Shaker Mini ؛ | المعيار | 1222U12 | شاكر محتضن للأعلاف |
| BODIPY FL C16 | ثيرمو فيشر Scientific | D3821 | التناظرية الدهنية الفلورية. (4،4-ثنائي فلورو-5،7-ثنائي ميثيل-4-بورا-3 أ ، 4 أ-ديازا-إس-إنداسين-3-حمض هيكساديكانويك) |
| BODIPY FL C12 | ثيرمو فيشر Scientific | D3822 | التناظرية الدهنية الفلورية ؛ (4،4-ثنائي فلورو-5،7-ثنائي ميثيل-4-بورا-3 أ ، 4 أ-ديازا-إس-إنداسين-3-حمض الدوديكانويك) |
| بوديبي فلوريدا C5 ؛ | ثيرمو فيشر Scientific | D3834 | التناظرية الدهنية الفلورية ؛ (4،4-ثنائي فلورو-5،7-ثنائي ميثيل-4-بورا-3 أ ، 4 أ-ديازا-إس-إنداسين-3-حمض البنتانويك) |
| BODIPY FL C5 | Thermo Fisher Scientific | D2183 | التناظرية الدهنية الفلورية ؛ (4،4-ثنائي فلورو-5،7-ثنائي ميثيل-4-بورا-3 أ ، 4 أ-ديازا-إس-إنداسين-3-حمض البروبيونيك) |
| TopFluor cholesterol | أفانتي بولر ليبيدز | 810255 | تناظرية دهون الفلورسنت ؛ 23- (ثنائي بيروميثينيبورون ثنائي فلوريد) -24-نوركوليسترول |
| خالية من الأحماض الدهنية BSA | Sigma-Aldrich | A0281-1G | لذوبان الكوليسترول TopFluor |
| وسائط تركيب ميثيل السليلوز | Sigma-Aldrich | M0387 | لتصوير اليرقات الحية ؛ 75 × 25 × 1 مم |
| وسائط تركيب منخفضة الذوبان | Thermo Fisher Scientific | BP165-25 | التركيب لليرقات الحية التصوير; 22 × 30 |
| شرائح مجهر VWR | VWR | 16004-422 | يرقات متصاعدة للتصوير |
| المباشر Coverslips | غطاء زجاجي | 12-544A | يرقات متصاعدة للتصوير الحي |
| Super Glue | Loctite | LOC01-30379 | يرقات متصاعدة للتصوير المباشر |
| FluoroDish (طبق سفلي زجاجي) World | Precision Instruments، Inc. ؛ | FD35-100 | يرقات متصاعدة للتصوير الحي ؛ طبق 35 مم ، زجاج 23 مم ، سمك زجاج 0.17 مم ؛ |
| مجهر متحد البؤر | Leica Microsytems | SP-2 ، SP-5 | مجهر للتصوير الحي عالي التكبير |
| مجهر | نيكون | SM21500 | للتصوير الحي منخفض التكبير |
| أنابيب ثقافة الزجاج ؛ | Kimble | 73500-13100 | استخراج الدهون. (13 × 100 مم ؛ 13 مل) |
| Savant SpeedVac Plus | ThermoQuest | SC210A | استخراج الدهون |
| موجه لوحات TLC Whatman | Scientific | WC4855-821 | فحص تناول الطعام ؛ LK5D هلام السيليكا 150 أمبير ، 20 × 20 سم ، 250 ميكرومتر سميكة ؛ |
| TLC المتوقفة | Analtech، Inc. | 66911 | فحص تناول الطعام ؛ الاستبدال المباشر للوحات Whatman Scientific TLC |
| Typhoon 9410 Variable Mode Imager | GE Healthcare | 9410 | قارئ الألواح الفلورية لمقايسة تناول الطعام |
| برنامج ImageQuant | 29000605 | Healthcare | لمقايسة تناول الطعام |
| 5 3/4 ' تجويف واسع ، ماصات باستور البورسليكات التي يمكن التخلص منها ؛ | كيمبل | 63A53WT | نقل اليرقات |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.