نموذج من اسماك الزرد مرض السكري والأيض الذاكرة

الذاكرة هي ظاهرة التمثيل الغذائي التي تستمر مضاعفات السكري والتقدم دون عوائق حتى بعد تحقيق سوائية سكر الدم صيدلي. نحن هنا وصفا لنموذج السكري داء الزرد التي هي فريدة من نوعها من حيث أنه يسمح لفحص مكونات جينية تنتقل من الذاكرة الأيض ميتوتيكلي]

الهدف العام من هذا الإجراء هو إنشاء نموذج من النوع الأول لسمك الزرد لمرض السكري ، والذي يمكن استخدامه لاكتشاف الأساس الجزيئي لمضاعفات داء السكري ، والأهم من ذلك ، تحديد الأساس الجيني لاستمراريتها. يتم تحقيق ذلك عن طريق إحداث ارتفاع السكر في الدم أولا بسلسلة من الحقن من عقار STZ المسبب لمرض السكري ، وحضانة الأسماك عند درجة حرارة منخفضة. بعد ذلك ، بعد ثلاثة أسابيع ، يتم تحديد مستويات الجلوكوز في الدم أثناء الصيام لضمان إحداث حالة ارتفاع السكر في الدم وإيقاف الدواء لبدء استعادة خلايا بيتا.

ثم يتم بتر زعنفة العرل والسماح لها بالتجدد لعزل المكونات القابلة للانتقال وراثيا للذاكرة الأيضية وإزالة العوامل المعقدة المحتملة للبيئة السابقة التي تعاني من ارتفاع السكر في الدم. أخيرا ، يتم إجراء مقايسة تجديد الزعانف لتوثيق الانخفاض المستمر في تجديد الزعانف وتحديد التغييرات المستحثة في الأنسجة المنقولة عبر فحص مثير للاهتمام. الميزة الرئيسية لنموذج الزرد السكري على النماذج الموجودة هي أنه يمكن دراسة الذاكرة الأيضية في بيئة حقيقية من نسبة السكر في الدم في الصيف إلى ما يمكن رؤيته في المرضى بعد زرع البنكرياس.

نتوقع أن يتم استخدام النموذج لاكتشاف التعديلات اللاجينية التي تكمن وراء الذاكرة الأيضية واستمرار مضاعفات مرض السكري لتوليد أسماك الحمار الوحشي المصابة بداء السكري ، قم بإعداد خزان استرداد بمياه السمك العادية وخزان تخدير من مياه السمك مع تخفيف واحد إلى 1000 من اثنين من الفينوكسي إيثانول تحت غطاء الدخان. قم بإعداد محلول 0.3٪ من STREPTOZOTOCIN أو STZ عن طريق إضافة ستة ملليغرام من STZ إلى ملليلترين من 0.09٪ كلوريد الصوديوم ، ووضع المحلول على الفور على الجليد في أنبوب منفصل. Aliquot ما يكفي من المحلول الملحي للمحكم.

تملأ الأسماك حقنة نصف CC مزودة بإبرة قياس 27 ونصف بمحلول STZ أو التحكم ، مما يضمن عدم احتجاز فقاعات الهواء. قم بتخدير سمكة واحدة عن طريق وضعها في ماء مخدر والانتظار حتى تتوقف حركة السباحة حوالي دقيقة إلى دقيقتين. بمجرد التخدير ، ضع السمكة لفترة وجيزة على منشفة ورقية لامتصاص أي ماء زائد ، ثم ضع السمكة في قارب الطريق ووزنها.

بعد ذلك ، ضع السمك على سطح صلب. ثم أدخل الإبرة بعد الشطبة في الجانب الخلفي من الصفاق البطني وحقن إما 0.35 ملليغرام لكل جرام من TZ أو حجم مكافئ من محلول التحكم في التجويف البريتوني للأسماك بعد الحقن. ضع السمكة في خزان مياه الاسترداد وراقبها بحثا عن نشاط السباحة العادي.

بعد حقن ما يكفي من الأسماك للتجربة ، انقلها إلى خزانات المعيشة العادية وحافظ عليها عند درجة حرارة تتراوح من 22 إلى 24 درجة مئوية. تعد درجة الحرارة المنخفضة أمرا بالغ الأهمية للتحريض الفعال لارتفاع السكر في الدم للحث على حالة طويلة من ارتفاع السكر في الدم ، واتباع جدول زمني للحقن المتكررة أثناء مرحلة الحث ، متبوعا بحقن الصيانة الأسبوعية كما هو موضح هنا لجمع الدم. لتحديد FBGL ، قم بإعداد أنبوب PCR مسمى لكل عينة دم تحتوي على خمسة ميكرولترات من المحلول الملحي العادي.

بعد تخدير الأسماك ، قم بمسح الماء الزائد ، ضع السمكة على شريحة مجهرية وباستخدام مشرط ، قم بإزالة الرأس في قاعدة الغطاء ، واجمع الدم الذي يتم إطلاقه على الشريحة وأضفه بسرعة إلى أنبوب PCR من ماصة المحلول الملحي المعقم لأعلى ولأسفل للتأكد من أن الدم لا يتجلط على الفور ضع العينة على الجليد. حدد حجم عينة الدم عن طريق قياس الحجم الكلي للسائل في الأنبوب وطرح خمسة ميكرولترات من المحلول الملحي. انقل خمسة ميكرولترات من الدم المخفف من كل أنبوب تفاعل البوليميراز المتسلسل إلى أنبوب فوج دقيق سعة 1.5 ملليلتر ، واستخدم مجموعة فحص الجلوكوز الكمي بالكروم وفقا لتعليمات الشركة المصنعة لتحديد تركيز الجلوكوز في الدم.

بعد تخدير السمكة ، ضعها في طبق بتري وتحت نطاق تشريح ، استخدم مشرطا معقما بحجم 10 لبتر زعنفة الكديل عن طريق قطع خط مستقيم قريب من نقطة تفرع القصبة الهوائية الدهنية الأولى لمرحلة النمو المتجدد للمقايسة. ضع السمكة في خزان استرداد عند 33 درجة مئوية لتصوير الزعانف المتجددة. بعد تخدير السمكة ، انشر الزعنفة بحيث يتم تمديدها بالكامل واستخدم منظار تشريح مزود بكاميرا وبرنامج عنصر NIS.

اجمع الصور بتكبير x واحد لقياس النمو المتجدد. اطبع الصور واستخدم برنامج الصورة J ولوحة الرسم لتتبع المنطقة الكاملة للنمو الجديد من أجل دقة التتبع. تأكد من عدم وجود ظلال أو قطرات ماء وقم بإجراء كل قياس خمس مرات لحساب المتوسط.

لتطبيع القياسات ، قم بقياس طول موقع البتر على طول المحور البطني الظهري وقسم المنطقة المحددة مسبقا على هذا القياس. بعد إنشاء مجموعة من DM FISH وضوابطها في 21 يوما ، حدد FBGL لمجموعة فرعية من المجموعة وقسم أسماك DM إلى مجموعتين فرعيتين طوال مدة التجربة. استمر في حقن STZ الأسبوعية لإحدى المجموعات حيث تتوقف ضوابط DM للمجموعة الثانية عن حقن STZ وتحتضن الأسماك في درجة الحرارة العادية.

في غضون 14 يوما ، ستعيد أسماك الحمار الوحشي هذه التحكم الطبيعي في الأنسولين والجلوكوز في الدم من خلال تجديد البنكرياس. تسمى هذه الأسماك الآن الذاكرة الأيضية أو MM ، والأسماك في اليوم 30 بعد إزالة المخدرات تبتتر زعانف الكديل لأسماك التحكم DM و MM كما هو موضح سابقا في هذا الفيديو للسماح بنمو أنسجة الذاكرة الأيضية. أعد الأسماك إلى ظروف المياه العادية لتجديد الزعانف لمدة 30 يوما في اليوم 60.

قم بإجراء بتر ثان داخل الأنسجة التي تم تجديدها في الفترة من 30 إلى 60 يوما وإجراء فحص تجديد زعانف الكديل ، وعزل الأنسجة وإجراء فحص ذي أهمية. لا تعرض السمكة الزرد السكرية من النوع الأول المضاعفات الثانوية المعروفة لاعتلال الشبكية واعتلال الكلية فحسب ، بل تظهر أيضا مضاعفات إضافية تتمثل في ضعف تجديد زعانف الكدف كما يتضح من ذلك هنا بعد 72 ساعة من البتر. تستمر هذه المضاعفات بسبب الذاكرة الأيضية في الأسماك التي استعادت التحكم الطبيعي في الجلوكوز بعد فترة ارتفاع السكر في الدم كما هو موضح هنا ، تظهر أسماك الحمار الوحشي مم عجزا في تجديد الزعانف بنسبة 40٪ تقريبا عند مقارنتها بالأسماك الضابطة ، وقد لوحظ الضعف حتى 150 يوما بعد البتر.

بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية بدء حالة ارتفاع السكر في الدم في أسماك الحمار الوحشي ، وقياس مستويات الجلوكوز في الدم أثناء الصيام ، وإجراء دراسات تجديد الزعانف ، وفي النهاية توليد أسماك الذاكرة الأيضية.