Small Molecule Screening and Toxicity Testing in Early-stage Zebrafish Larvae

Margherita Muscat; Sherif Suleiman; Melissa M. Formosa

doi:10.3791/67759

فحص الجزيئات الصغيرة واختبار السمية في يرقات الزرد في المراحل المبكرة

JoVE Journal
Biology
Author Produced

This content is Free Access.

JoVE Journal Biology

Small Molecule Screening and Toxicity Testing in Early-stage Zebrafish Larvae

فحص الجزيئات الصغيرة واختبار السمية في يرقات الزرد في المراحل المبكرة

Full Text

2,220 Views

02:52 min

March 7, 2025

DOI: 10.3791/67759-v

Margherita Muscat¹, Sherif Suleiman^2,3, Melissa M. Formosa^1,3

¹Department of Applied Biomedical Science, Faculty of Health Sciences,University of Malta, ²Department of Anatomy, Faculty of Medicine and Surgery,University of Malta, ³Centre for Molecular Medicine and Biobanking,University of Malta

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study outlines a protocol for drug screening in zebrafish larvae, aged 3-7 days post fertilization, focusing on morphological assessments following drug exposure. The aim is to analyze various phenotypic outcomes resulting from different chemical treatments.

Key Study Components

Research Area

Drug screening
Developmental biology
Zebrafish as model organisms

Background

Zebrafish larvae are valuable for assessing developmental effects of drugs.
Morphological assessment provides insights into drug-induced phenotypes.
Understanding these effects can aid in toxicity screening and pharmacological research.

Methods Used

Drug exposure in a controlled environment.
Zebrafish larvae as biological system.
Morphological scoring using a stereo light microscope.

Main Results

Diverse phenotypes observed after drug exposure, including normal morphology, mild to severe pericardial edema, and developmental delays.
Specific abnormalities like swim bladder absence and altered fin morphology were recorded.
Demonstrated the impact of chemical treatments on zebrafish development.

Conclusions

This research illustrates the use of zebrafish for assessing drug effects on development.
The findings contribute to understanding chemical toxicity and its implications in biological research.

Frequently Asked Questions

What is the purpose of using zebrafish in drug screening?

Zebrafish are used because their transparent embryos allow for easy observation of morphological development and responses to chemicals.

What types of abnormalities can be identified using this protocol?

Abnormalities such as pericardial edema, delayed development, and fin malformations can be observed and quantified.

How long after fertilization are the zebrafish larvae screened?

The larvae are typically screened at 3-7 days post fertilization.

What method is used to score the morphology of the larvae?

Morphological scoring is performed using a binary method, assessing the presence or absence of abnormalities.

What conditions are required for incubating zebrafish larvae during the experiment?

The larvae should be incubated at 28.5 degrees Celsius under a 14 hour light and 10 hour dark cycle.

What is the significance of this drug screening protocol?

It provides a framework for evaluating drug toxicity and developmental impacts, crucial for pharmacological and developmental biology studies.

يصف هذا البروتوكول إجراء فحص الأدوية في يرقات الزرد بعد 3-7 أيام من الإخصاب متبوعا بالتقييم المورفولوجي.

للبدء ، اجمع أجنة الزرد في المراحل المبكرة بعد ثلاثة أيام من الإخصاب في طبق بتري. باستخدام ماصة صغيرة سعة 1000 ميكرولتر مضبوطة على حجم 100 ميكرولتر، انقل جنينا واحدا مفقس صحي المظهر إلى كل بئر من لوح 96 بئر. الآن ، قم بإدخال الكمية اللازمة من مادة الاختبار الكيميائية في كل بئر من صفيحة 12 بئر.

ثم اضبط الحجم الإجمالي على 2.4 مل مع E3 متوسط. قم بإعداد التحكم في السيارة وفقا للمذيب المستخدم لإذابة مادة كيميائية لاختبار المخزون. باستخدام ماصة سعة 200 ميكرولتر، قم بإزالة أي محلول E3 موجود من كل بئر من لوحة البئر 96.

استخدم ماصة صغيرة ثماني القنوات لاستبدالها ب 100 ميكرولتر من وسط الاختبار المحضر لكل تركيز. تأكد من اختبار ما مجموعه 24 يرقة لكل تركيز. بعد 24 ساعة ، استخدم مجهر ضوئي ستيريو لإجراء التسجيل المورفولوجي.

قم بتسجيل التشكل باستخدام طريقة ثنائية ، حيث يشير الغائب إلى التشكل الطبيعي ويشير الحاضر إلى وجود خلل مورفولوجي. عند اكتمال التسجيل ، قم بإزالة 50 ميكرولترا من الوسط من كل بئر. استبدله ب 50 ميكرولتر من وسط الاختبار الطازج.

قم بإزالة وتسجيل أي يرقات ميتة ، ثم احتضان اليرقات عند 28.5 درجة مئوية مع دورة ضوء 14 ساعة و 10 ساعات من الظلام. أظهرت أسماك الزرد بعد خمسة أيام من الإخصاب أنماطا ظاهرية متنوعة بعد يومين من التعرض للأدوية. لوحظت أسماك الحمار الوحشي غير المتأثرة كالمعتاد ، بينما كانت الوذمة التامور الخفيفة واضحة في بعض الأسماك.

لوحظ وذمة التامور الشديدة ، مصحوبة بنزيف صفار البيض وامتداد صفار البيض في حالات أخرى. كما لوحظ تأخر التطور مع انخفاض التصبغ ومثانة السباحة والطول الإجمالي. تضمنت الأنماط الظاهرية الإضافية أسماك الزرد ذات الصفار المتورم والزعنفة الذيلية الملتوية ، والزعنفة الذيلية الغائبة ، والحبل الظهري المنحني.

أظهرت الحالات الشديدة اقتطاعا ووفيات مع نخر.