Waiting
登录处理中...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Developmental Biology

استخدام تلطيخ أليزارين الأحمر للكشف عن فقدان العظام المستحث كيميائيا في يرقات الزرد

Published: December 28, 2021 doi: 10.3791/63251
* These authors contributed equally

Summary

هنا ، استخدمنا تلطيخ أليزارين الأحمر لإظهار أن التعرض لأسيتات الرصاص يسبب تغيرا في كتلة العظام في يرقات الزرد. يمكن تكييف طريقة التلوين هذه للتحقيق في فقدان العظام في فقدان يرقات الزرد الناجم عن المواد السامة الخطرة الأخرى.

Abstract

يمكن أن يؤدي فقدان العظام المستحث كيميائيا بسبب التعرض للرصاص (Pb) إلى مجموعة من الآثار الضارة على كل من أنظمة الهيكل العظمي البشري والحيواني. ومع ذلك ، فإن الآثار والآليات المحددة في الزرد لا تزال غير واضحة. يحتوي Alizarin red على تقارب كبير لأيونات الكالسيوم ويمكن أن يساعد في تصور العظام وتوضيح الكتلة المعدنية للهيكل العظمي. في هذه الدراسة ، كنا نهدف إلى الكشف عن فقدان العظام الناجم عن أسيتات الرصاص (PbAc) في يرقات الزرد باستخدام تلطيخ أليزارين الأحمر. وعولجت أجنة أسماك الزرد بسلسلة من تركيزات PbAc (0، 5، 10، 20 ملغم/لتر) بين 2 و120 ساعة بعد الإخصاب. تم إجراء تلطيخ الهيكل العظمي بالكامل على اليرقات في 9 أيام بعد الإخصاب ، وتم تحديد إجمالي المساحة الملطخة باستخدام برنامج ImageJ. أشارت النتائج إلى أن الأنسجة المعدنية كانت ملطخة باللون الأحمر ، وانخفضت المنطقة الملطخة بشكل ملحوظ في مجموعة التعرض ل PbAc ، مع تغير يعتمد على الجرعة في تمعدن العظام. تقدم هذه الورقة بروتوكول تلطيخ للتحقيق في التغيرات الهيكلية في عيوب العظام التي يسببها PbAc. يمكن أيضا استخدام هذه الطريقة في يرقات الزرد للكشف عن فقدان العظام الناجم عن المواد الكيميائية الأخرى.

Introduction

أكدت الدراسات الحديثة أن هشاشة العظام بسبب الجلوكوكورتيكويد ومثبطات الأروماتاز والاستهلاك المفرط للكحول أمر شائع 1,2. الرصاص (Pb) هو معدن سام موجود في النباتات والتربة والبيئات المائية3. على الرغم من أن الآثار الضارة للرصاص على جسم الإنسان قد جذبت الكثير من الاهتمام ، إلا أن تأثيره الذي لا رجعة فيه على العظام يحتاج إلى مزيد من التحقيق. يسبب التسمم بالرصاص مجموعة متنوعة من التغيرات المرضية في كل من الهيكل العظمي النامي والبالغ ، مما يؤثر على أنشطة الحياة الطبيعية. وجدت الدراسات ارتباطا بين التعرض المزمن ل Pb وتلف العظام4 ، بما في ذلك ضعف هياكل العظام 5,6 ، وانخفاض كثافة المعادن في العظام ، وحتى زيادة خطر الإصابة بهشاشة العظام7.

الأنسجة المعدنية لها أهمية كبيرة لقوة العظام8 ، وترسب مصفوفة تمعدن العظام هو مؤشر حاسم لتكوين العظام9. يحتوي Alizarin red على تقارب كبير لأيونات الكالسيوم ، وتلوين Alizarin الأحمر هو إجراء قياسي لتقييم تكوين العظام10. وفقا لهذه الطريقة ، تكون الأنسجة المعدنية ملطخة باللون الأحمر ، بينما تظل جميع الأنسجة الأخرى شفافة. ثم يتم تحديد المنطقة الملطخة عن طريق تحليل الصور الرقمية11.

الزرد هو كائن نموذجي مهم يستخدم على نطاق واسع في اكتشاف الأدوية ونماذج الأمراض. أظهرت الدراسات الجينية في الزرد والبشر أوجه تشابه في الآليات الأساسية لتكوين الهيكل العظمي على المستوىالجزيئي 12. علاوة على ذلك ، فإن فحص الأدوية أو الجزيئات الحيوية عالي الإنتاجية أكثر جدوى في براثن الزرد الكبيرة من نماذج الفئران ، مما يسهل الدراسة الميكانيكية للجزيئات proosteogenic أو السامة للعظام13. كثيرا ما يستخدم التلوين التفاضلي للهيكل العظمي في توتو10 في دراسة خلل التنسج الهيكلي في الفقاريات الصغيرة والأجنة الثديية. تم إجراء تلطيخ أحمر Alizarin للتحقيق في السمية التنموية للعظام للمواد الكيميائية في يرقات الزرد. هنا ، استخدمنا الرصاص كمثال لوصف بروتوكول للكشف عن عيوب العظام التي تسببها أسيتات الرصاص في يرقات الزرد.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

تمت مراجعة جميع الإجراءات المتعلقة بالحيوانات الموضحة هنا والموافقة عليها من قبل معهد رعاية الحيوان التابع للجنة الأخلاقيات بجامعة سوشو.

1. تربية الأسماك وجمع الأجنة 14

  1. إطعام الأسماك ثلاث مرات كل يوم ؛ تأكد من الحفاظ على سمك الزرد عند 28.5 ± 0.5 درجة مئوية مع دورة ضوء / مظلمة 14:10 ساعة.
  2. فصل ذكور وإناث الأسماك البالغة بواسطة ألواح عزل في أحواض التفريخ بنسبة 2: 1 من الذكور إلى الإناث في المساء.
  3. في صباح اليوم التالي ، قم بإزالة ألواح العزل في الساعة 9:00 صباحا وجمع الأجنة بعد 2 ساعة.
  4. ضع الأجنة في حاضنة كيميائية حيوية يتم الحفاظ عليها عند 28.5 درجة مئوية قبل التجربة.

2. التعرض الكيميائي

  1. تحضير المرق الأم: وزن ثلاثي هيدرات خلات الرصاص (5 غرام) ، ويذوب في ماء عالي النقاء (50 مل) مع التحريك.
    تنبيه: PbAc سام. ارتد أقنعة الغبار المناسبة والملابس الواقية والقفازات. إجراء التجربة تحت غطاء الدخان.
  2. اختيار أجنة الزرد وتوزيعها عشوائيا في ألواح نظيفة من 6 آبار (30 جنينا لكل بئر في 3 مل من مياه تربية الزرد ؛ انظر الجدول 1 لتكوينها). علاج الأجنة باستخدام PbAc (0 ، 5 ، 10 ، 20 مجم / لتر) من 2 إلى 120 ساعة بعد الإخصاب (HPF).
    ملاحظة: اختيرت تركيزات PbAc وفقا لتجارب تحديد نطاق الجرعة. أظهرت النتائج أن LC50 من أسيتات الرصاص على أجنة الزرد كان 41.044 ملغم / لتر عند 120 hpf. وبالتالي ، تم تعيين أعلى تركيز إلى نصف LC50 وسلسلة من الحلول التي أعدها التخفيف 2 أضعاف.
  3. إطعام اليرقات مرتين في اليوم من 5 أيام بعد الإخصاب (dpf). الحفاظ على أجنة الزرد عند 28.5 ± 0.5 درجة مئوية مع دورة ضوئية / مظلمة 14:10 ساعة.
  4. قم بتحديث الوسط الخالي من الرصاص (مياه تربية الزرد) كل 24 ساعة حتى 9 dpf.
    ملاحظة: عند الانتهاء من التجارب ، تم سكب جميع المحاليل المحتوية على الرصاص في خزان سائل مخصص ومعالجتها بواسطة مركز إدارة التجارب.

3. اليزارين تلطيخ أحمر

ملاحظة: ارتد أقنعة غبار مناسبة وملابس واقية وقفازات أثناء عملية التلوين بأكملها. يتم عرض تركيبات جميع الحلول في الجدول 1.

  1. خطوات تلطيخ محددة
    ملاحظة: تم تنفيذ عملية الصباغة في لوحة 24 بئر في درجة حرارة الغرفة. بعد إضافة كل محلول ، ضع لوحة 24 بئرا على طاولة الاهتزاز الموضوعة بسرعة منخفضة.
    1. قم بإزالة 10 يرقات من أسماك الزرد بشكل عشوائي من كل مجموعة بمعدل 9 dpf وثبت الأسماك في 1 مل من 2٪ بارافورمالدهيد / 1x محلول ملحي مخزن بالفوسفات لمدة 2 ساعة.
    2. صب المحلول واغسل يرقات الزرد ب 100 mM Tris-HCl (درجة الحموضة 7.5) / 10 mM MgCl2 لمدة 10 دقائق.
    3. صب المحلول واحتضان اليرقات في المحاليل التالية لمدة 5 دقائق لإزالة البقع منها: محلول الإيثانول اللامائي (EtOH) (80٪ EtOH / 100 mM Tris-HCl (pH 7.5) / 10 mM MgCl2 ، 50٪ EtOH / 100 mM Tris-HCl (الرقم الهيدروجيني = 7.5) ، و 25٪ EtOH / 100mM Tris-HCl (الرقم الهيدروجيني = 7.5).
    4. صب المحلول ، وأزل الصباغ عن طريق التبييض بمحلول يتكون من 3٪ H 2 O2و 0.5٪ KOH ، ولاحظ مرة واحدة كل 10 دقائق حتى تتم إزالة الصبغة تماما.
    5. اشطف يرقات الزرد عدة مرات باستخدام 25٪ جلسرين / 0.1٪ KOH لمدة 10 دقائق لكل منهما حتى لا تكون هناك فقاعات.
      ملاحظة: من المهم تجنب الفقاعات. خلاف ذلك ، ستظهر الفقاعات في جسم الزرد كمجال رؤية أسود تحت المجهر ، مما سيؤثر على الملاحظات والتحليل الكمي.
    6. وصمة عار اليرقات عن طريق نقع في 1 مل من 0.01 ٪ alizarin لمدة 50 دقيقة.
    7. صب المحلول وأضف 1 مل من 50٪ جلسرين / 0.1٪ KOH لمدة 10 دقائق لمسح الخلفية. قم بتخزين الأسماك في 50٪ جلسرين طازج / 0.1٪ KOH للمراقبة اللاحقة.

4. الحصول على الصور

  1. انقل يرقة واحدة على الشريحة الزجاجية في كل مرة ، مع إبقاء اليرقة في منتصف قطرة السائل.
  2. مراقبة اليرقات تحت المجهر ستيريو.
  3. قم بتشغيل الكاميرا وافتح البرنامج (انظر جدول المواد) واحتفظ بالإعدادات الافتراضية.
  4. انقر فوق AE ، واختر وقت التعرض المناسب (60 مللي ثانية في هذه التجربة) للحصول على أفضل صورة.
  5. التقط جميع الصور تحت نفس الإعدادات. احفظ الصور بتنسيق .tif لتحليلها لاحقا.

5. تحليل الصور

ملاحظة: راجع الملف التكميلي للحصول على مثال مع مجموعة من الرسوم البيانية النموذجية لتحليل الصور.

  1. انقر نقرا مزدوجا فوق رمز ImageJ وقم بتحليل الصور المحفوظة في الخطوة 4.5.
    1. انقر فوق ملف | افتح لفتح الصور المحفوظة في الخطوة 4.5.
    2. انقر على الصورة | اكتب ، حدد 8 بت.
    3. انقر فوق تحرير | عكس.
    4. انقر فوق تحليل | معايرة ، حدد OD غير معاير في الواجهة المنبثقة ، تحقق من المعايرة العامة في الجزء السفلي الأيسر من الواجهة السفلية ، وانقر فوق موافق.
    5. انقر فوق تحليل | ضبط الميزان | انقر لإزالة المقياس في الواجهة المنبثقة ، وتحقق من Global أدناه ، وانقر فوق موافق.
    6. انقر فوق تحليل | قم بتعيين القياسات ، وحدد منطقة العنصر في الواجهة المنبثقة ، وحدد الحد إلى الحد أدناه (لقياس النطاق المحدد فقط) ، وانقر فوق موافق.
    7. انقر على الصورة | ضبط | Threshold ، حرك شريط التمرير في منتصف الواجهة المنبثقة لتحديد العتبة المناسبة (تغيير الحد لكل صورة) بحيث يتم تحديد جميع الأهداف المراد اختبارها في صورة واحدة ، وانقر فوق تعيين.
    8. انقر فوق تحليل | التدبير. سجل تواريخ كل مجموعة.
  2. استخدم ANOVA أحادي الاتجاه متبوعا باختبار Tukey للمقارنة المتعددة لتحليل الاختلافات ، واضبط مستوى الأهمية على p < 0.001 (***).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

تلطيخ Alizarin الأحمر هو طريقة حساسة ومحددة لقياس التغيرات في تمعدن العظام في يرقات الزرد. في هذه الدراسة ، لاحظنا أن PbAc كان له آثار ضارة على يرقات الزرد ، بما في ذلك الموت والتشوه وانخفاض معدل ضربات القلب وتقصير طول الجسم. علاوة على ذلك ، تم تقييم مناطق الهيكل العظمي المعدني ليرقات الزرد لفحص فقدان العظام الناجم عن PbAc. عند 9 dpf (الشكل 1A) ، يتم تمعدن العديد من عظام الهيكل العظمي للرأس وبالتالي تلطيخها باللون الأحمر ، مثل parasphenoid (PS) ، opercle (OP) ، ceratobranchial (CB) ، و notochord (NC). في المقابل ، تظهر otoliths (OT) (الهياكل غير العظمية) باللون البني والأسود بدلا من الأحمر. تم إجراء التحليل الرقمي لتحديد إجمالي المساحة الملطخة في كل صورة. بالمقارنة مع المجموعة الضابطة ، أظهرت مجموعات أسيتات الرصاص المعالجة ب 10 و 20 ملغم / لتر PbAc انخفاضا معنويا (p < 0.001) في المنطقة الملطخة (الشكل 1B). أظهرت التغييرات في تمعدن العظام الاعتماد على الجرعة.

Figure 1
الشكل 1: تأثير التركيزات المختلفة ل PbAc على جمجمة يرقات الزرد. (أ) صور للجانب الظهري لعظم الرأس ملطخة باللون الأحمر أليزارين في اليرقات عند 9 dpf. الأنسجة المعدنية ملطخة باللون الأحمر. قضبان المقياس = 0.5 مم. (ب) التغيرات في المساحة المعدنية النسبية عند 9 dpf ؛ 10 يرقات لكل مجموعة. يتم التعبير عن البيانات كمتوسط ± SEM. تم تنفيذ ثلاث نسخ متماثلة. ص < 0.001 ***. الاختصارات: PS = parasphenoid ؛ OP = أوبركل ؛ OT = أوتوليث ؛ CB = سيراتوبرانشيال ؛ NC = نوتوكورد ؛ DPF = أيام ما بعد الإخصاب. الرجاء الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

حل تكوين
مياه تربية الزرد درجة الحموضة 7-7.3 ، 27-29 درجة مئوية ، الموصلية 450-550 ميكروثانية ، الملوحة 0.25-0.75٪ 0 ، الأكسجين المذاب >6 مجم / لتر ، الفترة الضوئية 14/10 ساعة ، الصلابة 100-200 مجم / لتر ، الكلور 0 مجم / لتر ، تركيز نيتروجين الأمونيا <0.02 مجم / لتر ، النتريت <1 مجم / لتر ، نترات <50 مجم / لتر ، ثاني أكسيد الكربون <50 مجم / لتر
محلول مختلط (50 مل) من 2٪ بارافورمالدهيد و 1x PBS 25 مل من 4٪ بارافورمالدهيد ، 5 مل من 10x PBS عازلة ، وماء مقطر مزدوج (ddH2O) q.s. إلى 50 مل
محلول مختلط (50 مل) من 100 مللي مول Tris-HCl (درجة الحموضة 7.5) و 10 مللي مول MgCl2 5 مل من 1 M Tris-HCl (الرقم الهيدروجيني = 7.5) ، 0.5 مل من 1 M MgCl 2 ، و ddH2 O q.s. إلى50 مل
محلول مختلط (50 مل) من 80٪ إيثانول لا مائي ، 10 mM MgCl2 ، و 100 mM Tris-HCl (الرقم الهيدروجيني = 7.5) 42.1 مل من الإيثانول اللامائي 95٪ ، 5 مل من 1 M Tris-HCl (الرقم الهيدروجيني = 7.5) ، 0.5 مل من 1 M MgCl 2 ، و ddH2O q.s. إلى 50 مل
محلول مختلط (50 مل) من 50٪ إيثانول لا مائي و 100 مللي مول Tris-HCl (درجة الحموضة = 7.5) 26.3 مل من الإيثانول اللامائي بنسبة 95٪ ، و 5 مل من 1 M Tris-HCl (الرقم الهيدروجيني = 7.5) ، و ddH2O q.s. إلى 50 مل
محلول مختلط (50 مل) من 25٪ إيثانول لا مائي و 100 مللي متر Tris-HCl (درجة الحموضة = 7.5) 13.2 مل من الإيثانول اللامائي 95٪ ، و 5 مل من 1 M Tris-HCl (الرقم الهيدروجيني = 7.5) ، و ddH2O q.s. إلى 50 مل
محلول مختلط من محلول 3٪ H 2O2 ومحلول 0.5٪ KOH كميات متساوية من 6٪ H 2 O2و 1٪ KOH مختلطة قبل الاستخدام
محلول مختلط (50 مل) من 25٪ جلسرين و 0.1٪ KOH 12.5 مل من الجلسرين بنسبة 100٪ ، و 0.25 مل من 20٪ KOH ، و ddH2O q.s. إلى 50 مل
0.01٪ أليزارين (50 مل) 1 مل من 0.5٪ أليزارين ، 12.5 مل من 100٪ جلسرين ، 5 مل من 1 M Tris-HCl (درجة الحموضة = 7.5) ، و ddH2O q.s. إلى 50 مل
محلول مختلط (50 مل) من 50٪ جلسرين و 0.1٪ KOH 25 مل من الجلسرين بنسبة 100٪ ، و 0.25 مل من 20٪ KOH ، و ddH2O q.s. إلى 50 مل

الجدول 1: تكوين المحاليل المستخدمة في بروتوكول تلطيخ الأليزارين الأحمر. اختصار: q.s. = الكم الكافي (كما هو مطلوب).

الملف التكميلي: مجموعة من نماذج الرسوم البيانية لتحليل الصور. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

الزرد هو نموذج مناسب لدراسة أمراض التمثيل الغذائي للعظام. بالمقارنة مع نماذج القوارض ، فإن نماذج الزرد سريعة نسبيا في التأسيس ، وقياس شدة المرض أسهل. في يرقات الزرد من النوع البري ، يحدث تمعدن الهيكل العظمي للرأس عند 5 dpf والهيكل العظمي المحوري عند 7 dpf15. وبالتالي ، تم تطوير عظام الجمجمة مثل PS و OP و CB و NC بشكل جيد عند 9 dpf. بعد إزالة البقع وتبييضها بالكامل ، تم تنظيف الأنسجة الرخوة ، مما أدى إلى ظهور شفاف لجسم السمكة. تمت إضافة كاشف تلطيخ أحمر أليزارين لتلطيخ وتصور العظام المعدنية في الزرد باللون الأحمر.

يعد تحليل الصور أمرا بالغ الأهمية للحصول على استنتاجات تجريبية موثوقة في هذه التجربة. تم اختيار صور الزرد ذات الموقف الجيد والخلفية النظيفة للتحليل الكمي. عندما نحدد المنطقة الملطخة لصورة واحدة ، سيتم حساب جميع العظام المعدنية الملطخة باللون الأحمر لسمكة واحدة. وبالتالي ، يمكننا مقارنة تغيرات كتلة العظام بين المجموعات المعرضة للرصاص والمجموعة الضابطة. في هذه الدراسة ، تسبب التعرض ل PbAc في سمية النمو في الزرد ، ولوحظ انخفاض كبير في المنطقة الملطخة من العظام المعدنية في مجموعات التعرض 10 و 20 mg / L PbAc عند 9 dpf. وهكذا ، فإن التعرض الجنيني المبكر ل PbAc قلل من الكتلة العظمية ليرقات الزرد. يوضح الشكل 1 فقدان العظام الناجم عن PbAc والذي يتصوره تلطيخ أليزارين الأحمر في يرقات الزرد.

تستخدم الأصباغ التي ترتبط بالمصفوفة المتكلسة لتسمية الهيكل العظمي بأكمله. الكالسيين هو كروموفور فلوري يمكنه أيضا الارتباط بشكل خاص بالكالسيوم في الأنسجة الحية وقد تم استخدامه لتسمية هياكل العظام ودراسة نمو العظام10. على عكس الكالسين ، يولد تلطيخ أليزارين الأحمر للأنسجة الثابتة سجلا دائما للتغيرات الهيكلية التي يمكن أن تسهل مقارنات عدة عينات. يمكن أن يوفر التصوير المقطعي المحوسب الدقيق (Micro CT) تحليلا كميا دقيقا للأنسجة المعدنية عن طريق الحصول على سلسلة من الأشعة السينية 2D. ومع ذلك ، نظرا لصغر حجم الزرد والعديد من عظام الهيكل العظمي لسمك الزرد النامي رقيقة ، لا يمكن لأدوات تحليل Micro CT توصيف هذه العظام بدقة16.

تساعد خطوط مراسل الفلورسنت المعدلة وراثيا أيضا في تصور تطور الهيكل العظمي في اليرقات الحية أو حتى الأسماك الأكثر نضجا في الوقت الفعلي17. وبالمثل ، يسمح تلطيخ أليزارين الأحمر S في الجسم الحي بتقييم الأسماك الحية والتتبع المستمر للتشوهات18. وبالتالي ، فإن تلطيخ أليزارين الأحمر هو وسيلة مفيدة وفعالة من حيث التكلفة لتحليل فقدان العظام في يرقات الزرد. ومع ذلك ، بسبب تعقيد الخطوات التجريبية وعدد الحلول المستخدمة ، قد تتأثر النتائج النهائية لتحليل الصور الملطخة باللون الأحمر أليزارين بالعملية التجريبية. علاوة على ذلك ، من الصعب استخدام طريقة التلوين هذه لسمك الزرد البالغ بسبب زيادة حجم الجسم والأنسجة الرخوة. سيكون تحليل التصوير المقطعي المحوسب الدقيق أو الخطوط المعدلة وراثيا خيارا أفضل لتصوير الهيكل العظمي لسمك الزرد البالغ. باختصار ، يمكن استخدام البروتوكول المقدم هنا لدراسة التغيرات في تمعدن العظام في يرقات الزرد بعد التعرض للمواد الكيميائية السامة. قد يكون هذا الإجراء مفيدا لإنشاء نموذج الزرد لدراسة أمراض العظام وتطوير أدوية علاجية جديدة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للكشف عنه.

Acknowledgments

تم دعم هذا العمل من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (81872646 ؛ 81811540034 ؛ 81573173) وتطوير البرنامج الأكاديمي ذي الأولوية لمؤسسات التعليم العالي في جيانغسو (PAPD).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
1 M Tris-HCl (pH=7.5) Solarbio,Beijing,China 21 for detaining
4% Paraformaldehyde Fix Solution BBI,Shanghai,China 14 fixing tissues
10x PBS buffer BBI,Shanghai,China 15 for fixing
35% H2O2 Yonghua,Jiangsu,China 8 removing pigment
50 mL Centrifuge tube AKX,Jiangsu,China 4
95% Anhydrous ethanol Enox,Jiangsu,China 2 destaining
Alizarin red (Purity 99.5%) Solarbio,Beijing,China 1 staining
Biochemical incubator Yiheng,Shanghai,China 3 raising zebrafish embryos
Electronic scale Sartorius,Germany 5 weighing the solid raw materials
Glycerin (Purity 99.5%) BBI,Shanghai,China 7 storing the stained fish
ImageJ (software) USA 9 digital analysis
KOH (Purity 99.9%) Sigma,America 10 bleaching solution
Lead acetate trihydrate (Purity 99.5%) Aladdin,Shanghai,China 11
MgCl2 (Purity 99.9%) Aladdin,Shanghai,China 12 cleaning solution
NIS-Elements F (software) Nikon, Japan 13 observing and taking photos
Pipe AKX, Jiangsu, China 18 removal of embryos and solution
plates (24-well) Corning,America 17 container for staining embryos
plates (6-well) Corning,America 16 container for breeding embryos
Shaking table Beyotime, China 19 mixing the solution
Stereo microscope Nikon,Japan 20 observing and taking photos
Zebrafish Zebrafish Experiment Center of Soochow University,Suzhou,China 22 experimental animal

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Compston, J., et al. Recommendations for the registration of agents for prevention and treatment of glucocorticoid-induced osteoporosis: an update from the Group for the Respect of Ethics and Excellence in Science. Osteoporosis International. 19 (9), 1247-1250 (2008).
  2. Rachner, T. D., Gobel, A., Jaschke, N. P., Hofbauer, L. C. Challenges in preventing bone loss induced by aromatase inhibitors. Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism. 105 (10), (2020).
  3. Kataba, A., et al. Acute exposure to environmentally relevant lead levels induces oxidative stress and neurobehavioral alterations in larval zebrafish (Danio rerio). Aquatic Toxicology. 227, 105607 (2020).
  4. Morin, S. N., et al. Differences in fracture prevalence and in bone mineral density between Chinese and White Canadians: the Canadian Multicentre Osteoporosis Study (CaMos). Archives of Osteoporosis. 15 (1), 147 (2020).
  5. Lee, C. M., et al. Chronic lead poisoning magnifies bone detrimental effects in an ovariectomized rat model of postmenopausal osteoporosis. Experimental Toxicologic Pathology. 68 (1), 47-53 (2016).
  6. Theppeang, K., et al. Associations of bone mineral density and lead levels in blood, tibia, and patella in urban-dwelling women. Environmental Health Perspectives. 116 (6), 784-790 (2008).
  7. Sun, Y., et al. Osteoporosis in a Chinese population due to occupational exposure to lead. American Journal Industrial Medicine. 51 (6), 436-442 (2008).
  8. Guadalupe-Grau, A., Fuentes, T., Guerra, B., Calbet, J. A. L. Exercise and bone mass in adults. Sports Medicine. 39 (6), 439-468 (2009).
  9. Ottani, V., Raspanti, M., Ruggeri, A. Collagen structure and functional implications. Micron. 32 (3), 251-260 (2001).
  10. Kelly, W. L., Bryden, M. M. A modified differential stain for cartilage and bone in whole mount preparations of mammalian fetuses and small vertebrates. Stain Technology. 58 (3), 131-134 (1983).
  11. Barrett, R., Chappell, C., Quick, M., Fleming, A. A rapid, high content, in vivo model of glucocorticoid-induced osteoporosis. Biotechnology Journal. 1 (6), 651-655 (2006).
  12. Howe, K., et al. The zebrafish reference genome sequence and its relationship to the human genome. Nature. 496 (7446), 498-503 (2013).
  13. Fernandez, I., Gavaia, P. J., Laize, V., Cancela, M. L. Fish as a model to assess chemical toxicity in bone. Aquatic Toxicology. 194, 208-226 (2018).
  14. Wang, L., et al. Role of GH/IGF axis in arsenite-induced developmental toxicity in zebrafish embryos. Ecotoxicology Environmental Safety. 201, 110820 (2020).
  15. Bergen, D. J. M., Kague, E., Hammond, C. L. Zebrafish as an emerging model for osteoporosis: a primary testing platform for screening new osteo-active compounds. Frontiers in Endocrinology. 10, 6 (2019).
  16. Charles, J. F., et al. Utility of quantitative micro-computed tomographic analysis in zebrafish to define gene function during skeletogenesis. Bone. 101, 162-171 (2017).
  17. Hammond, C. L., Moro, E. Using transgenic reporters to visualize bone and cartilage signaling during development in vivo. Frontiers in Endocrinology. 3, 91 (2012).
  18. Bensimon-Brito, A., et al. Revisiting in vivo staining with alizarin red S--a valuable approach to analyse zebrafish skeletal mineralization during development and regeneration. BMC Developmental Biology. 16, 2 (2016).

Tags

علم الأحياء التنموي ، العدد 178 ،
استخدام تلطيخ أليزارين الأحمر للكشف عن فقدان العظام المستحث كيميائيا في يرقات الزرد
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Ding, J., Yan, R., Wang, L., Yang,More

Ding, J., Yan, R., Wang, L., Yang, Q., Zhang, X., Jing, N., Wei, Y., Zhang, H., An, Y. Using Alizarin Red Staining to Detect Chemically Induced Bone Loss in Zebrafish Larvae. J. Vis. Exp. (178), e63251, doi:10.3791/63251 (2021).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter