2020年12月11日
本文介绍了一种快速摘除性腺并从小型硬骨鱼类中采血的实验方案,以日本青鳉(Oryzias latipes)为模型,用于研究性类固醇激素在动物生理学中的作用。
该方法将有助于回答有关性腺生理功能的关键问题,包括性类固醇在硬骨鱼类乃至更广泛的脊椎动物神经内分泌系统可塑性与调控中的作用。本方案使得在小型模式硬骨鱼类青鳉(medaka)中以高成功率实施性腺切除成为可能,该物种在科研领域被广泛使用。为了确保手术成功并获得较高的存活率,该技术需要经过适当的培训,特别是在评估性腺和对鱼类进行缝合方面。
首先将鱼从麻醉液中取出,置于解剖显微镜下,水平侧放。对雌鱼进行卵巢切除术时,刮除切口区域的鳞片。使用刀片在肋骨与腹鳍及肛鳍之间轻轻做一长度为2至2.5毫米的切口。
用宽头精细镊子轻轻夹住鱼腹部,取出卵巢。注意避免刺破肋骨,以免导致鱼死亡。用精细镊子剪断卵巢末端,并将其放置一旁。
对雄性动物进行去势手术时,在肛门上方肋骨之间做一切口,并使用精细镊子缓慢打开切口。用镊子轻轻夹住睾丸,缓慢将其取出。然后剪除睾丸末端,以完全移除睾丸。
完成操作后,对雄性和雌性动物以相同方式缝合切口。将尼龙线置于切口旁,使用超细镊子从切口右侧刺入皮肤并穿过体内腔以夹取缝线,然后从切口左侧穿出皮肤,穿过体外腔以引出缝线。
关闭切口,打两个结,并剪去多余的缝线。将鱼放入等渗恢复水中,在转移至水族系统前至少保留24小时。通过将玻璃针连接到硅胶毛细管上,组装采血装置。
使用宽头镊子折断针尖,通过抽吸和吹打的方式用抗凝剂溶液润洗针管内壁。将针头指向鱼体的尾柄区域,对准尾柄静脉,用口吸取血液,直至针管内血液体积至少达到针管总容量的1/4。松开针头,并在针尖附近贴上一小段胶带。
将带有小孔的管盖盖在收集管上,通过小孔将针头插入管内,使针尖位于管外。将鱼放入恢复用水中,并在转移至水族系统前至少保留24小时。以1,000 ×g的离心力瞬时离心1至2秒,使血液聚集在管底。
雌性鱼在卵巢切除术(OVX)后的存活率为100%,雄性鱼在睾丸切除术后的存活率为94%。所有鱼类均成功存活于采血操作过程。假手术处理的雌性鱼显示出卵巢位置。
所有卵子均受精并进入胚胎发育阶段。当去势手术操作正确时,鱼类的体型发生轻微变化,且无任何性腺组织残留。去势术后四周,切口和缝合痕迹完全消失。
经过四个月后,所有鱼类仍表现出健康的表型,且未发现性腺组织。雌鱼的血液分析显示,去卵巢(OVX)鱼在术后24小时的E2水平显著低于假手术组鱼。四个月后,去卵巢(OVX)鱼的E2水平仍显著低于假手术组鱼。
部分去势(OVX)鱼中,仅切除了1/3至1/2的性腺,其E2水平显著低于假手术组鱼,但显著高于完全去势(OVX)鱼。去精巢雄鱼术后24小时的11-KT浓度显著低于假手术组鱼;术后四个月时,11-KT水平仍低于假手术组鱼。
部分去势的鱼类体内的11-酮睾酮(11-KT)水平低于假手术组鱼类,但高于完全去势的鱼类。为确保手术成功,必须尽可能小心且彻底地摘除性腺,同时避免损伤鱼体内其他器官。由于已知性类固醇激素在脑和垂体细胞可塑性中发挥重要作用,该技术为在小型硬骨鱼类模型中研究其潜在机制提供了一种强有力的工具。
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本文介绍了一种快速摘除日本青鳉(Oryzias latipes)性腺并采集血液的实验方案,以探究性类固醇在动物生理学中的作用。该方法可帮助研究人员有效研究性腺的生理功能及其与硬骨鱼类和脊椎动物神经内分泌可塑性的关系。
对日本青鳉进行性腺切除和采血,可实现神经内分泌研究中性类固醇通路的机制性风险排除。这种小型硬骨鱼模型通过提供可重复的激素清除效果和稳定的表型,支持靶点验证。该方法通过将性腺去除与可测量的内分泌输出结果相联系,提高了早期发现阶段的预测可信度。
该方法可整合到发现生物学中,用于基于假设的目标靶点验证,并推动内分泌调节剂筛选的检测方法开发。