Die Versuche wurden in Übereinstimmung mit den Richtlinien der National Institutes of Health für die Verwendung von Labortieren (Veröffentlichung 86-23, überarbeitet 1986) durchgeführt. Und diese Studie wurde vom Animal Care and Use Committee der Yantai University (YTDX20220623) genehmigt. Die in dieser Studie verwendeten Reagenzien und Geräte sind in der Materialtabelle aufgeführt.
1. Pflege des Zebrafisches
Zebrafische des Stammes AB (Danio rerio) wurden in einem Umlaufwassersystem bei einer Wassertemperatur von 27-28,5 °C (pH 7,0) in einem 14/10 h Hell-Dunkel-Zyklus gehalten. Die Zebrafische wurden zweimal täglich mit Garnelen gefüttert. Nach der natürlichen Paarung wurden befruchtete Embryonen in Petrischalen gesammelt, die E3-Medium mit deionisiertem Wasser, KCl, NaCl, MgSO4·7H2O und CaCl2 enthielten.
2. LPS-induzierte Toxizität beim Zebrafisch
Zebrafischembryonen 24 h nach der Befruchtung (hpf) wurden entnommen und mit 60 Embryonen in jeder Gruppe der Kontroll- und LPS-Gruppen zugeteilt. Das LPS-Pulver wurde gewogen und zu einer bestimmten Menge PBS-Lösung (pH = 7,4) zur Auflösung gegeben, die als 2 mg/ml LPS-Stammlösung hergestellt und zur Lagerung und zum Standby-Modus in -20 °C gebracht wurde. Während des Experiments wurde die LPS-Reservelösung auf 30 μg/ml, 60 μg/ml und 90 μg/ml LPS-Lösung verdünnt. LPS-Lösung in einer Endkonzentration von 30 μg/ml, 60 μg/ml oder 90 μg/ml wurde in Petrischalen gegeben, die 24 hpf-Zebrafischembryonen enthielten; Das Lösungsvolumen für jede experimentelle Vertiefung betrug 3 ml. In der Kontrollgruppe wurden Zebrafischembryonen in E3-Medium ohne LPS kultiviert. Petrischalen wurden in eine Inkubationskammer mit konstanter Temperatur bei 28 °C gestellt. Die Exposition gegenüber LPS wurde nach dem oben genannten Verfahren an fünf aufeinanderfolgenden Tagen wiederholt.
3. Wirkung des TLR4-Inhibitors auf die LPS-induzierte Toxizität beim Zebrafisch
Zebrafischembryonen mit 24 hpf wurden Kontroll-, LPS- und TAK-242-Gruppen zugeordnet. Es wurde eine Reihe von Studien durchgeführt, um die regulatorische Wirkung von TAK-242 bei einer Endkonzentration von 1 μM auf die Regulation des TLR4-Signalwegs zu validieren, darunter einige Studien, die gezeigt haben, dass TAK-242 durch die Hemmung der LPS-induzierten Zellproliferation und der Freisetzung von Entzündungsfaktoren einen neuen Weg zur Lösung der Probleme im Zusammenhang mit der Verringerung des Glaukoms in der postoperativen Phase bietet11. In der TAK-242-Gruppe wurde TAK-242 (1 μM, Endkonzentration) in eine Petrischale mit 24 hpf-Zebrafischembryonen gegeben; Das Lösungsvolumen für jede experimentelle Vertiefung betrug 3 ml. Nach 30 min wurde LPS (60 μg/ml, Endkonzentration) zugegeben, um Toxizität zu induzieren, und die LPS-Konzentrationen führten nicht zum Tod von Zebrafischen. Die Embryonen in der Kontrollgruppe wurden nur in E3-Medium gehalten. Petrischalen wurden in eine Inkubationskammer mit konstanter Temperatur bei 28 °C gestellt. Das obige Verfahren wurde an fünf aufeinanderfolgenden Tagen wiederholt.
4. Wirkung von HSYA auf die LPS-induzierte Toxizität beim Zebrafisch
Zebrafischembryonen mit 24 hpf wurden Kontroll-, LPS- und HSYA-Gruppen zugeordnet. HSYA in einer Endkonzentration von 20 μM, 40 μM oder 80 μM wurde in Petrischalen mit 24 hpf-Zebrafischembryonen gegeben; Das Lösungsvolumen für jede experimentelle Vertiefung betrug 3 ml. Nach 30 min wurde LPS (60 μg/ml, Endkonzentration) zugegeben. Die Embryonen in der Kontrollgruppe wurden nur in E3-Medium gehalten. Petrischalen wurden in eine Inkubationskammer mit konstanter Temperatur bei 28 °C gestellt. Das obige Verfahren wurde an fünf aufeinanderfolgenden Tagen wiederholt.
5. Bewertung des Verhaltens
Die Zebrafische wurden in die mittleren 60 Vertiefungen einer 96-Vertiefungsplatte umgesiedelt, wobei pro Vertiefung eine Zebrafischlarve zu sehen war. In jede Vertiefung wurde E3-Kulturmedium (250 μl) gegeben, um ein freies Schwimmen zu ermöglichen. Die lokomotorische Aktivität wurde mit Hilfe eines Bildverarbeitungssystems erfasst. In die dunkle Box (30 cm × 40 cm × 60 cm) wurde reines Wasser gegeben, die auf einen Heizzustand mit einer auf 28 °C eingestellten Temperatur versetzt wurde.
Sobald die Temperatur der Darkbox 28 °C erreicht hatte, wurde die 96-Well-Platte mit dem Zebrafisch hineingelegt und das Visual Vision-System aktiviert, um die Bewegungsaktivität aufzuzeichnen. Es wurde ein neuer Ordner erstellt, in dem die Daten gespeichert werden. Als Videoquelle wurde die hausgemachte Videodatei ausgewählt, um die Benutzeroberfläche für die experimentellen Einstellungen aufzurufen. Im Abschnitt "Experimenteinstellungen " wurde die Anzahl der Beobachtungszonen auf 60 festgelegt, so dass 60 Zebrafische gleichzeitig beobachtet werden konnten. In den Arena-Einstellungen erschien das Bild der 96-Well-Platte, das vom Objektiv aufgenommen wurde, zusammen mit Positionierungskreisen auf dem Bildschirm. Die Module in der Benutzeroberfläche "Arenen arrangieren " wurden so angepasst, dass der Linsenerfassungsbereich an den einzelnen Vertiefungen ausgerichtet ist. Im Arena-Hardware-Mapping wurde das Darkbox-Licht auf Licht an gesetzt.
In den Einstellungen für die Versuchssteuerung wurde ein neues Programm mit einer Vorbereitungszeit von 10 Minuten und einer Nachweisdauer von 10 Minuten erstellt, das dann auf alle parallelen Experimente angewendet wurde. Die Erkennungseinstellungen wurden verwendet, um zu bestätigen, dass die Objektivaufnahmefunktion normal funktioniert. In der Versuchsliste wurden Daten von 60 Zebrafischen in jeder Gruppe angezeigt. Die Anzahl der Versuche in der Symbolleiste wurde verwendet, um eine Datentabelle mit allen Versuchsgruppen zu erstellen, um die Vollständigkeit der Daten zu gewährleisten.
Alle Einstellungen wurden bestätigt und die Temperatur der Dark Box bei 28 °C gehalten. Nachdem überprüft worden war, dass jede Vertiefung einen Zebrafisch mit Vitalparametern enthielt, wurde das Experiment eingeleitet. Während des Experiments zeichnete die Linse des Verhaltensinstruments die Bewegungsbahn, die Dauer und die damit verbundenen Parameter auf. Nach 20 Minuten nach der ersten Aufzeichnung beendete sich das System automatisch und bereitete sich auf den nächsten Versuch vor. Die dunkle Box wurde geöffnet und die 96-Well-Platte durch eine neue mit Zebrafischen für das nachfolgende Experiment ersetzt.
Am Ende des Experiments wurde die Option Ergebnisse aus dem Analysemodul ausgewählt. Experimentelle Parameter wie Durchschnittsgeschwindigkeit, Abstand, maximale Beschleunigung und absoluter Lenkwinkel wurden aus dem Ergebnismodul extrahiert und exportiert. Die Daten wurden dann für die Analyse von Verhaltensunterschieden zwischen Zebrafischgruppen zusammengestellt12.
6. Messung von proinflammatorischen Zytokinen
Zebrafische wurden gesammelt. Die Proben wurden gewogen und PBS (0,01 M, pH = 7,4) in einem gravimetrischen Verhältnis von 1:9 zugegeben und bei 4 °C homogenisiert (5000 U/min, 30 s). Die Homogenate wurden bei 4 °C, 5000 x g, 20 min zentrifugiert und die Überstände geerntet. IL-1β und TNF-α wurden mit Fisch-ELISA-Kits gemäß den Anweisungen des Herstellers untersucht.
7. Immunhistochemie
Zebrafische wurden mit 5 mL 4% (v/v) Paraformaldehyd fixiert. In Paraffin eingebettet und 5 μm dicke Abschnitte schneiden. Die Schnitte wurden mit Citratpuffer (200 μl) in der Mikrowelle für 10 min inkubiert. Sie wurden 30 Minuten lang in 0,3%iger Wasserstoffperoxid- und Methanollösung inkubiert, um endogene Peroxidasen zu blockieren. 3 mal mit PBS gewaschen, jeweils 5 Minuten. Das nicht-immune Serum wurde 30 Minuten lang bei 37 ºC inkubiert. Der primäre Anti-TH-Antikörper (1:100) wurde 30 Minuten lang bei 37 ºC inkubiert. 3-mal mit PBS gewaschen. Inkubiert mit einem Sekundärantikörper in Verbindung mit Meerrettichperoxidase (1:200) bei 37 ºC für 30 Minuten. Dann wurde 3,3'-Diaminodbenzidin zugegeben. Die Schnitte wurden mit einem Hellfeldmikroskop abgebildet.
8. Neurotransmitter
Zur Bestimmung des Dopaminspiegels wurde HPLC-ECD eingesetzt. Dopaminhydrochlorid wurde in 0,1 M Perchlorsäure (HClO4) gelöst, um eine Konzentrationsgradientenlösung bei 3,90625 ng/ml, 7,8125 ng/ml, 15,625 ng/ml, 31,25 ng/ml, 62,5 ng/ml und 125 ng/ml zu erhalten. Eine Reihe von Dopamin-Standardlösungen wurde mittels HPLC-ECD analysiert. Die lineare Regression wurde unter Verwendung der Dopaminkonzentration und der Dopamin-Peakfläche durchgeführt. Es wurde eine Standardkurve gezeichnet. Zebrafischgewebe wurden mit 0,1 M HClO413 homogenisiert. Die Homogenate wurden bei 4 °C, 20.000 x g, 15 min zentrifugiert. Anschließend wurden die Proben auf einer ODS2-Säule (E2118047; 4,6 × 250 mm, 5 μm) getrennt. Es wurde ein Puffer hergestellt: 25 mmol/l Natriumacetat, 25 mmol/l Zitronensäure, 0,01 mmol/l Ethylendiamintetraessigsäure, Dinatriumsalz, 1 mmol/l Natrium-1-octansulfonat und Essigsäure, pH-Wert eingestellt auf 3,35. Die mobile Phase war Acetonitril: Puffer (1:9, v/v). Nach der Vakuumfiltration mit einer 0,22 μm Filtermembran wurde die Probe durch Ultraschallentgasung für 10 min entgast. Die Temperatur des Säulenofens betrug 30 °C. Die Flussrate betrug 1 mL/min. Die Probe wurde mit einem Volumen von 20 μl injiziert. Der elektrochemische Detektor wurde mit einer Spannung von 1000 mV und einem Bereich von 10 μA betrieben. Die Menge an Dopamin im Gewebe von Zebrafischen wurde auf der Grundlage der Regressionsgleichung berechnet.
9. Westlicher Blot
Die Proteine wurden aus dem Gewebe des Zebrafisches extrahiert und die Konzentration bestimmt (Endkonzentration: 10 mg/ml). Proteine (50 μg/5 μl) wurden einer 8%igen Natriumdodecylsulfat-Polyacrylamid-Gelelektrophorese unterzogen. Die Transfermembran wurde 1 h lang bei 110 V geführt. Die Membranen wurden 1 h lang mit 5 % Milch verstopft. Inkubiert bei 4 °C mit primären Antikörpern: Kaninchen-Anti-TLR4 (1:1000), Kaninchen-Anti-NF-κB (1:2000), Kaninchen-Anti-Lamin B1 (1:2000) oder Kaninchen-Anti-GAPDH (1:1000). Nach dem Waschen mit TBST (3 mal für je 5 min) wurden die Membranen 1 h lang mit Sekundärantikörpern inkubiert. Die Banden wurden mit einem ECL-Chemilumineszenz-Substrat-Kit visualisiert und mit einem Gel-Imaging-System quantifiziert. Als Ladekontrollen wurden Lamin B1 und GAPDH verwendet.
10. Statistische Auswertung
Alle Daten wurden als mittlere ± SD ausgedrückt und mit einer Statistiksoftware analysiert. Die statistischen Analysen wurden mit Hilfe der Einweg-Varianzanalyse (ANOVA) durchgeführt, gefolgt von dem Tukey-Test. Ein P-Wert von <0,05 war statistisch signifikant.