שימוש בעובר עוף ככלי רב עוצמה להערכת לב-קרדיוקסיות התפתחותית

Qixiao Jiang; Xiaohui Xu; Jamie C. DeWitt; Yuxin Zheng

doi:10.3791/62189

Method Article

שימוש בעובר עוף ככלי רב עוצמה להערכת לב-קרדיוקסיות התפתחותית

DOI:

10.3791/62189

⸱

March 21st, 2021

Qixiao Jiang¹ , Xiaohui Xu¹ , Jamie C. DeWitt² , Yuxin Zheng¹

¹School of Public Health, Qingdao University, ²Department of Pharmacology & Toxicology, Brody School of Medicine, East Carolina University

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

עוברים עוף, כמודל התפתחותי קלאסי, משמשים במעבדה שלנו להערכת cardiotoxicic התפתחותי בעקבות חשיפה מזהמים סביבתיים שונים. שיטות חשיפה ושיטות הערכה מורפולוגיות/פונקציונליות שנקבעו מתוארות בכתב יד זה.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

עוברי עוף הם מודל קלאסי במחקרים התפתחותיים. במהלך התפתחות עוברים עוף, חלון הזמן של התפתחות הלב מוגדר היטב, וזה יחסית קל להשיג חשיפה מדויקת בזמן באמצעות שיטות מרובות. יתר על כן, תהליך התפתחות הלב בעוברי עוף דומה ליונקים, וכתוצאה מכך גם לב בעל ארבעה תאים, מה שהופך אותו למודל חלופי בעל ערך בהערכת הלב-קרדיו-קסיות ההתפתחותית. במעבדה שלנו, מודל עובר העוף משמש באופן שגרתי להערכת לב-קרדיוקסיה התפתחותית בעקבות חשיפה למזהמים סביבתיים שונים, כולל חומרים פר ופוליפלואורואלקיל (PFAS), חומר חלקיקי (PMs), פליטת דיזל (DE) וחומרי ננו. זמן החשיפה ניתן לבחור בחופשיות על פי הצורך, מתחילת ההתפתחות (יום עוברי 0, ED0) כל הדרך ליום שלפני הבקיעה. שיטות החשיפה העיקריות כוללות הזרקת תאי אוויר, מיקרו-בייג'ינג ישיר ושאיפת תאי אוויר (שפותחה במקור במעבדה שלנו), ונקודות הקצה הקיימות כיום כוללות תפקוד לב (אלקטרוקרדיוגרפיה), מורפולוגיה (הערכות היסטולוגיות) והערכות ביולוגיות מולקולריות (אימונוהיסטוכימיה, qRT-PCR, סופג מערבי וכו '). כמובן, מודל עובר העוף יש מגבלות משלו, כגון זמינות מוגבלת של נוגדנים. עם זאת, עם מעבדות נוספות מתחיל לנצל מודל זה, זה יכול לשמש כדי לתרום תרומות משמעותיות לחקר הלב-טוקוקסיות ההתפתחותיות.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

עובר העוף הוא מודל התפתחותי קלאסי, אשר שימש במשך למעלה ממאתיים שנה¹. למודל עובר העוף יתרונות שונים בהשוואה לדגמים מסורתיים. קודם כל, כבר לפני למעלה מ -70 שנה, ההתפתחות הרגילה של עובר העוף הודגמה בצורה ברורה מאוד במדריך ההיערכות המבורגר-המילטון², שבו הוגדרו בסך הכל 46 שלבים במהלך התפתחות עובר העוף עם זמן מדויק ומאפיינים מורפולוגיים, מה שמקל על זיהויים של התפתחות חריגה. בנוסף, למודל העובר העוף יש תכונות אחרות כגון היותו בעלות נמוכה יחסית ויתיר בכמות, בקרות מינון חשיפה מדויקות יחסית, מערכת עצמאית וסגורה בתוך הקליפה ומניפולציה קלה של העובר המתפתח, כל אלה מבטיחים את הפוטנציאל שלו לשמש כמודל הערכה טוקסיקולוגי רב עוצמה.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

כל ההליכים שתוארו אושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול בבעלי חיים ושימוש (IACUC) של אוניברסיטת צ'ינגדאו. במעבדה שלנו, הביצים דוגרו בשני אינקובטורים. ביצים הוחזקו זקופות באינקובטור והונחו באקראי על המדפים. תנאי הדגירה של הביצים היו כדלקמן: טמפרטורת הדגירה החלה ב 37 °C (50 °F), בהדרגה ירד ל 37 °C (50 °F) כמו הדגירה המשיכה; הלחות החלה ב-50% ועלתה בהדרגה ל-70%.

1. שיטות חשיפה

הערה: חשיפה של מזהמים סביבתיים לעוברי עוף עשויה להיות מושגת במספר דרכים. בסעיף זה, שלוש שיטות הנמצאות בשימוש שגרתי מתוארות בפירוט.

הזרקת תאי אוויר (איור 1)
הערה: זוהי שיטת החשיפה הקלאסית לעוברי עוף

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

תוצאות חשיפה
הזרקת תאי אוויר
הזרקת תאי אוויר יכולה לחשוף ביעילות עוברים עוף מתפתחים לסוכנים שונים, אשר עשויים להיות מזוהים לאחר מכן בדגימות שנאספו (סרום, רקמה וכו ') של עוברים / תרנגולות גוזלות. הנה דוגמה, שבה חומצה פרפלואורוקטנואית (PFOA) הוזרקה לתא אוויר, וריכוזי PFOA בסרום נקבעו אז עם ספקטרומטריה של כרומטוגרפיה-מסה נוזלית בעלת ביצועים גבוהים במיוחד. ריכוזי הסרום התאימו למינונים המוזרקים, מה שמעיד על האפקטיביות של הליך זה (איור 6).

מיקרו-ינון
מיקרו-שיתו.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

עובר העוף היה מודל קלאסי במחקרים התפתחותיים במשך 200 שנה¹. השיטות שלנו שהוצגו בכתב יד זה שימשו להערכה של מספר מזהמים סביבתיים, כולל חומצה פרפלואורוקטנואית, חומר חלקיקי, פליטת דיזל בהצלחה⁵^,⁷^,⁸^,⁹^,¹⁰^,¹¹^,¹². בשיטות אלה, cardiotoxicity התפתחותית צוין חסכוני וברור. יתר על כ.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחברים מצהירים שאין ניגוד אינטרסים.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

עבודה זו נתמכה על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (Grant No. 91643203, 91543208, 81502835).

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
Name	Company	Catalog Number	Comments
4% פוספט חוצץ פורמלדהידפיקסטיב	Biosharp, חפיי, סין	REF: BL539A
75% אתנול	Guoyao, שנחאי, סין	CAS: 64-17-5
צג איתות ביולוגי BL-420E +	Taimeng, צ'נגדו, סין	BL-420E^{+< / sup>}
מנורת מנורות	Zhenwei, Dezhou, סין	WZ-001
מזרק חד פעמי	Zhiyu, ג'יאנגסו, סין
חממת ביצים	Keyu, Dezhou, סין	KFX
איזון חשמלי	OHAUS, שנחאי, סין	AR 224CN
חממה אלקטרו-תרמית	Shenxian, שנחאי, סין	DHP-9022
אתנול מוחלט	Guoyao, שנחאי, סין	CAS: 64-17-5
ביצת	עוף פורייהJianuo, Jining, סין
ערכת צביעה Hematoxylin ו-Eosin	Beyotime, Bejing, סין	C0105
פרפין היסטולוגיה	אלאדין, שנחאי, סין	P100928-500 גרם	נקודת התכה 52 ~ 54° C
פרפין היסטולוגיה	אלאדין, שנחאי, סין	P100936-500 גרם	נקודת התכה 62 ~ 64°
צנתר C IV	KDL, ג'ה-ג'יאנג, סין		הצנתרים צריכים להיות רכים ופלסטיים.
Lentivirus	Genechem, שנחאי, סין		ה-lentivirus תוכנן/סונתז באופן אינדיבידואלי על ידי Genechem.
ערכת צביעת הטריכרום של מאסון	Solarbio, בייג'ינג, סין	G1340
בדיקת מתכת	Jinuotai, בייג'ינג, סין
מיקרו-מזרק (5 uL)	אנטינג, שנחאי, סין
מיקרוסקופ	CAIKON, שנחאי, סין	XSP-500
Microtome	Leica, גרמניה	HistoCore BIOCUT
Microtome להב	Leica, גרמניה	Leica 819
Pentobarbitual נתרן	Yitai טכנולוגיה ושות' בע"מ, ווהאן, סין	CAS: 57-33-0
Pipetter(10ul)	Sartorius, גרמניה
Povidone iodide	Longyuquan, Taian, סין
מספריים	Anqisheng, Suzhou, סין
מלח סטרילי	Kelun, צ'נגדו, סין
שמן חמניות	Mighty Jiage, ג'יאנגסו, סין		כל שמן חמניות מסחרי למאכל אדם צריך לעבוד
קלטת	M& G, שנחאי, סין
Tedlar PVF תיק (5L)	דלין, דאליאן, סין
מערבולת מערבולת	SCILOGEX, רוקי היל, CT, US	MX-F
Xylene	Guoyao, שנחאי, סין	CAS: 1330-20-7

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kain, K. H., et al. The chick embryo as an expanding experimental model for cancer and cardiovascular research. Developmental Dynamics. 243 (2), 216-228 (2014).
Menna, T. M., Mortola, J. P. Effects of posture on the respir....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

שימוש בעובר עוף ככלי רב עוצמה להערכת לב-קרדיוקסיות התפתחותית

In This Article

Summary

Abstract

Introduction

Protocol

Results

Discussion

Disclosures

Acknowledgements

Materials

References

Reprints and Permissions

Tags

Related Articles