הניסויים נערכו בהתאם להנחיות המכונים הלאומיים לבריאות לשימוש בחיות מעבדה (פרסום 86-23, תוקן ב-1986). ומחקר זה אושר על ידי הוועדה לטיפול ושימוש בבעלי חיים של אוניברסיטת יאנטאי (YTDX20220623). הריאגנטים והציוד המשמשים במחקר זה מפורטים בטבלת החומרים.
1. תחזוקה של דג הזברה
דג הזברה מזן AB (Danio rerio) הוחזק במערכת מים מחזורית בטמפרטורת מים של 27-28.5 מעלות צלזיוס (pH 7.0), במחזור אור/חושך של 14/10 שעות. דגי הזברה הוזנו פעמיים ביום בשרימפס. לאחר הזדווגות טבעית, עוברים מופרים נאספו בצלחות פטרי המכילות מדיום E3 עם מים נטולי יונים, KCl, NaCl, MgSO4·7H2O ו-CaCl2.
2. רעילות הנגרמת על ידי LPS בדגי הזברה
עוברי דג הזברה לאחר 24 שעות לאחר ההפריה (hpf) נקטפו והוקצו לקבוצות ביקורת ו-LPS, עם 60 עוברים בכל קבוצה. אבקת ה-LPS נשקלה ונוספה לכמות מסוימת של תמיסת PBS (pH = 7.4) לפירוק, שהוכנה כתמיסת מלאי LPS של 2 מ"ג/מ"ל, שהונחה ב-20 מעלות צלזיוס לאחסון והמתנה. במהלך הניסוי, תמיסת הרזרבה של LPS דוללה ל-30 מיקרוגרם/מ"ל, 60 מיקרוגרם/מ"ל ו-90 מיקרוגרם/מ"ל של תמיסת LPS. תמיסת LPS בריכוז סופי של 30 מיקרוגרם/מ"ל, 60 מיקרוגרם/מ"ל או 90 מיקרוגרם/מ"ל נוספה לצלחות פטרי המכילות 24 עוברי דג זברה hpf; נפח התמיסה לכל באר ניסוי היה 3 מ"ל. בקבוצת הביקורת, עוברי דג הזברה גודלו במדיום E3 ללא LPS. צלחות פטרי הונחו בתא דגירה בטמפרטורה קבועה בטמפרטורה של 28 מעלות צלזיוס. החשיפה ל-LPS חזרה על עצמה בעקבות אותו הליך שהוזכר לעיל במשך חמישה ימים רצופים.
3. השפעת מעכב TLR4 על רעילות הנגרמת על ידי LPS בדגי זברה
עוברי דג הזברה ב-24 hpf הוקצו לקבוצות ביקורת, LPS ו-TAK-242. מספר מחקרים נערכו כדי לאמת את ההשפעה הרגולטורית של TAK-242 בריכוז סופי של 1 מיקרומטר על ויסות מסלול האיתות TLR4, ביניהם כמה מחקרים הראו כי TAK-242, על ידי עיכוב התפשטות תאים המושרה על ידי LPS ושחרור גורמים דלקתיים, מספק דרך חדשה לפתור את הבעיות הקשורות להפחתת גלאוקומה בתקופה שלאחר הניתוח11. בקבוצת TAK-242, TAK-242 (1 מיקרומטר, ריכוז סופי) נוסף לצלחת פטרי המכילה 24 עוברי דג זברה hpf; נפח התמיסה לכל באר ניסוי היה 3 מ"ל. לאחר 30 דקות, LPS (60 מיקרוגרם/מ"ל, ריכוז סופי) נוסף כדי לגרום לרעילות, וריכוזי LPS לא גרמו לתמותה של דג הזברה. העוברים בקבוצת הביקורת נשמרו במדיום E3 בלבד. צלחות פטרי הונחו בתא דגירה בטמפרטורה קבועה בטמפרטורה של 28 מעלות צלזיוס. ההליך הנ"ל חזר על עצמו במשך חמישה ימים רצופים.
4. השפעת HSYA על רעילות הנגרמת על ידי LPS בדגי זברה
עוברי דג הזברה ב-24 hpf הוקצו לקבוצות ביקורת, LPS ו-HSYA. HSYA בריכוז סופי של 20 מיקרומטר, 40 מיקרומטר או 80 מיקרומטר נוסף לצלחות פטרי המכילות 24 hpf עוברי דג זברה; נפח התמיסה לכל באר ניסוי היה 3 מ"ל. לאחר 30 דקות נוסף LPS (60 מיקרוגרם/מ"ל, ריכוז סופי). העוברים בקבוצת הביקורת נשמרו במדיום E3 בלבד. צלחות פטרי הונחו בתא דגירה בטמפרטורה קבועה בטמפרטורה של 28 מעלות צלזיוס. ההליך הנ"ל חזר על עצמו במשך חמישה ימים רצופים.
5. הערכה התנהגותית
דג הזברה הועבר ל-60 הבארות האמצעיות של צלחת של 96 בארות, עם זחל דג זברה אחד לכל באר. מדיום תרבית E3 (250 מיקרוליטר) נוסף לכל באר כדי לאפשר שחייה חופשית. פעילות תנועתית תועדה באמצעות מערכת ראייה. מים טהורים נוספו לקופסה הכהה (30 ס"מ × 40 ס"מ × 60 ס"מ), שהוגדרה למצב חימום עם טמפרטורה מותאמת ל-28 מעלות צלזיוס.
ברגע שטמפרטורת הקופסה החשוכה הגיעה ל-28 מעלות צלזיוס, צלחת 96 הבארות המכילה דג זברה הונחה פנימה, ומערכת הראייה החזותית הופעלה כדי לתעד את הפעילות התנועה. תיקיה חדשה נוצרה כדי לאחסן את הנתונים. קובץ וידאו תוצרת בית נבחר כמקור הווידאו לכניסה לממשק ההגדרות הניסיוני. בסעיף הגדרות הניסוי , מספר אזורי התצפית הוגדר ל-60, מה שמאפשר תצפית בו זמנית על 60 דגי זברה. ב-Arena Settings, התמונה של צלחת 96 הבארות שצולמה על ידי העדשה הופיעה על המסך, יחד עם עיגולי מיקום. המודולים בממשק Arrange Arenas הותאמו כך שאזור לכידת העדשה מיושר עם כל באר. במיפוי חומרת הזירה, נורית הקופסה הכהה הוגדרה לאור דולק.
בהגדרות בקרת הניסוי, נוצרה תוכנית חדשה עם תקופת הכנה של 10 דקות ותקופת זיהוי של 10 דקות, אשר יושמה לאחר מכן על כל הניסויים המקבילים. הגדרות זיהוי שימשו כדי לאשר שפונקציית לכידת העדשה פועלת כרגיל. ברשימת הניסוי הוצגו נתונים מ-60 דגי זברה בכל קבוצה. מספר הניסויים בסרגל הכלים שימש ליצירת טבלת נתונים המכילה את כל קבוצות הניסוי, מה שמבטיח את שלמות הנתונים.
כל ההגדרות אושרו, וטמפרטורת הקופסה הכהה נשמרה על 28 מעלות צלזיוס. לאחר שווידאו שכל באר מכילה דג זברה אחד עם סימנים חיוניים, הניסוי החל. במהלך הניסוי, עדשת המכשיר ההתנהגותי תיעדה את מסלול התנועה, משך הזמן והפרמטרים הקשורים. לאחר 20 דקות מההקלטה הראשונה, המערכת הסתיימה אוטומטית והתכוננה לניסיון הבא. הקופסה הכהה נפתחה, וצלחת בת 96 הבארות הוחלפה בצלחת חדשה המכילה דג זברה לניסוי הבא.
בסוף הניסוי נבחרו תוצאות ממודול הניתוח . פרמטרים ניסיוניים כגון מהירות ממוצעת, מרחק, תאוצה מקסימלית וזווית היגוי מוחלטת חולצו ממודול התוצאות ויוצאו. לאחר מכן נאספו הנתונים לניתוח הבדלים התנהגותיים בין קבוצות דגי הזברה12.
6. מדידת ציטוקינים מעודדי דלקת
דגי זברה נאספו. הדגימות נשקלו ו-PBS (0.01 מ', pH = 7.4) נוסף ביחס גרבימטרי של 1:9 והומוגני (5000 סל"ד, 30 שניות) ב-4 מעלות צלזיוס. הומוגנטים צנטריפוגו בטמפרטורה של 4 מעלות צלזיוס, 5000 x גרם, 20 דקות, ונקטפו סופרנטנטים. IL-1β ו-TNF-α נבדקו עם ערכות ELISA דגים בהתאם להוראות שסופקו על ידי היצרן.
7. אימונוהיסטוכימיה
דגי הזברה תוקנו עם 5 מ"ל 4% (v/v) פרפורמלדהיד. מוטבע בפרפין וחתוך חלקים בעובי 5 מיקרומטר. הקטעים הודגרו עם מאגר ציטראט (200 מיקרוליטר) במיקרוגל למשך 10 דקות. הם הודגרו בתמיסת מי חמצן ומתנול של 0.3% למשך 30 דקות כדי לחסום פרוקסידאזות אנדוגניות. נשטף עם PBS 3 פעמים, 5 דקות בכל פעם. סרום לא חיסוני הודגר במשך 30 דקות ב-37 מעלות צלזיוס. נוגדן אנטי-TH ראשוני (1:100) הודגר במשך 30 דקות ב-37 מעלות צלזיוס. נשטף 3 פעמים עם PBS. מודגר עם נוגדן משני המקושר לחזרת פרוקסידאז (1:200) בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס למשך 30 דקות. לאחר מכן, נוסף 3,3'-diaminodbenzidine. הקטעים צולמו באמצעות מיקרוסקופ שדה בהיר.
8. נוירוטרנסמיטורים
HPLC-ECD שימש לבדיקת רמת הדופמין. דופמין הידרוכלוריד הומס בחומצה פרכלורית של 0.1 M (HClO4) כדי לקבל תמיסת שיפוע ריכוז ב-3.90625 ננוגרם/מ"ל, 7.8125 ננוגרם/מ"ל, 15.625 ננוגרם/מ"ל, 31.25 ננוגרם/מ"ל, 62.5 ננוגרם/מ"ל ו-125 ננוגרם/מ"ל. סדרה של פתרונות סטנדרטיים לדופמין נותחה על ידי HPLC-ECD. רגרסיה ליניארית בוצעה באמצעות ריכוז הדופמין ואזור שיא הדופמין. שורטטה עקומה סטנדרטית. רקמות דג הזברה הומוגניות עם 0.1 M HClO413. ההומוגנטים צנטריפוגו בטמפרטורה של 4 מעלות צלזיוס, 20,000 x גרם, 15 דקות. לאחר מכן, הדגימות הופרדו על עמודת ODS2 (E2118047; 4.6 × 250 מ"מ, 5 מיקרומטר). הוכן בופר: 25 ממול/ליטר נתרן אצטט, 25 ממול/ליטר חומצת לימון, 0.01 ממול/ליטר חומצה אתילנדיאמינטטראצטית מלח דיסודיום, 1 ממול/ליטר נתרן 1-אוקטנסולפונט, וחומצה אצטית, pH מותאם ל-3.35. השלב הנייד היה אצטוניטריל: בופר (1:9, v/v). לאחר סינון ואקום עם קרום פילטר של 0.22 מיקרומטר, הדגימה הוסרה על ידי הסרת גז קולי למשך 10 דקות. הטמפרטורה של תנור העמודים הייתה 30 מעלות צלזיוס. קצב הזרימה היה 1 מ"ל לדקה. הדגימה הוזרקה בנפח של 20 מיקרוליטר. הגלאי האלקטרוכימי הופעל במתח של 1000 mV עם טווח של 10 μA. כמות הדופמין ברקמות דג הזברה חושבה על סמך משוואת הרגרסיה.
9. כתם מערבי
חלבונים הופקו מרקמת דג הזברה, והריכוז נבדק (ריכוז סופי: 10 מ"ג/מ"ל). חלבונים (50 מיקרוגרם/5 מיקרוליטר) נחשפו לאלקטרופורזה של ג'ל נתרן דודציל סולפט-פוליאקרילאמיד 8%. קרום ההעברה נערך ב -110 וולט למשך שעה. הממברנות נחסמו עם חלב 5% למשך שעה. מודגר בטמפרטורה של 4 מעלות צלזיוס עם נוגדנים ראשוניים: ארנב נגד TLR4 (1:1000), ארנב נגד NF-κB (1:2000), ארנב נגד לאמין B1 (1:2000), או ארנב נגד GAPDH (1:1000). לאחר שטיפה עם TBST (3 פעמים למשך 5 דקות כל אחת), הממברנות הודגרו עם נוגדן משני למשך שעה. הרצועות הודגמו באמצעות ערכת מצע כימילומינסנט ECL וכומתו באמצעות מערכת הדמיית ג'ל. Lamin B1 ו-GAPDH שימשו כבקרות העמסה.
10. ניתוח סטטיסטי
כל הנתונים בוטאו כממוצע ± SD ונותחו באמצעות תוכנה סטטיסטית. ניתוחים סטטיסטיים בוצעו באמצעות ניתוח שונות חד כיווני (ANOVA) ואחריו מבחן טוקי. ערך P של <0.05 היה מובהק סטטיסטית.