כל הפרוצדורות בבעלי חיים בוצעו בהתאם להנחיות המועצה הלאומית למחקר לטיפול ושימוש בבעלי חיים למעבדה ואושרו על ידי ועדת האתיקה של בית החולים הכללי הראשון של פוז'ו (מספר אישור 202408002).
רבייה של דגי זברה
כל הניסויים בוצעו באמצעות דגי זברה (Danio rerio) שנשמרו בתנאי מעבדה סטנדרטיים. דגי זברה מסוג Wild-type AB שימשו לבדיקת רעילות ולבדיקת התחדשות לאחר קטיעת זנב. דגי זברה מסוג Tg(mpeg1:GFP) שימשו ספציפית להדמיית מקרופאגים. Tg(mpeg1:GFP) הוא קו דיווח למקרופאגים שבו ביטוי GFP מסמן תאים משושלת המקרופאגים תחת השליטה של מקדם mpeg1 המבטא במקרופאגים. כל קווי דגי הזברה נשמרו בטמפרטורה של 28.5 °C תחת מחזור תאורה/חושך של 14 שעות/10 שעות. רק עוברים תקינים מבחינה מורפולוגית שימשו לניסויים. בכל הניסויים, העוברים דגרו בבופר דניאו (Danieau’s buffer), שהוכן באמצעות כימיקלים בדרגת ריאגנט, כולל NaCl, KCl, Ca(NO₃)₂·4H₂O, MgSO₄·7H₂O ו-HEPES שהותאם ל-pH 7.2.
הכנת התרופה וקביעת הבטיחות
Mollugin (40 mg) הומס ב-1 mL DMSO כדי להכין תמיסת מלאי בריכוז 40 mg/mL. תחילה דוללה תמיסת המלאי ביחס של 1:10 בבופר Danieau לריכוז של 4 mg/mL, ולאחר מכן בוצעו דילוחים נוספים לריכוזים של 22, 66 ו-200 µg/mL לצורך הטיפולים. כדי לקבוע את הריכוז הבטוח המקסימלי, עוברי זן AB בגילי 48 שעות לאחר ההפריה (hpf) עברו הסרת מעטפת (dechorionation) וחיטוי ב-0.003% sodium hypochlorite לפני שחולקו לפלטות של 6 בארות (n=20, שלושה כפילויות של בארות לכל קבוצה). העוברים הודגרו עם Mollugin (בסבבים של 22 µg/mL, 66 µg/mL, 200 µg/mL, 240 µg/mL, 280 µg/mL, 320 µg/mL או 360 µg/mL) במצע E3 למשך 48 h בטמפרטורה של 28.5 °C. הישרדות העוברים נוטרה תחת מיקרוסקופ סטריאוסקופי, והריכוז הגבוה ביותר עם חיוניות עוברים של ≥90% נקבע כגבול העליון הבטוח עבור ניסויים המשכיים.
בניית מודל של קטיעת זנב והתחדשות
לצורך מחקרי התחדשות, עוברי wild-type AB בגיל 48 hpf הורדמו ב-0.03% tricaine שהוכן במדיום עוברי והונחו בשכיבה צדית תחת מיקרוסקופ סטריאו. לפני קטיעת הזנב, העוברים הוחזקו בבופר דניאו (Danieau’s buffer). קטיעת זנב רוחבית סטנדרטית בוצעה תחת הנחיה של מיקרוסקופ סטריאו. קו הקטיעה מוקם מיד מאחורי קצה המיתר (notochord), כאשר הקצה האחורי של המיתר שימש כנקודת ייחוס אנטומית. קיפלי סנפיר הזנב המרוחקים מנקודה זו הוסרו באמצעות מיקרו-סקלפל כדי להבטיח רמת פגיעה עקבית בין הדגימות. מיד לאחר הקטיעה (0 h), נרכשו תמונות באמצעות מיקרוסקופ פלואורסצנציה סטריאו. לאחר הקטיעה, הועברו העוברים למדיום הטיפול המתאים מבוסס E3 לצורך בדיקת ההתחדשות. תמיסות עבודה של Mollugin הוכנו על ידי דילול של תמיסת מלאי Mollugin במדיום E3 לריכוזים סופיים של 22, 66, ו-200 µg/mL. ה-Mollugin ניתן באמצעות חשיפה באמבט במהלך תקופת ההתחדשות. כדי להתאים לחשיפה לחומר המוביל (vehicle), קבוצת הביקורת ללא הפגיעה וקבוצת המודל הפגועה הוחזקו במדיום E3 המכיל 0.5% DMSO, התואם לריכוז ה-DMSO הסופי בקבוצת ה-200 µg/mL Mollugin. העוברים הוחזקו בלוחות 6-בארים בטמפרטורה של 28.5 °C למשך יומיים, עם רענון יומי של מדיום הטיפול המתאים מבוסס E3. ההתחדשות תועדה באמצעות דימוג ב-24 ו-48 שעות לאחר הקטיעה, תחת הגדרות של אור לבן ופלואורסצנציה, כדי להעריך את צמיחתו מחדש של הזנב ואת התפלגות המקרופאגים. מדידות התמונות בוצעו בתוכנת ImageJ.
לצורך כימות הרגנרציה, שטח הזנב שהשתקם נמדד כשטח מוחלט ב-µm2 ולא נורמל לגודל העובר או לגודל הזנב המקורי. כדי למזער שונות, כל העוברים נקטעו באותו סימן אנטומי מיד לאחר קצה המיתר (notochord), ואותו סימן שימש להגדרת אזור המדידה בכל הקבוצות. אזורי העניין (ROI) סומנו ידנית ב-ImageJ על בסיס מתאר הזנב, והניתוח בוצע על ידי חוקר שלא היה מודע לקבוצות הטיפול (blinded). לצורך כימות השטח החיובי למקרופאגים, נותחו ב-ImageJ תמונות פלורסצנציה של GFP מעוברים מסוג Tg(mpeg1:GFP). אזור הפגיעה/רגנרציה בזנב הוגדר ידנית כאזור העניין באמצעות אותו סימן אנטומי ששימש למדידת שטח הזנב. התמונות הומרו לגווני אפור של 8-bit, ופלורסצנציית הרקע הופחתה תוך שימוש באותן הגדרות תיקון רקע עבור כל התמונות באותו ניסוי. לאחר מכן הוחל סף (threshold) פלורסצנציה קבוע באופן אחיד על כל התמונות בכל ניסוי כדי לזהות אותות חיוביים ל-GFP הקשורים למקרופאגים. השטח החיובי למקרופאגים חושב כשטח ה-GFP החיובי לסף בתוך אזור העניין שהוגדר. המדידות התבססו על שטח פלורסצנציה חיובי ולא על עוצמת הפלורסצנציה או ספירה ידנית של תאים. כל ניתוחי התמונות בוצעו על ידי חוקר שלא היה מודע לקבוצות הטיפול.
הפקת RNA ו-PCR כמותי בזמן אמת (qRT-PCR)
עם השלמת בדיקת הרגנרציה, נאספו עוברים מכל תנאי ניסויי ואוחדו (לפחות 20 עוברים לקבוצה) לצורך ניתוח RNA. עבור כל תנאי, שכפול ביולוגי אחד כלל דגימה מאוחדת המכילה לפחות 20 עוברים מאותה קבוצה ניסויית. שלושה שכפול ביולוגיים מאוחדים ועצמאיים הוכנו עבור כל תנאי ושימשו לניתוח סטטיסטי. RNA כולל בודד לאחר הומוגניזציה מכנית בריאגנט להפקת RNA מבוסס פנול/גואנידין. איכות וריכוז ה-RNA הוערכו ספקטרופוטומטרית על ידי מדידת יחסי A260/A280. cDNA סונתז באמצעות ערכה מסחרית לתעתוק הפוך. הגברה ב-PCR בוצעה עם ריאגנטים של SYBR Green. תנאי המחזור של ה-qRT-PCR היו כדלקמן: דנטורציה ראשונית ב-95 °C למשך 30 s, ולאחריה 40 מחזורים של דנטורציה ב-95 °C למשך 5 s ואנילינג/הארכה ב-60 °C למשך 30 s. נמדדו רמות ביטוי של גנים הקשורים לאפופטוזיס (caspase-3 ו-Bcl-2), דלקת (TNF-α, IL-1β, IL-6, NF-κB1, TLR4, CCL2 ו-ICAM1), ופנוטיפ של מקרופאגים (iNOS ו-arginase-1). β-Actin שימש כגנויות הייחוס. שינויים במכפלה (fold changes) בביטוי הגנים נקבעו באמצעות שיטת 2−ΔΔCt. פרטי הפריימרים מפורטים ב-Table 1.
בדיקות פעילות עבור SOD ו-CAT
רמות SOD ו-CAT שימשו להערכת המצב הנוגัด-חמצוני לאחר פגיעה בזנב. 48 שעות לאחר הקטיעה, נאספו דגי zebrafish מכל קבוצה והומוגניזו ב-PBS קר. לאחר סרטיפוגציה, נעשה שימוש בתמציות הצלולות למדידת SOD ו-CAT באמצעות ערכות מסחריות לבדיקת פעילות. פעילות SOD נמדדה באמצעות ערכה מבוססת WST-1 בהתאם להוראות היצרן. דגימות הועמסו על לוחות בדיקה בעלי 96 בארות יחד עם תמיסות סטנדרט, והבליעה נקראה באמצעות קורא מיקרו-פלייטים. פעילות האנזימים הופקה מעקומות סטנדרט. כל הבדיקות בוצעו בשלוש חזרות.
ניתוח סטטיסטי
הנתונים מוצגים כממוצע ± SEM מתוך לפחות שלושה ניסויים בלתי תלויים. עבור בדיקת הרעילות, כל ניסוי בלתי תלוי כלל מנת עוברים אחת, עם 20 עוברים לכל קבוצה ובבאיר בשלוש חזרות. עבור דימות רגנרציה ודימות מקרופאגים בדגי zebrafish מסוג Tg(mpeg1:GFP), עוברים בודדים שימשו כיחידות המדידה, ונותחו 10 עוברים לכל קבוצה. עבור ניתוח qRT-PCR, רפליקה ביולוגית אחת consisted מתוך דגימה מאוחדת המכילה לפחות 20 עוברים מאותה קבוצת ניסוי, ושלוש רפליקות ביולוגיות מאוחדות ובלתי תלויות נותחו לכל תנאי. עבור ניתוח פעילות SOD ו-CAT, חמש רפליקות ביולוגיות מאוחדות ובלתי תלויות נותחו לכל תנאי. הבדלים בין קבוצות נותחו באמצעות one-way ANOVA עם מבחן post hoc של Tukey. הניתוחים הסטטיסטיים בוצעו בתוכנת GraphPad Prism. הבדלים עם p < 0.05 נחשבו למשמעותיים.