January 26th, 2017
ここでは、正常な発達を乱すことなく、生きたゼブラフィッシュの胚の後部体の発達を長期間のタイムラプスイメージングを可能にする汎用性の高いマウント方法を紹介します。
この方法の全体的な目標は、ゼブラフィッシュの胚をライブイメージング用にマウントし、後部体領域の正常な成長を可能にすることです。この方法は、発生中のゼブラフィッシュの他の領域のイメージングに適合させることができます。この手法は、個々の細胞の挙動が全組織レベルでの形態形成にどのようにつながるかなど、発生生物学における重要な質問に答えるのに役立ちます。
この技術の主な利点は、胚を正しい向きに保ちながら、後部体の自由な瞬間を可能にすることです。まず、最終濃度1.5%の低融点アガロースを50ミリリットルのチューブ内のE3培地に加え、アガロースを電子レンジで加熱して溶解します。溶液をウォーターバスまたはベンチトップインキュベーターで摂氏42〜45度に平衡化させます。
テキストプロトコルに従ってガラス針を引っ張った後。一対の鉗子を使用して、針が曲がる点を過ぎて針を折って、胚の向きを整え、余分なアガロースを取り除くための清潔で鋭い針を作成します。E3培地で胚を適切な段階まで上げます。
次に、双眼解剖顕微鏡下で、一対の鋭い鉗子を使用して胚を解剖します。デコレーションされた胚をトリカイン作業溶液中で少なくとも5分間インキュベートします。.次に、ガラス製のパスツールピペットを使用して、最小限のE3で脱窩化した胚を摂氏45度のアガロースの50ミリリットルチューブに直接移します。
胚を約1ミリリットルのマウンティングアガロースと共に取り出し、約100マイクロリットルの胚を含む培地を35ミリメートルガラス底シャーレの底部にある10ミリメートルマイクロウェルの中心に移す。封入剤が固まっている間、尾を外側に向けて、胚をアガロースの円の端に移動します。毛細血管針を使用して、胚をできるだけ横方向に向け、後部の体の発達を画像化します。
次に、毛細血管を使用して、ゲルが完全に固まるまで胚を所望の横方向に維持します。アガロース液滴が固まったら、トリカイン作業溶液を使用してペトリ皿を浸します。次に、透過光ベースを備えた解剖顕微鏡で、ミラーの位置と入射光の角度を調整し、強いコントラストによりアガロースの切り傷がはっきりと見えるようにします。
カット1を実行するには、毛細血管針またはマイクロメスを使用して、卵黄に隣接し、卵黄に沿って中間に、形成心臓フィールドのすぐ後方で、アガロースを介してガラスまで完全にアガロースを上下に切断します。ここでは、卵黄袋の上でアガロースを切断する際に胚が損傷を受けないようにすることが重要です。次に、胚からガラスまで、最初の5つの体節に接する方向に、2番目と3番目のカットを行い、後体の背側展開を可能にします。
次に、カット1とカット3の交点から始めて、カット3の終わりに向かってゆっくりと斜めにカットを行い、ゆっくりと上に持ち上げて後体を囲むアガロースの正方形を取り除きます。一対の鋭い鉗子を使用して、アガロース片を持ち上げながら、ペトリ皿の壁を支えとして使用して、外れたアガロースのブロックを胚培地から取り除きます。サンプルを埋込する前に、E3で1%アガロースを使用して、100mmのプラスチック皿を5mmの高さまでコーティングし、固めます。
次に、1ミリリットルの低融点アガロースを皿の中央に一滴垂らし、それも固めるのを待ちます。このビデオで前述したように、胚を低融点アガロースに埋め込みます。ただし、今回は、50ミリリットルのアガロースチューブから胚を少量の溶液で取り出し、この小さな滴を皿の中央にある1ミリリットルの滴の上に置きます。
毛細血管針を使用して、胚を小さな滴の中心に配置し、ゲルがセットされるまで正しい向きを維持します。最後に、トリカイン作業溶液を使用して皿を浸水させ、余分なアガロースを取り除きます。ゼブラフィッシュの胚に光変換性蛍光タンパク質kikumeGRのmRNAコードを注入し、15体節ステージにマウントし、12時間のタイムラプスイマジンを行った例を動画アニメーションで紹介しています。
後部体は自由に動くことが許されており、通常の培養条件で絨毛膜から解放されて発育することが許されている胚に見られるのと同様の形態の変化を示します。このビデオでは、核を標識するヒストン2BRFPをコードするmRNAと、細胞膜を標識するCAAXGFPを16細胞段階で胚に注入しました。画像は、尾芽形成中の細胞の挙動を視覚化するために、10体節段階から25倍水浸対物レンズを備えた直立多光子顕微鏡で3時間撮影されました。
細胞は、尾の芽が正常に形成されるときに、活発な突起と方向運動を生成するのを見ることができます。一度習得すると、このテクニックは適切に行われれば20分で実行できます。この手順を実行するときは、アガロースゲルが硬化している間、胚が横方向の位置にあることを確認することが重要です。
そうしないと、イメージング中に関心領域が視野から急速に移動します。このビデオを見れば、後体伸長のライブイメージングのためにゼブラフィッシュの胚をマウントする方法を明確に理解できるはずです。
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この記事では、生体ゼブラフィッシュ胚の長期タイムラプス撮像のための多目的な取り付け方法を提示し、特に後部体の発生に焦点を当てています。この技術は通常の発育を可能にしつつ、形態形成中の細胞挙動の詳細な観察を可能にします。
In biopharma R&D, reliable live imaging of vertebrate developmental processes supports target validation and phenotypic screening by enabling observation of morphogenetic mechanisms in a physiologically relevant system. This zebrafish mounting method provides a reproducible platform for assessing compound effects on tissue elongation and cellular dynamics, contributing to mechanistic de-risking in early discovery. Its adaptability across microscopy setups enhances workflow flexibility and cross-functional collaboration in preclinical model evaluation.
The method integrates into the discovery continuum from target hypothesis testing through lead optimization, providing imaging-ready models for mechanistic studies of vertebrate development.