Name: 形状の形態計測解析:ゼブラフィッシュにおける頭蓋顔面形状定量化のための解析ソフトウェアツールボックス (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-02-27T13:45:00.000+00:00
Duration: 9 min 3 s
Description: 学ぶゼブラフィッシュの頭蓋顔面形態計測解析法。ランドマークベースの幾何学的形態計測と多変量解析を用いて、エタノールと遺伝子相互作用による微小な顔面骨格変化を定量化します。発達生物学と胎児性アルコールスペクトラム障害研究に有用です。

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<ol><li>May, P. A., Baete, A., Russo, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prevalence+and+characteristics+of+fetal+alcohol+spectrum+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Pediatrics%22%5BJournal%5D)">Prevalence and characteristics of fetal alcohol spectrum disorders.</a> Pediatrics. 134 (5), 855-866 (2014).</li>
<li>May, P. A., Gossage, J. P., Kalberg, W. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prevalence+and+epidemiologic+characteristics+of+FASD+from+various+research+methods+with+an+emphasis+on+recent+in-school+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Dev+Disabil+Res+Rev%22%5BJournal%5D)">Prevalence and epidemiologic characteristics of FASD from various research methods with an emphasis on recent in-school studies.</a> Dev Disabil Res Rev. 15 (3), 176-192 (2009).</li>
<li>Klingenberg, C. P., Wetherill, L., Rogers, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prenatal+alcohol+exposure+alters+the+patterns+of+facial+asymmetry%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol%22%5BJournal%5D)">Prenatal alcohol exposure alters the patterns of facial asymmetry.</a> Alcohol. 44 (7-8), 649-657 (2010).</li>
<li>Smeriglio, P., Zalc, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cranial+neural+crest+cells+contribution+to+craniofacial+bone+development+and+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Osteoporos+Rep%22%5BJournal%5D)">Cranial neural crest cells contribution to craniofacial bone development and regeneration.</a> Curr Osteoporos Rep. 21 (5), 624-631 (2023).</li>
<li>Smith, S. M., Garic, A., Flentke, G. R., Berres, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+crest+development+in+fetal+alcohol+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Birth+Defects+Res+C+Embryo+Today%22%5BJournal%5D)">Neural crest development in fetal alcohol syndrome.</a> Birth Defects Res C Embryo Today. 102 (3), 210-220 (2014).</li>
<li>Vo, H. D. L., Lovely, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ethanol+induces+craniofacial+defects+in+Bmp+mutants+independent+of+nkx2.3+by+elevating+cranial+neural+crest+cell+apoptosis%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedicines%22%5BJournal%5D)">Ethanol induces craniofacial defects in Bmp mutants independent of nkx2.3 by elevating cranial neural crest cell apoptosis.</a> Biomedicines. 13 (3), (2025).</li>
<li>Brooks, E. R., Islam, M. T., Anderson, K. V., Zallen, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sonic+hedgehog+signaling+directs+patterned+cell+remodeling+during+cranial+neural+tube+closure%5BTitle%5D)+AND+%22Elife%22%5BJournal%5D)">Sonic hedgehog signaling directs patterned cell remodeling during cranial neural tube closure.</a> Elife. 9, e60234(2020).</li>
<li>Eberhart, J. K., Parnell, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+genetics+of+fetal+alcohol+spectrum+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol+Clin+Exp+Res%22%5BJournal%5D)">The genetics of fetal alcohol spectrum disorders.</a> Alcohol Clin Exp Res. 40 (6), 1154-1165 (2016).</li>
<li>Fish, E. W., Murdaugh, L. B., Sulik, K. K., Williams, K. P., Parnell, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetic+vulnerabilities+to+prenatal+alcohol+exposure%3A+Limb+defects+in+sonic+hedgehog+and+GLI2+heterozygous+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Birth+Defects+Res%22%5BJournal%5D)">Genetic vulnerabilities to prenatal alcohol exposure: Limb defects in sonic hedgehog and GLI2 heterozygous mice.</a> Birth Defects Res. 109 (11), 860-865 (2017).</li>
<li>Klem, J. R., Schwantes-An, T. H., Abreu, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mutations+in+the+bone+morphogenetic+protein+signaling+pathway+sensitize+zebrafish+and+humans+to+ethanol-induced+jaw+malformations%5BTitle%5D)+AND+%22Dis+Model+Mech%22%5BJournal%5D)">Mutations in the bone morphogenetic protein signaling pathway sensitize zebrafish and humans to ethanol-induced jaw malformations.</a> Dis Model Mech. 18 (4), dmm052223(2025).</li>
<li>Swartz, M. E., Lovely, C. B., McCarthy, N., Kuka, T., Eberhart, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+ethanol-sensitive+mutants+identified+in+an+F3+forward+genetic+screen%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol+Clin+Exp+Res%22%5BJournal%5D)">Novel ethanol-sensitive mutants identified in an F3 forward genetic screen.</a> Alcohol Clin Exp Res. 44 (1), 56-65 (2020).</li>
<li>Swartz, M. E., Wells, M. B., Griffin, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+screen+of+zebrafish+mutants+identifies+ethanol-sensitive+genetic+loci%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol+Clin+Exp+Res%22%5BJournal%5D)">A screen of zebrafish mutants identifies ethanol-sensitive genetic loci.</a> Alcohol Clin Exp Res. 38 (3), 694-703 (2014).</li>
<li>Fernandes, Y., Lovely, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zebrafish+models+of+fetal+alcohol+spectrum+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Genesis%22%5BJournal%5D)">Zebrafish models of fetal alcohol spectrum disorders.</a> Genesis. 59 (11), e23460(2021).</li>
<li>Howe, K., Clark, M. D., Torroja, C. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+zebrafish+reference+genome+sequence+and+its+relationship+to+the+human+genome%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">The zebrafish reference genome sequence and its relationship to the human genome.</a> Nature. 496 (7446), 498-503 (2013).</li>
<li>Lovely, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Animal+models+of+gene-alcohol+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22Birth+Defects+Res%22%5BJournal%5D)">Animal models of gene-alcohol interactions.</a> Birth Defects Res. 112 (4), 367-379 (2020).</li>
<li>Lovely, C. B., Fernandes, Y., Eberhart, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fishing+for+fetal+alcohol+spectrum+disorders%3A+Zebrafish+as+a+model+for+ethanol+teratogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Zebrafish%22%5BJournal%5D)">Fishing for fetal alcohol spectrum disorders: Zebrafish as a model for ethanol teratogenesis.</a> Zebrafish. 13 (5), 391-398 (2016).</li>
<li>Marrs, J. A., Sarmah, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+genius+of+the+zebrafish+model%3A+Insights+on+development+and+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedicines%22%5BJournal%5D)">The genius of the zebrafish model: Insights on development and disease.</a> Biomedicines. 9 (5), 577(2021).</li>
<li>Gray, R., Lloyd, A., Lovely, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interactions+between+the+bone+morphogenetic+protein+and+the+planar+cell+polarity+pathways+lead+to+distinctive+ethanol-induced+facial+defects%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol+Clin+Exp+Res+%28Hoboken%29%22%5BJournal%5D)">Interactions between the bone morphogenetic protein and the planar cell polarity pathways lead to distinctive ethanol-induced facial defects.</a> Alcohol Clin Exp Res (Hoboken). 49 (11), 2502-2519 (2025).</li>
<li>Mutsvangwa, T., Douglas, T. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Morphometric+analysis+of+facial+landmark+data+to+characterize+the+facial+phenotype+associated+with+fetal+alcohol+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22J+Anat%22%5BJournal%5D)">Morphometric analysis of facial landmark data to characterize the facial phenotype associated with fetal alcohol syndrome.</a> J Anat. 210 (2), 209-220 (2007).</li>
<li>Klingenberg, C. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MorphoJ%3A+An+integrated+software+package+for+geometric+morphometrics%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Ecol+Resour%22%5BJournal%5D)">MorphoJ: An integrated software package for geometric morphometrics.</a> Mol Ecol Resour. 11 (2), 353-357 (2011).</li>
<li>Rohlf, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Tps+series+of+software%5BTitle%5D)+AND+%22Hystrix%22%5BJournal%5D)">The Tps series of software.</a> Hystrix. 26, 1-4 (2015).</li>
<li>Hammer, O., Harper, D., Ryan, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PAST%3A+Paleontological+statistics+software+package+for+education+and+data+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Palaeontol+Electron%22%5BJournal%5D)">PAST: Paleontological statistics software package for education and data analysis.</a> Palaeontol Electron. 4, 1-9 (2001).</li>
<li>Westerfield, M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWesterfield%2C+M+%22The+Zebrafish+Book.+A+Guide+for+the+Laboratory+Use+of+Zebrafish+%28Danio+rerio%29%22">The Zebrafish Book. A Guide for the Laboratory Use of Zebrafish (Danio rerio)</a>. , 5th edition, University of Oregon Press. Eugene. (2007).</li>
<li>Dick, A., Hild, M., Bauer, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Essential+role+of+Bmp7+%28snailhouse%29+and+its+prodomain+in+dorsoventral+patterning+of+the+zebrafish+embryo%5BTitle%5D)+AND+%22Development%22%5BJournal%5D)">Essential role of Bmp7 (snailhouse) and its prodomain in dorsoventral patterning of the zebrafish embryo.</a> Development. 127 (2), 343-354 (2000).</li>
<li>Aharon, D., Marlow, F. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sexual+determination+in+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Mol+Life+Sci%22%5BJournal%5D)">Sexual determination in zebrafish.</a> Cell Mol Life Sci. 79 (1), 8(2021).</li>
<li>Walker, M. B., Kimmel, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+two-color+acid-free+cartilage+and+bone+stain+for+zebrafish+larvae%5BTitle%5D)+AND+%22Biotech+Histochem%22%5BJournal%5D)">A two-color acid-free cartilage and bone stain for zebrafish larvae.</a> Biotech Histochem. 82 (1), 23-28 (2007).</li>
<li>McGurk, P. D., Lovely, C. B., Eberhart, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analyzing+craniofacial+morphogenesis+in+zebrafish+using+4D+confocal+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Analyzing craniofacial morphogenesis in zebrafish using 4D confocal microscopy.</a> J Vis Exp. (83), e51190(2014).</li>
<li>Lovely, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantification+of+ethanol+levels+in+zebrafish+embryos+using+head+space+gas+chromatography%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Quantification of ethanol levels in zebrafish embryos using head space gas chromatography.</a> J Vis Exp. (156), e60766(2020).</li>
<li>Klem, J. R., Gray, R., Lovely, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+zebrafish+Tol2+system%3A+A+modular+and+flexible+gateway-based+transgenesis+approach%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">The zebrafish Tol2 system: A modular and flexible gateway-based transgenesis approach.</a> J Vis Exp. (189), e64679(2022).</li>
<li>Suttie, M., Foroud, T., Wetherill, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Facial+dysmorphism+across+the+fetal+alcohol+spectrum%5BTitle%5D)+AND+%22Pediatrics%22%5BJournal%5D)">Facial dysmorphism across the fetal alcohol spectrum.</a> Pediatrics. 131 (3), e779-e788 (2013).</li>
<li>Lovely, C. B., Swartz, M. E., McCarthy, N., Norrie, J. L., Eberhart, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bmp+signaling+mediates+endoderm+pouch+morphogenesis+by+regulating+Fgf+signaling+in+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Development%22%5BJournal%5D)">Bmp signaling mediates endoderm pouch morphogenesis by regulating Fgf signaling in zebrafish.</a> Development. 143 (11), 2000-2011 (2016).</li>
<li>Sheehan-Rooney, K., Swartz, M. E., Lovely, C. B., Dixon, M. J., Eberhart, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bmp+and+Shh+signaling+mediate+the+expression+of+satb2+in+the+pharyngeal+arches%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Bmp and Shh signaling mediate the expression of satb2 in the pharyngeal arches.</a> PLoS One. 8 (3), e59533(2013).</li>
<li>Dong, X. R., Wan, S. M., Zhou, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+differentiation+of+BMP7+genes+in+zebrafish%3A+bmp7a+for+dorsal-ventral+pattern+and+bmp7b+for+melanin+synthesis+and+eye+development%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Cell+Dev+Biol%22%5BJournal%5D)">Functional differentiation of BMP7 genes in zebrafish: bmp7a for dorsal-ventral pattern and bmp7b for melanin synthesis and eye development.</a> Front Cell Dev Biol. 10, 838721(2022).</li>
<li>McCarthy, N., Wetherill, L., Lovely, C. B., Swartz, M. E., Foroud, T. M., Eberhart, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pdgfra+protects+against+ethanol-induced+craniofacial+defects+in+a+zebrafish+model+of+FASD%5BTitle%5D)+AND+%22Development%22%5BJournal%5D)">Pdgfra protects against ethanol-induced craniofacial defects in a zebrafish model of FASD.</a> Development. 140 (15), 3254-3265 (2013).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>tpsUtil, tpsDig2, MorphoJ</td><td><a href="https://sbmorphometrics.org/">https://sbmorphometrics.org</a></td><td></td><td>フリーウェアソフトウェア - ダウンロードには管理者権限が必要な場合があります</td></tr><tr><td>過去</td><td><a href="https://www.nhm.uio.no/english/research/resources/past/">https://www.nhm.uio.no/english/research/resources/past/</a></td><td></td><td>フリーウェアソフトウェア - ダウンロードには管理者権限が必要な場合があります</td></tr><tr><td>複合ブライトフィールド顕微鏡</td><td>オリンポス</td><td>BX53</td><td></td></tr></tbody></table>

形状の形態計測解析:ゼブラフィッシュにおける頭蓋顔面形状定量化のための解析ソフトウェアツールボックス

Morphometric Analyses of Shape: The Analysis Software Toolbox for Craniofacial Shape Quantification in Zebrafish

Fetal alcohol spectrum disorders (FASD) are characterized by a varying set of physical, cognitive, and behavioral disabilities caused by prenatal ethanol ...

morphometric-analyses-shape-analysis-software-toolbox-for

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

発生生物学

我々は、単一細胞の三次元共焦点蛍光から取ら未定義形状の形態の変化を測定するためにImaris神経科学、ImarisXTとMATLABを利用したソフトウェアプラットフォームを開発しました。この新しいアプローチは、受容体活性化に続く細胞形状の変化を定量化するため、創薬のための可能な追加ツールを表すために使用することができます。...

三次元蛍光画像から細胞形態の変化を定量分析ツール

実験データの可視化は、科学界に結果を提示する重要な要素となっています。成長した胚のライブタイムラプス撮影の生成は複雑な発達過程をより良くプレゼンテーションや理解に貢献しています。このプロトコルは、ゼブラフィッシュで楓タンパク質の光変換を経由して細胞標識へのステップバイステップガイドです。...

SOX10中の顔面の開発の可視化：楓トランスジェニックゼブラフィッシュラインタイムラプス共焦点顕微鏡を用いて

タイムラプス共焦点イメージングは​​、胚発生を特徴づけるための有用な強力な技術である。ここでは、方法論を記述し、野生型では頭蓋顔面形態形成を特徴づけるとともに、PDGFRA、Smad5を、そしてSMO変異胚。...

4D共焦点顕微鏡を用いたゼブラフィッシュにおける顔面形態形成を分析する

アフリカツメガエル胚の顔面サイズおよび形状を定量化する方法が開発されている。このプロトコルでは、従来の大きさの測定は、口腔顔面開発や欠陥のより高度な分析を可能にするために、幾何学的形態計測と組み合わされる。...

口腔顔面表現型の定量化でアフリカツメガエル

有限要素解析は、荷重がかかった構造物の機械的性能を調査するためによく使用されるツールです。ここでは、ゼブラフィッシュの顎の生体力学のモデリングにその使用を適用します。...

ゼブラフィッシュジョーバイオメカニクスを調査するために有限要素モデルの構築

多くの生物学的構造は、それが困難な現代の形態計測法を適用すること、容易に定義可能なランドマークを欠いています。ここでは、大きさや形状変化を定量化するために使用されている半ランドマークを定義するために、計算方法に続いて解剖し、マイクロCTスキャンを含むマウス陰茎骨（陰茎骨）を、勉強する方法を説明します。...

陰茎骨の解剖、マイクロCTスキャンおよび形態計測分析

オープンソフトウェアを用いた画像セグメンテーションをはじめ、自動モデリングパッケージを用いたグループ単位の形状解析など、脳構造の形状解析用の半自動プロトコルを紹介します。ここでは、脳MR画像からの海馬セグメンテーションを用いた3D形状解析プロトコルの各ステップを示す。...

脳構造の3次元形状モデリングと解析

ここでは、通常の発達過程を妨げずにゼブラフィッシュの胚のサイズを小さくする方法について述べる。この手法により、サイズ変更に対するパターンのスケーリングと開発の堅牢性の検討が可能になります。...

胚性パターンスケーリングの研究のためのゼブラフィッシュの外科的サイズ縮小

ここでは、マイクロコンピューター断層撮影法に基づく方法で、マウスの頭蓋顎顔面骨の3Dモデルをセグメント化して測定する方法について詳しく説明します。これにより、現在の方法よりもマウスの頭蓋顎顔面骨の発達をより適切に評価できます。...

3次元マイクロコンピュータ断層撮影法によるマウス頭蓋顎顔面奇形の解析

ここで説明するプロトコルは、生後5日のゼブラフィッシュ幼虫の頭蓋顔面軟骨を染色および解剖するための簡単で従いやすい手順を示しています。さまざまな発達条件下でのこれらの構造の解剖学的構造、形状、サイズを研究するために使用できます。...

アルシアンブルー染色時のゼブラフィッシュ頭蓋顔面組織の解剖

学ぶゼブラフィッシュの頭蓋顔面形態計測解析法。ランドマークベースの幾何学的形態計測と多変量解析を用いて、エタノールと遺伝子相互作用による微小な顔面骨格変化を定量化します。発達生物学と胎児性アルコールスペクトラム障害研究に有用です。

形状の形態計測解析:ゼブラフィッシュにおける頭蓋顔面形状定量化のための解析ソフトウェアツールボックス

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