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발달 심장 독성 평가에 강력한 도구로 닭 배아를 사용

DOI:

10.3791/62189

March 21st, 2021

In This Article

Summary

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닭 배아는 고전적인 발달 모델로서, 다양한 환경 오염 물질에 노출 된 후 발달 심장 독성을 평가하기 위해 실험실에서 사용됩니다. 확립된 노출 방법 및 형태학적/기능 적 평가 방법은 이 원고에 설명되어 있습니다.

Abstract

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닭 배아는 발달 연구의 고전적인 모델입니다. 닭 배아의 발달 도중, 심장 발달의 시간 창은 잘 정의되고, 다중 방법을 통해 정확하고 적시 노출을 달성하기 위하여 상대적으로 쉽습니다. 더욱이, 닭 배아에 있는 심장 발달의 과정은 포유동물과 유사합니다, 또한 발달 심장 독성의 평가에 있는 귀중한 대안 모형을 만드는 4 개의 실내 심장귀착되는 귀착됩니다. 우리의 실험실에서, 닭 배아 모형은 일상적으로 당 및 polyfluoroalkyl 물질 (PFAS), 미립자 물질 (PMs), 디젤 배기 (DE) 및 나노 물질을 포함하여 각종 환경 오염 물질에 노출된 후에 발달 심폐제의 평가에 일상적으로 이용됩니다. 노출 시간은 개발 의 시작부터 (배아 일 0, ED0)부터 부화 전 날까지필요에 따라 자유롭게 선택할 수 있습니다. 주요 노출 방법은 공기 세포 주입, 직접 미세 주입 및 공기 세포 흡입 (원래 우리의 실험실에서 개발), 현재 사용 가능한 종점은 심장 기능 (전기 장학), 형태학 (조직학적 평가) 및 분자 생물학적 평가 (면역 조직 화학, qRT-PCR, 서쪽 블로팅 등)를 포함한다. 물론, 닭 배아 모델은 항체의 제한된 가용성과 같은 자체 제한이 있습니다. 그럼에도 불구 하 고, 더 많은 실험실이 모델을 활용 하기 시작, 그것은 개발 심장 독성의 연구에 중요 한 기여를 하는 데 사용할 수 있습니다.

Introduction

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닭 배아는 200 년 이상 사용 된 고전적인 발달모델입니다 1. 닭 배아 모델은 전통적인 모델에 비해 다양한 장점을 가지고 있습니다. 우선, 70여 년 전, 햄버거-해밀턴 스테이징 가이드2에서닭배아의 정상적인 발달이 매우 명확하게 설명되었으며, 닭배아 발달 시 총 46단계가 정확한 시간과 형태학적 특성으로 정의되어 비정상적인 발달의 검출을 용이하게 했습니다. 또한, 닭 배아 모델은 상대적으로 저렴한 비용과 중복수량, 비교적 정확한 노출량 조절, 쉘 내의 독립적이고 폐쇄된 시스템, 개발 배아의 간편한 조작 등 다른 특징을 가지고 있으며, 이 모든 것들은 강력한 독성 평가 모델로 사용될 수 있는 잠재력을 보장한다.

심장 독성에서 닭 배아는 포유류 심장과 비슷하지만 두꺼운 벽으로 4 개의 챔버 심장을 특징으로하여 쉽게 형태학적 평가를 할 수 있습니다. 추가적으로, 닭 배아는 포유류 모형에서 가능하지 않은 발달 흡입 노출을 허용합니다: 발달의 후반 단계에서, 닭 태아는 외부 호흡으로 내부 호흡에서 (폐를 통해 산소를 얻는); 후자는 배아가 부리를 사용하여 공기 세포막을 관통하고 공기3을호흡하기 시작하여 공기 세포를 미니 ....

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Protocol

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설명된 모든 절차는 칭다오 대학의 기관 동물 관리 및 사용 위원회 (IACUC)에 의해 승인되었습니다. 우리 실험실에서 계란은 두 개의 인큐베이터에서 배양되었습니다. 계란은 인큐베이터에서 똑바로 들고 무작위로 선반에 놓였습니다. 계란에 대한 잠복 조건은 다음과 같이: 인큐베이션 온도는 37.9°C에서 시작되고, 잠복이 진행됨에 따라 37.1°C로 점진적으로 감소; 습도는 50%에서 시작하여 점차 70%로 증가했습니다.

1. 노출 방법

참고: 닭 배아에 환경 오염 물질의 노출은 여러 가지 방법으로 달성 될 수있다. 이 섹션에서는 정기적으로 사용되는 세 가지 메서드가 자세히 설명되어 있습니다.

  1. 공기 세포 주입(그림 1)
    참고: 이것은 닭 배아4,5,6에대한 고전적인 노출 방법이며, 광범위한 재료에 적합하며, 개발 의 시작부터 매우 넓은 시간 창에서 수행 될 수있다 (배아 일 제로, ED0) 해치 (ED20) 전날까지 모든 방법을. 해바라기 기름은 차량으로 ....

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Results

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노출 결과
공기 세포 주입
공기 세포 주입은 효과적으로 다양한 에이전트에 개발 닭 배아를 노출 할 수 있습니다, 이는 이후 배아 / 부화 닭의 수집 샘플 (혈청, 조직 등)에서 검출 될 수있다. 다음은 퍼플루오로옥타노산(PFOA)이 공기세포를 주입하고 혈청 PFOA 농도가 그 후 초고성능 액체 크로마토그래피 질량 분석법으로 결정된 예입니다. 혈청 농도는 주입된 투여량에 대응하여 이 절차의 효과를나타낸다(도 6).

미세 주입
미세 주입은 내부 막을 효과적으로 관통하지 않을 수 있는 제제또는 렌티바이러스와 같은 짧은 작용 기간으로 개발 중인 배아를 노출시킬 수 있다. 여기에 렌티바이러스가 배아일 2일째에 주입된 다음 배아일 15배의 심장부에서 상당한 녹색 형광이 관찰된 예로, 렌티바이러스 트랜스페션의 효과를나타낸다(도 7).

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Discussion

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닭 배아는 200 년 동안 발달 연구에서 고전적인 모델이었다1. 본 원고에 제시된 당사의 방법은 퍼플루오로옥타노산, 미립자 물질 및 디젤 배기기간을포함한 여러 환경 오염 물질의 평가에 사용되어5,7,8,9,10,11,12. 이러한 방법으로, 발달 심장 독성비용 효과적이고 명확하게 표시되었다. 게다가, 다른 화합물로 닭 배아를 노출하고 잠재적인 발달 심폐소독을 평가하는 것은 어렵지 않습니다.

상기 공기세포주입.......

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Disclosures

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저자는 이해 상충을 선언하지 않습니다.

Acknowledgements

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이 작품은 중국 국립 자연 과학 재단 (그랜트 번호 91643203, 91543208, 81502835)에 의해 지원되었다.

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
4 % 인산염 완충 포름 알데히드 고정 성Biosharp, Hefei, China참조 : BL539A
75 % 에탄올Guoyao, 상하이, 중국CAS : 64-17-5
생체 신호 모니터 BL-420E +Taimeng, Chengdu, ChinaBL-420E + < / sup>
Candling lampZhenwei, Dezhou, ChinaWZ-001
일회용 주사기Zhiyu, Jiangsu, China
계란 인큐베이터Keyu, Dezhou, ChinaKFX
Electrical balanceOHAUS, Shanghai, ChinaAR 224CN
Electro-thermal incubatorShenxian, Shanghai, ChinaDHP-9022
에탄올 절대Guoyao, Shanghai, ChinaCAS : 64-17-5
비옥 한 닭고기 달걀Jianuo, Jining, 중국
Hematoxylin 및 Eosin 염색 키트Beyotime, Bejing, 중국C0105
조직학 파라핀알라딘, 상하이, 중국P100928-500g용융점 52 ~ 54 °C; C
조직학 파라핀알라딘, 상하이, 중국P100936-500g용융점 62 ~ 64 °C; C
IV 카테터KDL, 저장성, 중국카테터는 부드럽고 플라스틱이어야 합니다.
LentivirusGenechem, Shanghai, China렌티바이러스는 Genechem에서 개별적으로 설계/합성했습니다.
Masson의 삼색 염색 키트Solarbio, 베이징, 중국G1340
금속 프로브Jinuotai, 베이징, 중국
Microinjector (5 uL)Anting, Shanghai, China
현미경CAIKON, 상하이, 중국XSP-500
MicrotomeLeica, GermanyHistoCore BIOCUT
Microtome 블레이드Leica, 독일Leica 819
Pentobarbitual sodiumYitai Technology Co. Ltd.,  우한, 중국CAS : 57-33-0
Pipetter (10ul)Sartorius, 독일
포비돈 요오드화물Longyuquan, Taian, 중국
가위Anqisheng, 쑤저우, 중국
멸균 식염수Kelun, Chengdu, 중국
해바라기 기름Mighty Jiage, Jiangsu, China인간적인 소비를 위한 어떤 commerical 해바라기 기름든지 테이프 M&를 작동해야 합니다
; G, 상하이, 중국
Tedlar PVF 가방 (5L)Delin, 다롄, 중국
소용돌이 믹서SCILOGEX, 록키 힐, 코네티컷, 미국MX-F
크실렌Guoyao, 상하이, 중국CAS : 1330-20-7

References

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$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. 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).
  2. Menna, T. M., Mortola, J. P. Effects of posture on the respir....

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