De experimenten werden uitgevoerd in overeenstemming met de National Institutes of Health Guidelines for the Use of Laboratory Animals (Publicatie 86-23, herzien in 1986). En dit onderzoek is goedgekeurd door de Animal Care and Use Committee van Yantai University (YTDX20220623). De reagentia en de apparatuur die in dit onderzoek zijn gebruikt, staan vermeld in de materiaaltabel.
1. Onderhoud van zebravissen
Zebravissen van de AB-stam (Danio rerio) werden gehouden in een recirculerend watersysteem bij een watertemperatuur van 27-28,5 °C (pH 7,0), op een licht/donkercyclus van 14/10 uur. Zebravissen werden twee keer per dag gevoerd met garnalen. Na natuurlijke paring werden bevruchte embryo's verzameld in petrischaaltjes met E3-medium met gedeïoniseerd water, KCl, NaCl, MgSO4·7H2O en CaCl2.
2. LPS-geïnduceerde toxiciteit bij zebravissen
Zebravisembryo's 24 uur na de bevruchting (hpf) werden geoogst en toegewezen aan controle- en LPS-groepen, met 60 embryo's in elke groep. Het LPS-poeder werd gewogen en toegevoegd aan een bepaalde hoeveelheid PBS-oplossing (pH = 7,4) voor oplossing, bereid als een LPS-stockoplossing van 2 mg/ml, geplaatst bij -20 °C voor opslag en stand-by. Tijdens het experiment werd de LPS-reserveoplossing verdund tot 30 μg/ml, 60 μg/ml en 90 μg/ml LPS-oplossing. LPS-oplossing in een eindconcentratie van 30 μg/ml, 60 μg/ml of 90 μg/ml werd toegevoegd aan petrischalen die 24 hpf zebravisembryo's bevatten; het volume oplossing voor elke experimentele put was 3 ml. In de controlegroep werden zebravisembryo's gekweekt in E3-medium zonder LPS. Petrischalen werden in een incubatiekamer met constante temperatuur bij 28 °C geplaatst. Blootstelling aan LPS werd herhaald volgens dezelfde procedure als hierboven vermeld gedurende vijf opeenvolgende dagen.
3. Effect van TLR4-remmer op LPS-geïnduceerde toxiciteit bij zebravissen
Zebravisembryo's met 24 hpf werden toegewezen aan controle-, LPS- en TAK-242-groepen. Er zijn een aantal onderzoeken uitgevoerd om het regulerende effect van TAK-242 bij een eindconcentratie van 1 μM op de regulatie van de TLR4-signaleringsroute te valideren, waaronder sommige onderzoeken hebben aangetoond dat TAK-242, door het remmen van LPS-geïnduceerde celproliferatie en de afgifte van ontstekingsfactoren, een nieuwe manier biedt om de problemen op te lossen die verband houden met de vermindering van glaucoom in de postoperatieve periode11. In de TAK-242-groep werd TAK-242 (1 μM, eindconcentratie) toegevoegd aan een petrischaaltje met 24 hpf zebravisembryo's; het volume oplossing voor elke experimentele put was 3 ml. Na 30 minuten werd LPS (60 μg/ml, eindconcentratie) toegevoegd om toxiciteit te induceren, en LPS-concentraties veroorzaakten geen sterfte van zebravissen. Embryo's in de controlegroep werden alleen in E3-medium gehouden. Petrischalen werden in een incubatiekamer met constante temperatuur bij 28 °C geplaatst. De bovenstaande procedure werd gedurende vijf opeenvolgende dagen herhaald.
4. Effect van HSYA op LPS-geïnduceerde toxiciteit bij zebravissen
Zebravisembryo's met 24 hpf werden toegewezen aan controle-, LPS- en HSYA-groepen. HSYA in een uiteindelijke concentratie van 20 μM, 40 μM of 80 μM werd toegevoegd aan petrischalen met 24 hpf zebravisembryo's; het volume oplossing voor elke experimentele put was 3 ml. Na 30 minuten werd LPS (60 μg/ml, eindconcentratie) toegevoegd. Embryo's in de controlegroep werden alleen in E3-medium gehouden. Petrischalen werden in een incubatiekamer met constante temperatuur bij 28 °C geplaatst. De bovenstaande procedure werd gedurende vijf opeenvolgende dagen herhaald.
5. Gedragsevaluatie
Zebravissen werden overgebracht naar de middelste 60 putjes van een plaat met 96 putjes, met één zebravislarve per put. Aan elk putje werd E3-kweekmedium (250 μL) toegevoegd om vrij zwemmen mogelijk te maken. De locomotorische activiteit werd geregistreerd met behulp van een vision-systeem. Aan de donkere doos (30 cm × 40 cm × 60 cm) werd zuiver water toegevoegd, die in een verwarmingsstand werd gezet met een temperatuur van 28 °C.
Zodra de temperatuur van de donkere doos 28 °C bereikte, werd de plaat met 96 putjes met zebravissen erin geplaatst en werd het Visual Vision-systeem geactiveerd om de locomotorische activiteit te registreren. Er is een nieuwe map gemaakt om de gegevens op te slaan. Zelfgemaakt videobestand is geselecteerd als videobron om de interface voor experimentele instellingen te openen. In de sectie Experimentinstellingen werd het aantal observatiezones ingesteld op 60, waardoor gelijktijdige observatie van 60 zebravissen mogelijk was. In Arena Settings verscheen het beeld van de plaat met 96 putjes die door de lens was vastgelegd op het scherm, samen met positioneringscirkels. De modules in de interface van Arenas rangschikken zijn zo aangepast dat het lensopnamegebied op elke put is uitgelijnd. In Arena Hardware Mapping was het donkere dooslicht ingesteld op Licht aan.
In de Trial Control Settings werd een nieuw programma gemaakt met een voorbereidingsperiode van 10 minuten en een detectieperiode van 10 minuten, die vervolgens werd toegepast op alle parallelle experimenten. Detectie-instellingen werden gebruikt om te bevestigen dat de functie voor het vastleggen van lenzen normaal werkte. In Trial List werden gegevens van 60 zebravissen in elke groep weergegeven. Het aantal onderzoeken in de werkbalk werd gebruikt om een gegevenstabel te genereren met alle experimentele groepen, waardoor de volledigheid van de gegevens werd gegarandeerd.
Alle instellingen werden bevestigd en de temperatuur van de donkere doos werd op 28 °C gehouden. Nadat was geverifieerd dat elke put één zebravis met vitale functies bevatte, werd het experiment gestart. Tijdens het experiment registreerde de lens van het gedragsinstrument het bewegingstraject, de duur en gerelateerde parameters. Na 20 minuten van de eerste opname werd het systeem automatisch beëindigd en voorbereid op de volgende proefperiode. De donkere doos werd geopend en de plaat met 96 putjes werd vervangen door een nieuwe met zebravissen voor het daaropvolgende experiment.
Aan het einde van het experiment werden de resultaten geselecteerd uit de module Analyse . Experimentele parameters zoals gemiddelde snelheid, afstand, maximale acceleratie en absolute stuurhoek werden uit de resultatenmodule geëxtraheerd en geëxporteerd. De gegevens werden vervolgens verzameld voor analyse van gedragsverschillen tussen zebravisgroepen12.
6. Meting van pro-inflammatoire cytokines
Zebravissen werden verzameld. De preparaten werden gewogen en PBS (0,01 M, pH = 7,4) werd toegevoegd in een gravimetrische verhouding van 1:9 en gehomogeniseerd (5000 tpm, 30 s) bij 4 °C. Homogenaten werden gecentrifugeerd bij 4 °C, 5000 x g, 20 min, en supernatanten werden geoogst. IL-1β en TNF-α werden getest met vis-ELISA-kits volgens de instructies van de fabrikant.
7. Immunohistochemie
Zebravissen werden gefixeerd met 5 ml 4% (v/v) paraformaldehyde. Ingebed in paraffine en gesneden secties van 5 μm dik. Secties werden gedurende 10 minuten geïncubeerd met citraatbuffer (200 μL) in de magnetron. Ze werden gedurende 30 minuten geïncubeerd in 0,3% waterstofperoxide en methanoloplossing om endogene peroxidasen te blokkeren. 3 keer gewassen met PBS, elke keer 5 minuten. Niet-immuun serum werd gedurende 30 minuten geïncubeerd bij 37 ºC. Primair anti-TH-antilichaam (1:100) werd gedurende 30 minuten geïncubeerd bij 37 ºC. 3 keer gewassen met PBS. Incubatie met secundair antilichaam gekoppeld aan mierikswortelperoxidase (1:200) bij 37 ºC gedurende 30 minuten. Vervolgens werd 3,3'-diaminodbenzidine toegevoegd. Secties werden afgebeeld met behulp van een helderveldmicroscoop.
8. Neurotransmitters
HPLC-ECD werd gebruikt om het dopaminegehalte te bepalen. Dopaminehydrochloride werd opgelost in 0,1 M perchloorzuur (HClO4) om een concentratiegradiëntoplossing te verkrijgen van 3,90625 ng/ml, 7,8125 ng/ml, 15,625 ng/ml, 31,25 ng/ml, 62,5 ng/ml en 125 ng/ml. Een reeks dopamine-standaardoplossingen werd geanalyseerd door HPLC-ECD. Lineaire regressie werd uitgevoerd met behulp van de dopamineconcentratie en het dopaminepiekgebied. Er werd een standaardcurve uitgezet. Zebravisweefsels werden gehomogeniseerd met 0,1 M HClO413. Homogenaten werden gecentrifugeerd bij 4 °C, 20.000 x g, 15 min. Vervolgens werden de monsters gescheiden op een ODS2-kolom (E2118047; 4,6 × 250 mm, 5 μm). Er werd een buffer bereid: 25 mmol/L natriumacetaat, 25 mmol/L citroenzuur, 0,01 mmol/L ethyleendiaminetetra-azijnzuur dinatriumzout, 1 mmol/L natrium-1-octaansulfonaat en azijnzuur, pH aangepast aan 3,35. De mobiele fase was acetonitril: buffer (1:9, v/v). Na vacuümfiltratie met een filtermembraan van 0,22 μm werd het monster gedurende 10 minuten ontgast door middel van ultrasone ontgassing. De temperatuur van de kolomoven was 30 °C. Het debiet was 1 ml/min. Het monster werd geïnjecteerd met een volume van 20 μl. De elektrochemische detector werkte op een spanning van 1000 mV met een bereik van 10 μA. De hoeveelheid dopamine in zebravisweefsels werd berekend op basis van de regressievergelijking.
9. Westerse vlek
Eiwitten werden geëxtraheerd uit zebravisweefsel en de concentratie werd getest (eindconcentratie: 10 mg/ml). Eiwitten (50 μg/5 μL) werden onderworpen aan 8% natriumdodecylsulfaat-polyacrylamidegelelektroforese. Het overdrachtsmembraan werd gedurende 1 uur bij 110 V geleid. De vliezen werden gedurende 1 uur geblokkeerd met 5% melk. Incubeerd bij 4 °C met primaire antilichamen: konijn anti-TLR4 (1:1000), konijn anti-NF-κB (1:2000), konijn anti-lamin B1 (1:2000) of konijn anti-GAPDH (1:1000). Na het wassen met TBST (3 keer gedurende 5 minuten elk) werden de membranen gedurende 1 uur geïncubeerd met secundair antilichaam. Banden werden gevisualiseerd met behulp van een ECL Chemiluminescent Substrate Kit en gekwantificeerd met behulp van een gelbeeldvormingssysteem. Lamin B1 en GAPDH werden gebruikt als laadcontroles.
10. Statistische analyse
Alle gegevens werden uitgedrukt als gemiddelde ± SD en geanalyseerd met statistische software. Statistische analyses werden uitgevoerd met behulp van eenrichtingsvariantieanalyse (ANOVA) gevolgd door de Tukey-test. Een P-waarde van <0,05 was statistisch significant.