Подробный экспериментальный протокол представлен в этой работе для оценки нейроповеденческой токсичности загрязнителей окружающей среды с использованием модели личинок зебры, включая процесс воздействия и тесты на нейроповеденческие показатели.
Методическая статья
Подробный экспериментальный протокол представлен в этой работе для оценки нейроповеденческой токсичности загрязнителей окружающей среды с использованием модели личинок зебры, включая процесс воздействия и тесты на нейроповеденческие показатели.
В последние годы все больше и больше загрязнителей окружающей среды оказались нейротоксическими, особенно на ранних стадиях развития организмов. Личинки зебрафиш являются выдающейся моделью для нейроповеденческого исследования загрязнителей окружающей среды. Здесь предусмотрен подробный экспериментальный протокол для оценки нейротоксичности загрязняющих веществ окружающей среды с использованием личинок зебры, включая сбор эмбрионов, процесс воздействия, нейроповеденческие показатели, процесс испытаний и анализа данных. Кроме того, для обеспечения успеха ассссы обсуждаются культурная среда, процесс экспозиции и экспериментальные условия. Протокол был использован в разработке психопатических препаратов, исследования экологических нейротоксических загрязнителей, и может быть оптимизирован, чтобы сделать соответствующие исследования или быть полезным для механистических исследований. Протокол демонстрирует четкий процесс работы для изучения нейроповеденческого воздействия на личинки зебры и может выявить эффекты различных нейротоксических веществ или загрязняющих веществ.
В последние годы все больше и больше загрязнителей окружающей среды были доказаны нейротоксические1,2,3,4. Однако оценка нейротоксичности in vivo после воздействия загрязнителей окружающей среды не так проста, как оценка эндокринных нарушений или токсичности развития. Кроме того, раннее воздействие загрязняющих веществ, особенно в экологически значимых дозах, привлекает все большее внимание в исследованиях токсичности5,6,7,8.
Зебрафиш в настоящее время устанавливается в качестве модели животных, пригодных для нейротоксичности исследований во время раннего развития после воздействия экологических загрязнителей. Зебрафиши являются позвоночными, которые развиваются быстрее, чем другие виды после оплодотворения. Личинки не нужно кормить, потому что питательные вещества в хорионе достаточно для поддержания их в течение 7 дней послеоплодизации (dpf)9. Larvae выйти из хора на 2 dpf и развивать поведение, такие как плавание иповорот,который можно наблюдать, отслеживается, количественно, и анализируются автоматически с помощью инструментов поведения10,11,12,13, начиная с 3-4 dpf14,15,16,17,18. Кроме того, высокопроизводительные тесты также могут быть реализованы с помощью поведенческих инструментов. Таким образом, личинки зебры являются выдающейся моделью для нейроповеденческого исследования загрязнителей окружающей среды19. Здесь протокол предлагается с использованием высокой пропускной способностью мониторинга для изучения нейроповеденческой токсичности загрязнителей окружающей среды на личинках зебры под легкими стимулами.
Наша лаборатория изучила нейроповеденческую токсичность 2,2',4,4'-тетрабромодифенил эфир (BDE-47)20,21, 6'-Гидрокси / Метокси-2,2',4,4'-tetra Bromodiiphenyl ether (6-OH/MeO-BDE-47)22, дека-броминированный дифениловый эфир (БДЭ-209), свинец и коммерческие хлорированные парафины23 с использованием представленного протокола. Многие лаборатории также используют протокол для изучения нейроповеденческих эффектов других загрязнителей на личинок или взрослых рыб24,25,26,27. Этот нейроповеденческий протокол был использован, чтобы помочь обеспечить механистической поддержки, показывающие, что низкие дозы воздействия бисфенола А и замены бисфенола S индуцированных преждевременного гипоталамического нейрогенеза в эмбриональных зебрафиш27. Кроме того, некоторые исследователи оптимизировали протокол для проведения соответствующих исследований. Недавнее исследование исключило токсичность бета-амилоида (АЗ) в простой модели зебры с высокой пропускной способностью с использованием наночастиц золота с покрытием казеина (Cas AuNPs). Он показал, что «Cas AuNPs в системном циркуляции трансумтризировался через гематоэнцефалический барьер личинок зебры и поглощенных внутримозговых АЗ42, вызывая токсичность в неспецифической, сопровождающей, как образом, которая была поддержана поведенческой патологией28.
Локомотив, угол пути и социальная активность являются тремя нейроповеденческими индикаторами, используемыми для изучения нейротоксических эффектов личинок зебры после воздействия загрязняющих веществ в представленном протоколе. Локомотив измеряется расстоянием плавания личинок и может быть поврежден после воздействия загрязняющих веществ. Угол пути и социальная активность более тесно связаны с функцией мозга и центральной нервной системы29. Угол наклона относится к углу пути движения животных относительно направления плавания30. В системе установлены восемь угловых классов от 180 -180. Для упрощения сравнения, шесть классов в конечном исходе определяются как обычные повороты (-10 "0", 0 "10", средние повороты (-10 "-90", "10" (90) и отзывчивые повороты (-180 "-90", "90" (180) в соответствии с нашими предыдущими исследованиями21,22. Двухрыбная социальная активность является основополагающей для группового поведения; здесь расстояние злт; 0.5 cm между 2 личинками действительными определено как социальный контакт.
Представленный здесь протокол демонстрирует четкий процесс изучения нейроповеденческого воздействия на личинки зебры и дает возможность выявить нейротоксичность различных веществ или загрязняющих веществ. Протокол принесет пользу исследователям, заинтересованным в изучении нейротоксичности загрязнителей окружающей среды.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол соответствует руководящим принципам, утвержденным Комитетом по этике животных Университета Тонджи.
1. Сбор эмбрионов зебрафиш
2. Подготовка перед воздействием
3. Воздействие эмбрионов
4. Подготовка к тесту на поведение
5. Поведенческий тест
6. Анализ данных
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Здесь мы описываем протокол для изучения нейроповеденческих эффектов загрязнителей окружающей среды с использованием личинок зебры под световыми стимулами. Во введении определяются тесты на передвижение, угол наклона и социальную активность. Приведение микроплит в испытаниях на передвижение и угол наклона пути и изображения программного обеспечения показаны ниже. Кроме того, в качестве примеров приводятся результаты наших исследований. Два исследования представляют передвижение и эффекты ...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Эта работа обеспечивает подробный экспериментальный протокол для оценки нейротоксичности загрязняющих веществ окружающей среды с использованием личинок зебры. Зебрафиш проходит через этот процесс от эмбрионов до личинок в период экспозиции, что означает, что хороший уход за эмбрионами и личинками имеет важное значение. Все, что влияет на развитие эмбрионов и личинок, может повлиять на конечный результат. Здесь обсуждается культурная среда, процесс экспозиции и экспериментальные условия, чтобы обеспечить успех всего асссе...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторам нечего раскрывать.
Авторы благодарны за финансовую поддержку со стороны Национального фонда естественных наук Китая (21876135 и 21876136), Национального крупного научно-технического проекта Китая (2017-X07502003-03, 2018-X07701001-22), Фонда МЧС-Шанхай Ключевая лаборатория охраны окружающей среды детей (CEH201807-5) и Шведский научно-исследовательский совет (No 639-2013-6913).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 48-луночный микропланшет | Corning | 3548 | Корпус Embyros |
| 6-луночный микропланшет | Corning | 3471 | Корпус Embyros |
| BDE-47 | AccuStandard | 5436-43-1 | Загрязнитель |
| DMSO | Sigma | 67-68-5 | Косольвентный |
| микроскоп | Olympus | SZX 16 | Прибор для наблюдения |
| Пипетка | Eppendorf | 3120000267 | Решение для переноса |
| Zebrabox | Viewpoint | ZebraBox | Поведенческий прибор |
| Zebrafish | Shanghai FishBio Co., Ltd. | Тюбинген | Данио-рерио |
| ZebraLab | Viewpoint | Программное обеспечение | ZebraLab |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение