Рыбки данио-рерио (Danio rerio) обладают повышенной способностью к регенерации центральной нервной системы (ЦНС) по сравнению с другими млекопитающими 1,2,3. Недавно, чтобы лучше понять молекулярные механизмы, лежащие в основе этой повышенной регенеративной способности, был проведен сравнительный анализ регенерации тканей с использованием технологии секвенирования следующего поколения 4,5,6. Структуры мозга у рыбок данио-рерио и четвероногих совершенно разные 7,8,9. Это означает, что было разработано несколько моделей черепно-мозговых травм с использованием мелких рыб со схожими структурами мозга и биологическими особенностями, чтобы облегчить исследование основных молекулярных механизмов, способствующих увеличению регенеративной способности.
Кроме того, медака (Oryzias latipes) является популярным лабораторным животным с низкой способностью к регенерации сердца и нейронов10,11,12,13 по сравнению с рыбками данио. Рыбки данио-рерио и медака имеют сходные структуры мозга и ниши для взрослых нейральных стволовых клеток (НСК)14,15,16,17. У рыбок данио-рерио и медаки тектум зрительного нерва включает два типа НСК: нейроэпителиоподобные стволовые клетки и радиальные глиальные клетки (RGCs)15,18. Ранее была разработана ножевая рана для тектума зрительного нерва взрослых рыбок данио, и эта модель была использована для исследования молекулярных механизмов, регулирующих регенерацию мозга у этих животных 19,20,21,22,23. Эта молодая взрослая модель ножевых ранений рыбок данио-рерио индуцировала регенеративный нейрогенез из RGC 19,24,25. Это ножевое ранение в тектуме зрительного нерва является надежным и воспроизводимым методом 13,19,20,21,22,23,24,25. Когда та же модель травмы была применена к взрослой медаке, низкая нейрогенная способность RGC в тектуме зрительного нерва medaka была выявлена с помощью сравнительного анализа пролиферации и дифференцировки RGC после травмы13.
Модели ножевых ранений в тектуме зрительного нерва также были разработаны в моделяхмумихога 26, но детали повреждения тектума не были хорошо задокументированы по сравнению с повреждением теленцефала27. Ножевое ранение в тектуме зрительного нерва с использованием рыбок данио-рерио и медаки позволяет исследовать дифференциальные клеточные реакции и экспрессию генов между видами с дифференциальной регенеративной способностью. В этом протоколе описывается, как выполнить ножевое ранение в тектуме зрительного нерва с помощью инъекционной иглы. Этот метод может быть применен к мелким рыбам, таким как рыбки данио-рерио и медака. Здесь объясняются процессы подготовки образцов для гистологического анализа и анализа клеточной пролиферации и дифференцировки с использованием флуоресцентной иммуногистохимии и криосекций.