Данио рерио (Danio rerio) стала ценным модельным организмом в биомедицинских исследованиях, в первую очередь благодаря своему генетическому сходству с человеком, при этом более 70% человеческих генов имеют аналоги данио-рерио 1,2. Это генетическое сходство в сочетании с компактными размерами рыбок данио, быстрым циклом развития и способностью к обширным генетическим манипуляциям делает их мощным инструментом для научных исследований. Эти характеристики особенно полезны для экспериментов, связанных с трансплантацией клеток, доставкой лекарств и отслеживанием клеток. Кроме того, оптическая прозрачность прозрачных личинок и специфических мутантов пигментации, таких как данио Каспер, позволяет точно визуализировать трансплантированные клетки или вещества, предлагая более эффективную и экономичную альтернативу традиционным животным моделям.
Рыбки данио широко используются для разработки моделей трансплантации рака и для проведения скрининга лекарств для лечения тяжелых заболеваний, таких как глиома, меланома, опухоли поджелудочной железы и лейкемия 3,4,5,6,7,8,9,10. Как правило, эти модели запускаются на личиночной стадии, чтобы воспользоваться незрелой иммунной системой личинок и присущей ей прозрачностью, что упрощает процесс инъекции и повышает осуществимость краткосрочных исследований. Однако использование личинок ограничивает продолжительность оценки приживления и терапевтических вмешательств 7,11. Перенос этих экспериментальных протоколов на взрослых рыбок данио создает такие проблемы, как более сложные процедуры инъекций, снижение эффективности приживления, более высокие показатели смертности и повышенная вариабельность индивидуальных реакций. Эти проблемы подчеркивают острую потребность в совершенствовании методов инъекций и доставки веществ, особенно для исследований с участием взрослых рыбок данио, которые требуют длительных периодов наблюдения.
Исторически сложилось так, что внутрисердечные инъекции12 и ретроорбитальные (РО) инъекции13 были основными методами доставки лекарств и трансплантации клеток у взрослых рыбок данио. Внутрисердечная инъекция, которая включает в себя введение веществ непосредственно в сердце, обеспечивает немедленную системную циркуляцию лекарств, но связана со значительными рисками, включая потенциальное повреждение сердца и высокую смертность. С другой стороны, инъекция обратного осмоса, которая доставляет материалы в венозный синус за глазом, также способствует быстрому системному распределению, но может быть стрессом для рыб и требует высокой точностивыполнения. Внутривенные инъекции, хорошо зарекомендовавшие себя для системной доставки веществ мышам и крысам, имеют решающее значение для исследований фармакокинетики, оценки эффективности лекарств и терапевтических вмешательств в этих моделях 15,16,17,18. В последнее время внутривенные инъекции приобрели известность в исследованиях рыбок данио, особенно в исследованиях врожденных иммунных реакций19,20 и острого повреждения почек21 у личинок данио-рерио. Тем не менее, их применение у взрослых рыбок данио остается ограниченным.
В этом исследовании мы разработали и оптимизировали процедуру внутривенной инъекции, специально предназначенную для взрослых рыбок данио, которая значительно улучшает показатели выживаемости, точность и эффективность доставки. Мы наглядно демонстрируем этот метод и предоставляем подробный протокол с использованием этой усовершенствованной методики. Мы успешно провели внутривенные инъекции клеток цельного почечного мозга (WKM) из рыбы Tg (mpo: EGFP) и красителя FITC-декстрана взрослым рыбам Casper , с подтверждением доставки и приживления, оцененным с помощью флуоресцентной микроскопии. Наши результаты показывают, что усовершенствованная техника внутривенного введения является более эффективной и последовательной по сравнению с традиционными внутрисердечными методами и методами РО. Поскольку использование рыбок данио в научных исследованиях продолжает расширяться, внедрение этой усовершенствованной техники внутривенных инъекций, вероятно, улучшит наше понимание патогенеза заболевания и ускорит разработку новых терапевтических подходов.