Эксперименты проводились в соответствии с Рекомендациями Национальных институтов здравоохранения по использованию лабораторных животных (Публикация 86-23, пересмотренная в 1986 году). И это исследование было одобрено Комитетом по уходу за животными и их использованию Университета Яньтай (YTDX20220623). Реагенты и оборудование, использованные в данном исследовании, перечислены в Таблице материалов.
1. Содержание рыбок данио рерио
Данио рерио сорта АВ (Danio rerio) содержали в системе оборотной воды при температуре воды 27-28,5 °C (pH 7,0) в цикле свет/темнота 14/10 часов. Рыбок данио кормили креветками два раза в день. После естественного спаривания оплодотворенные эмбрионы собирали в чашках Петри, содержащих среду E3 с деионизированной водой, KCl, NaCl, MgSO4·7H2O и CaCl2.
2. Токсичность, вызванная ЛПС у рыбок данио
Эмбрионы рыбок данио через 24 ч после оплодотворения (HPF) были собраны и распределены в контрольную группу и группу LPS, по 60 эмбрионов в каждой группе. Порошок ЛПС взвешивали и добавляли в определенное количество раствора ПБС (рН = 7,4) для растворения, готовили в виде исходного раствора ЛПС 2 мг/мл, помещали при температуре -20 °С для хранения и ожидания. В ходе эксперимента резервный раствор ЛПС разбавляли до 30 мкг/мл, 60 мкг/мл и 90 мкг/мл раствора ЛПС. раствор ЛПС в конечной концентрации 30 г/мл, 60 г/мл или 90 г/мл добавляли в чашки Петри, содержащие 24 эмбриона данио-рерио hpf; объем раствора для каждой опытной лунки составил 3 мл. В контрольной группе эмбрионы рыбок данио культивировали в среде Е3 без ЛПС. Чашки Петри помещали в инкубационную камеру постоянной температуры при температуре 28 °C. Воздействие ЛПС повторялось в соответствии с той же процедурой, о которой говорилось выше, в течение пяти дней подряд.
3. Влияние ингибитора TLR4 на индуцированную ЛПС токсичность у рыбок данио
Эмбрионы рыбок данио-рерио с 24 HPF были распределены в контрольную группу, группы LPS и TAK-242. Был проведен ряд исследований с целью подтверждения регуляторного влияния TAK-242 при конечной концентрации 1 мкМ на регуляцию сигнального пути TLR4, среди которых некоторые исследования показали, что TAK-242, ингибируя ЛПС-индуцированную пролиферацию клеток и высвобождение воспалительных факторов, обеспечивает новый способ решения проблем, связанных с уменьшением глаукомы в послеоперационном периоде11. В группе TAK-242 TAK-242 (1 мкМ, конечная концентрация) добавляли в чашку Петри, содержащую 24 эмбриона данио-рерио hpf; объем раствора для каждой опытной лунки составил 3 мл. Через 30 минут добавляли ЛПС (60 г/мл, конечная концентрация) для индуцирования токсичности, и концентрации ЛПС не вызывали гибели рыбок данио. Эмбрионы контрольной группы поддерживали только в среде Е3. Чашки Петри помещали в инкубационную камеру постоянной температуры при температуре 28 °C. Вышеуказанная процедура повторялась в течение пяти дней подряд.
4. Влияние HSYA на токсичность, вызванную ЛПС, у рыбок данио
Эмбрионы рыбок данио-рерио с 24 HPF были распределены в контрольную группу, группы LPS и HSYA. HSYA в конечной концентрации 20 мкМ, 40 мкМ или 80 мкМ добавляли в чашки Петри, содержащие 24 эмбриона данио-рерио hpf; объем раствора для каждой опытной лунки составил 3 мл. Через 30 мин добавляли ЛПС (60 мкг/мл, конечная концентрация). Эмбрионы контрольной группы поддерживали только в среде Е3. Чашки Петри помещали в инкубационную камеру постоянной температуры при температуре 28 °C. Вышеуказанная процедура повторялась в течение пяти дней подряд.
5. Поведенческая оценка
Рыбки данио были переведены в средние 60 лунок из 96-луночной пластины, с одной личинкой данио-рерио в лунке. В каждую лунку добавляли питательную среду E3 (250 μл) для обеспечения свободного плавания. Локомоторная активность регистрировалась с помощью системы зрения. В темный ящик (30 см × 40 см × 60 см) добавляли чистую воду, который устанавливали в режим нагрева с температурой, отрегулированной до 28 °C.
Как только температура темного ящика достигла 28 °C, 96-луночный планшет с рыбками данио был помещен внутрь, и система визуального зрения была активирована для записи локомоторной активности. Для хранения данных была создана новая папка. В качестве источника видео для входа в интерфейс экспериментальных настроек был выбран Homemade Video File. В разделе «Настройки эксперимента» количество зон наблюдения было установлено равным 60, что позволяет одновременно наблюдать за 60 рыбками данио. В настройках арены изображение 96-луночной пластины, захваченной объективом, появлялось на экране вместе с позиционирующими кругами. Модули в интерфейсе Arrange Arenas были настроены таким образом, чтобы область захвата объектива совпадала с каждой лункой. В Arena Hardware Mapping для подсветки темного ящика было установлено положение «Свет».
В Trial Control Settings была создана новая программа с 10-минутным периодом подготовки и 10-минутным периодом обнаружения, которая затем была применена ко всем параллельным экспериментам. Настройки обнаружения использовались для подтверждения того, что функция захвата объектива работает нормально. В Trial List были отображены данные о 60 рыбках данио в каждой группе. Количество испытаний на панели инструментов было использовано для создания таблицы данных, содержащей все экспериментальные группы, что обеспечило полноту данных.
Все настройки были подтверждены, а температура темного ящика поддерживалась на уровне 28 °C. После проверки того, что в каждой лунке содержится одна рыбка данио с жизненными показателями, эксперимент был начат. В ходе эксперимента объектив поведенческого инструмента фиксировал траекторию движения, продолжительность и связанные с этим параметры. Через 20 минут после первой записи система автоматически завершала работу и готовилась к следующему испытанию. Темный ящик был открыт, и 96-луночный планшет был заменен на новый, содержащий рыбок данио-рерио для последующего эксперимента.
В конце эксперимента были выбраны Результаты из модуля «Анализ ». Экспериментальные параметры, такие как средняя скорость, расстояние, максимальное ускорение и абсолютный угол поворота рулевого колеса, были извлечены из модуля результатов и экспортированы. Затем данные были собраны для анализа поведенческих различий между группамиданио-рерио 12.
6. Измерение провоспалительных цитокинов
Были собраны рыбки данио. Образцы взвешивали и добавляли PBS (0,01 М, pH = 7,4) в гравиметрическом соотношении 1:9 и гомогенизировали (5000 р/мин, 30 с) при 4 °C. Гомогенаты центрифугировали при 4 °C, 5000 x g, 20 мин, и собирали надосадочную жидкость. ИЛ-1β и ФНО-α анализировали с помощью рыбных наборов ИФА в соответствии с инструкцией, предоставленной производителем.
7. Иммуногистохимия
Рыбки данио фиксировали 5 мл 4% (v/v) параформальдегида. Заделывается в парафин и нарезается секциями толщиной 5 мкм. Срезы инкубировали с цитратным буфером (200 мкл) в микроволновой печи в течение 10 мин. Их инкубировали в 0,3% растворе перекиси водорода и метанола в течение 30 мин для блокирования эндогенных пероксидаз. Промыть PBS 3 раза, каждый раз по 5 минут. Неиммунную сыворотку инкубировали в течение 30 мин при 37 ºC. Первичное антитело к TH (1:100) инкубировали в течение 30 мин при 37 ºC. Промывали 3 раза PBS. Инкубируют с вторичными антителами, связанными с пероксидазой хрена (1:200) при 37 ºC в течение 30 мин. Затем добавляли 3,3'-диаминодбензидин. Срезы были визуализированы с помощью светлопольного микроскопа.
8. Нейротрансмиттеры
Для определения уровня дофамина использовали ВЭЖХ-ЭХД. Дофамина гидрохлорид растворяли в 0,1 М хлорной кислоте (HClO4) с получением градиентного раствора концентраций при концентрации 3,90625 нг/мл, 7,8125 нг/мл, 15,625 нг/мл, 31,25 нг/мл, 62,5 нг/мл и 125 нг/мл. Серия стандартных растворов дофамина была проанализирована с помощью ВЭЖХ-ЭКД. Линейная регрессия проводилась с использованием концентрации дофамина и площади пика дофамина. Была построена стандартная кривая. Ткани рыбок данио гомогенизировали 0,1 М HClO413. Гомогенаты центрифугировали при 4 °C, 20 000 x g, 15 мин. Далее образцы разделяли на колонке ODS2 (E2118047; 4,6 × 250 мм, 5 мкм). В качестве буфера готовили: 25 ммоль/л ацетата натрия, 25 ммоль/л лимонной кислоты, 0,01 ммоль/л этилендиаминтетрауксусной кислоты динатриевой соли, 1 ммоль/л 1-октанесульфоната натрия и уксусной кислоты, рН отрегулирован до 3,35. Подвижной фазой был ацетонитрил: буфер (1:9, v/v). После вакуумной фильтрации с помощью фильтрующей мембраны толщиной 0,22 мкм образец дегазировали методом ультразвуковой дегазации в течение 10 мин. Температура колонной печи составляла 30 °C. Расход составлял 1 мл/мин. Образец вводили в объеме 20 мкл. Электрохимический детектор работал при напряжении 1000 мВ с диапазоном 10 мкА. Количество дофамина в тканях рыбок данио рассчитывали на основе уравнения регрессии.
9. Вестерн-блот
Белки извлекали из тканей рыбок данио, и определяли концентрацию (конечная концентрация: 10 мг/мл). Белки (50 мкг/5 мкл) подвергали электрофорезу в геле с 8% додецилсульфатом натрия и полиакриламидом. Передаточную мембрану проводили при напряжении 110 В в течение 1 ч. Мембраны блокировали 5% молоком в течение 1 ч. Инкубируют при 4 °C с первичными антителами: кроликом анти-TLR4 (1:1000), кроликом анти-NF-κB (1:2000), кроличьим анти-ламином B1 (1:2000) или кроличьим анти-GAPDH (1:1000). После промывки TBST (3 раза по 5 мин) мембраны инкубировали со вторичным антителом в течение 1 ч. Полосы визуализировали с помощью набора для хемилюминесцентной подложки ECL и количественно оценивали с помощью системы визуализации геля. В качестве органов управления погрузкой использовались Lamin B1 и GAPDH.
10. Статистический анализ
Все данные были выражены в виде среднего ± SD и проанализированы с помощью статистического программного обеспечения. Статистический анализ был выполнен с использованием одностороннего дисперсионного анализа (ANOVA) с последующим тестом Тьюки. P-значение <0,05 было статистически значимым.