$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) — это селективный, полупроницаемый физиологический интерфейс, образованный в основном специализированными эндотелиальными клетками головного мозга, поддерживаемыми перицитами и астроцитами, который регулирует молекулярный обмен между кровотоком и интерстициальным пространством мозга для сохранения микроокружения центральной нервной системы (ЦНС). Его целостность имеет важное значение для сохранения гомеостаза ЦНС и защиты нервной ткани от вредных или токсичных веществ1. Нарушение ГЭБ является хорошо известным патологическим признаком при различных нейродегенеративных заболеваниях, включая болезнь Паркинсона (БП), болезнь Альцгеймера и боковой амиотрофический склероз 2,3. Нарушенная функция ГЭБ приводит к повышению проницаемости, позволяя нейротоксическим соединениям и медиаторам воспаления проникать в ткани мозга, тем самым усугубляя прогрессирование заболевания4. Таким образом, оценка целостности ГЭБ имеет решающее значение для получения более глубокого понимания нейроваскулярных и воспалительных механизмов, лежащих в основе этих расстройств.
В то время как модели in vivo на грызунах и in vitro остаются золотыми стандартами для исследований ГЭБ5, рыбки данио рерио (Danio rerio) стали ценной моделью позвоночных в нейробиологии благодаря их генетической податливости, экономичности, простоте в обращении и сохраненным нейроанатомическим и ГЭБ характеристикам умлекопитающих. Несмотря на их растущее использование в нейродегенеративных исследованиях, методы оценки целостности ГЭБ у взрослых рыбок данио все еще ограничены 7,8. Такие методы, как инъекции флуоресцентных индикаторов или трансгенные репортеры, широко используются для личинок 9,10, но создают значительные проблемы у взрослых особей из-за пигментации и снижения прозрачности. Следовательно, целью настоящего исследования является создание простого, воспроизводимого и визуально наглядного протокола для оценки проницаемости BBB у взрослых рыбок данио рерио с использованием экстравазации красителя Evan's Blue (EB). Этот метод включает в себя как качественное наблюдение, так и количественное измерение утечки красителя в ткани мозга, предоставляя практический инструмент для оценки целостности нервно-сосудистых систем при патологических состояниях.
Краситель Evan's Blue, который связывается с сывороточным альбумином и обычно не может проникнуть через неповрежденный BBB11, представляет собой реальную альтернативу для оценки разрушения барьера12. Экстравазация БЭ широко применяется на моделях грызунов для обнаружения утечки ГЭБ при таких состояниях, как черепно-мозговая травма, инсульт и нейровоспаление13. Тем не менее, его применение у взрослых рыбок данио осталось в значительной степени неизученным. В этом исследовании представлена новая адаптация метода EB-красителя, оптимизированная для взрослых рыбок данио-рерио, что позволяет надежно оценить качественную и количественную проницаемость ГЭБ. Метод является экономически эффективным, требует минимального специализированного оборудования и может быть легко масштабирован для нескольких животных, что дает практическое преимущество по сравнению с более сложными подходами, основанными на визуализации, обычно используемыми на личинках.
Используя этот протокол, мы оценили целостность ГЭБ как у здоровых, так и у взрослых рыбок данио-рерио с болезнью Паркинсона. Чтобы вызвать паркинсонизм у рыбок данио, нейротоксин 1-метил-4-фенил-1,2,3,6-тетрагидропиридин (МФТП) вводили внутрибрюшинно, следуя ранее описанному способу14. Результаты показали значительно большую экстравазацию БЭ в мозге рыбок данио-рерио Паркинсона, что согласуется с хорошо задокументированным нарушением ГЭБ, наблюдаемым при БП. Эти результаты подтверждают чувствительность и надежность метода, подтверждая его полезность в связи сосудистой патологии с молекулярными и поведенческими исходами. Таким образом, этот метод представляет собой ценный инструмент для исследователей, изучающих нейроваскулярный вклад в нейродегенеративные заболевания и может быть применен как в генетических, так и в индуцированных токсинами моделях рыбок данио.