Vi presenterar en metod för att samla cerebrospinalvätska (CSF) och att skapa ett system som saknar CSF inom den embryonala zebrafisk hjärnan ventrikulära systemet. Detta möjliggör ytterligare undersökning av CSF sammansättning och dess krav under embryonal hjärnans utveckling.
Cerebrospinalvätska (CSF) är ett protein rik vätska som finns i hjärnan ventriklar. Det finns under tidig ryggradsdjur embryonal utveckling och kvarstår hela livet. Vuxen CSF tros dämpa hjärnan, ta bort avfall och bär utsöndrade molekyler 1,2. I vuxen och äldre embryot är majoriteten av CSF gjorts av koroidea plexus, en serie mycket vaskulariserade sekretoriska regioner belägna intill hjärnan kammare 3-5. I zebrafisk är koroidea plexus helt bildas vid 144 timmar efter befruktning (HPF) 6. Före detta, i både zebrafisk och andra ryggradsdjur embryon inklusive mus, en signifikant mängd av embryonal CSF (eCSF) är närvarande. Dessa uppgifter och studier inom chick tyder på att neuroepitelet är sekretoriska tidigt i utvecklingen och kan vara den största källan till eCSF före koroidea plexus utveckling 7.
eCSF innehåller ca tre gånger mer protein tHan vuxna CSF, vilket tyder på att det kan ha en viktig roll under utveckling 8,9. Studier på kyckling och mus visar att utsöndrade faktorer i eCSF, fluidtrycket, eller en kombination av dessa, är viktiga för neurogenes, genexpression, cellproliferation, och cellöverlevnad i neuroepitelet 10-20. Proteomik analyser av människa, råtta, mus och kyckling eCSF har identifierat många proteiner som kan vara nödvändiga för CSF-funktion. Dessa inkluderar extracellulära matriskomponenter, apolipoproteiner, osmotiska tryckreglerande proteiner, och proteiner involverade i celldöd och proliferation 21-24. Emellertid, de komplexa funktioner eCSF är till stor del okända.
Vi har utvecklat en metod för att ta bort eCSF från zebrafisk ventriklar i hjärnan, vilket möjliggör identifiering av eCSF komponenter och för analys av eCSF kravet under utveckling. Även om mer eCSF kan samlas in från andra ryggradsdjur system wed större embryon kan eCSF hämtas från de tidigaste stadierna av zebrafisk utveckling, och under genetiska eller miljömässiga förhållanden som leder till onormal hjärnans ventrikel volym eller morfologi. Rening och uppsamling av eCSF möjliggör masspektrometrisk analys, undersökning av eCSF funktion och återinförande av utvalda faktorer i ventriklarna att analysera deras funktion. Således tillgängligheten av den tidiga zebrafisk embryo möjliggör detaljerad analys av eCSF funktion under utveckling.
Användning av denna teknik för att manuellt tömma eCSF från zebrafisk ventriklar i hjärnan kommer att vara användbart för att fastställa krav på eCSF under utveckling. Dessutom kommer denna teknik tillåter beskrivning av eCSF proteinprofilen under loppet av embryonal utveckling. Identifiering av olika proteiner under denna tid kommer att möjliggöra ytterligare utredning funktion av GSR och dess potentiella roll under hjärnans utveckling. I amnioternas, några faktorer som identifierats i eCSF (IGF2, FGF2, r…
The authors have nothing to disclose.
Detta arbete stöddes av det nationella institutet för mental hälsa, och National Science Foundation. Särskilt tack till Dr Jen Gutzman, Dr Amanda Dickinson och andra SIVE medlemmar lab för många nyttiga diskussioner och konstruktiv kritik, och Olivier Paugois för sakkunnig fisk djurhållning.
Name of Reagent | Company | Catalogue number |
Eppendorf CellTram Oil | Eppendorf | 516 000.025 |
Mineral Oil | Sigma | M8410 |
Tricaine powder | Sigma | A5040 |
Capillary Tubes | FHC Inc. | 30-30-1 |