En grunnleggende protokoll vurdere toksisitet av kjemikalier i en modell dyr, Caenorhabditis elegans, er beskrevet. Metoden er praktisk og nyttig for utviklingen av legemidler så vel som for risikovurdering av forskjellige miljøgifter.
Toksikologiske evaluering er avgjørende for å forstå effekten av kjemikalier på levende organismer i grunnleggende og anvendt biologiske vitenskap felt. En ikke-pattedyr jord rundt ormen, Caenorhabditis elegans, er en verdifull modell organisme for toksikologi studier på grunn av sin bekvemmelighet og mangel på dyreetikk problemer sammenlignet med pattedyr dyr systemer. En detaljert prosedyre av toksikologiske evaluering av kjemikalier i C. elegans er beskrevet i denne protokollen. En klinisk anticancer narkotika, etoposide, som mål menneskelige topoisomerase II og hemmer utryddelse av menneskelig kreftceller, ble valgt som modell testing kjemisk. Alder-synkroniserte C. elegans egg ble utsatt for dimethyl sulfoxide (DMSO) eller etoposide, og deretter vekst C. elegans var overvåkes hver dag i 4 dager av stereo mikroskop observasjon. Totalt antall egg lagt fra C. elegans behandlet med DMSO eller etoposide regnes også ved hjelp av stereo mikroskopet. Etoposide behandling i betydelig grad påvirket vekst og reproduksjon C.elegans. Sammenligning av antall egg lagt fra ormer med forskjellige treatment perioder av kjemikalier, kan det være bestemt at reproduktivtoksisitetsstudier av kjemikalier på C. elegans reproduksjon er reversibel eller irreversible. Disse protokollene kan være nyttig for både utviklingen av ulike stoffer og risikovurdering av miljømessige giftstoffer.
Toksikologiske evaluering er viktig for utviklingen av legemidler, nutraceuticals, og cosmeceuticals, samt risikovurdering av forskjellige miljøgifter. Gnager modellen er en av de mest populære i vivo eksperimentelle systemene for denne undersøkelse; også er ikke-pattedyr organismer som C. elegans også mye brukt. Non-pattedyr toksikologiske evaluering modeller er gunstig på grunn av ikke bare dyr etiske spørsmål, men også deres bekvemmelighet og nytte vurderer kostnadseffektivitet, maintainability, hastighet og reproduserbarhet1,2 ,3,4.
C. elegans, en jord rundt ormen, har blitt utnyttet som en modell dyr i ulike grunnleggende anvendt biologi og kjemi forskning. Det er en 1 mm lang, gjennomsiktig nematode, som bare er vedlikeholdt i fast eller flytende Rundormer vekst medier (NGM) med bakterielle belastningen Escherichia coli OP50. C. elegans har en kort livssyklus, og vill-type N2 C. elegans ligger ca 300 eggeskall. Derfor overføres det lett brukes som experimental materialer3,4,5. C. elegans har også vært mye brukt i toksikologiske undersøkelsene av mange narkotika og miljøgifter6,7,8,9.
Fordi mange anticancer legemidler målet raskt dele celler, kan de også skade raskt dele normale celler som benmargen, intestinal epitel og hårsekken celler. For eksempel målrette topoisomerase hemmende anticancer narkotika DNA replikeringsprosessen med kreftceller. Derfor hemmer de også raskt dele normale celler. Hver levende organisme har topoisomerases og disse topoisomerase hemmere sannsynligvis innvirkning miljømessige økosystemer6,10,11. Dermed er en narkotika toksikologiske evaluering plattform ved hjelp av en modell dyr verdifulle for både utviklingen av legemidler og risikovurdering.
I denne artikkelen beskriver vi detaljerte protokoller for å teste toksisitet av etoposide, som er en klinisk anticancer agent som mål topoisomerase II, som en modell giftig kjemisk i C. elegans. For dette formålet, vil vi beskrive metoden måling kroppsstørrelse og antall egg lagt i C. elegans behandlet med etoposide.
I denne artikkelen beskrive vi toksisitet evalueringen av kjemikalier i C. elegans, en jord-nematode, med etoposide som et toxicant eksempel. For dette formålet brukte vi to eksperimentelle forhold. I det første settet, C. elegans ble dyrket på etoposide som inneholder plater fra egg til ung voksen scenen og deretter ormene fikk lov til å legge egg på normal NGM plater uten kjemikalier. I andre eksperimentelle sett, ble C. elegans kontinuerlig behandlet med etoposide gjennom hele eksperime…
The authors have nothing to disclose.
Denne studien ble støttet av Korea Institute of Science and Technology intramural forskning tilskudd (2E27513) og det høy verdiøkende mat teknologi Development Program (IPET) finansiert av Landbruksdepartementet, Food and Rural Affairs (315067-03).
Agar | Affymetrix, USA | 10906 | |
Caenorhabditis elegans N2 | Caenorhabditis Genetics Center (CGC) | Wild type | |
Cholesterol | Sigma, USA | C3045 | |
Dimethyl sulfoxide | Sigma, USA | D2650 | |
Escherichia coli OP50 | Caenorhabditis Genetics Center (CGC) | ||
Etoposide | Sigma, USA | E1383 | |
Image J software (ver 1.4) | Natinoal Institute of Health, USA | https://imagej.nih.gov/ij/ | |
Microscope camera | Jenopitk, Progress Gryphax, Germany | ||
Peptone | Merck, USA | 107213 | |
35 × 10 mm Petri dish | SPL Life Sciences, South Korea | 10035 | |
90 × 15 mm Petri dish | SPL Life Sciences, South Korea | 10090 | |
Stereo microscope | Nikon, Japan | SMZ800N | |
Yeast extract | Becton Dickinson, USA | 212750 |