JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

يصف هذا العمل أساليب لإنشاء نماذج ارتفاع السكر في الدم الحادة والمزمنة في الزرد. والهدف من ذلك هو التحقيق في تأثير ارتفاع السكر في الدم على العمليات الفسيولوجية، مثل التأسيسية والإصابة الناجم عن الخلايا العصبية. ويبرز العمل أيضا استخدام الزرد لمتابعة الجزيئات راديولابيلد (هنا، [ 18 F] -FDG) باستخدام بيت / كت.

Abstract

ارتفاع السكر في الدم هو قضية صحية رئيسية تؤدي إلى القلب والأوعية الدموية والخلل الوظيفي. على سبيل المثال، فإنه يرتبط مع زيادة المشاكل العصبية بعد السكتة الدماغية ويظهر أن يضعف العمليات العصبية. ومن المثير للاهتمام، وقد ظهرت الزرد الكبار مؤخرا باعتبارها نموذجا ذات الصلة ومفيدة لمحاكاة ارتفاع السكر في الدم / السكري والتحقيق تكوين الخلايا العصبية التأسيسية والتجدد. يوفر هذا العمل أساليب لتطوير نماذج الزرد من ارتفاع السكر في الدم لاستكشاف تأثير ارتفاع السكر في الدم على تكاثر الخلايا الدماغية في ظل ظروف التماثل و إصلاح الدماغ. يتم تأسيس ارتفاع السكر في الدم الحاد باستخدام الحقن داخل الصفاق من D- الجلوكوز (2.5 غرام / كجم من وزن الجسم) في الزرد الكبار. يسبب ارتفاع السكر في الدم المزمن عن طريق غمر الزرد الكبار في D- الجلوكوز (111 ملم) تحتوي على المياه لمدة 14 يوما. يتم وصف قياسات مستوى السكر في الدم لهذه النهج المختلفة. طرق للتحقيق في تأثير ارتفاع السكر في الدم على كونستيتويف aوتجدد الخلايا العصبية التجدد، من خلال وصف إصابة ميكانيكية من تلسينيفالون، تشريح الدماغ، وتضمين البارافين و سيكتيونينغ مع مشراح، وأداء الإجراءات المناعية، وتظهر. وأخيرا، يتم وصف طريقة استخدام الزرد كنموذج ذات الصلة لدراسة بيوديستريبوتيون من الجزيئات راديولبلد (هنا، [ 18 F] -FDG) باستخدام بيت / كت.

Introduction

ويعرف ارتفاع السكر في الدم على أنه مستويات السكر في الدم المفرطة. على الرغم من أنه يمكن أن يعكس حالة من التوتر الحاد، وارتفاع السكر في الدم هو أيضا حالة من شأنها أن تؤدي في كثير من الأحيان إلى تشخيص مرض السكري، واضطراب مزمن من إفراز الأنسولين و / أو المقاومة. في عام 2016، بلغ عدد البالغين الذين يعانون من مرض السكري 422 مليون شخص في جميع أنحاء العالم، و 1.5 مليون شخص يموتون سنويا من هذا المرض، مما يجعله مشكلة صحية كبيرة 1 . في الواقع، يؤدي مرض السكري غير المنضبط إلى العديد من الاضطرابات الفسيولوجية التي تؤثر على الجهاز القلبي الوعائي والكلى، والجهاز العصبي المحيطي والمركزي.

ومن المثير للاهتمام، ارتفاع السكر في الدم الحاد والمزمن قد يغير الإدراك ويساهم في كل من الخرف والاكتئاب 2 ، 3 ، 4 ، 5 ، 6 . وبالإضافة إلى ذلك، قبول المرضى ثوقد ارتبط ارتفاع السكر في الدم مع أسوأ وظيفية، العصبية، والبقاء على قيد الحياة النتائج بعد السكتة الدماغية 7 ، 8 ، 9 ، 10 ، 11 . وقد تبين أيضا أن ارتفاع السكر في الدم / مرض السكري يؤثر على الخلايا العصبية الكبار، وهي عملية تؤدي إلى توليد الخلايا العصبية الجديدة، من خلال التأثير على نشاط الخلايا الجذعية العصبية والتمايز العصبية، والهجرة، والبقاء على قيد الحياة 2 ، 12 .

على النقيض من الثدييات والأسماك تيلوست، مثل الزرد، وعرض النشاط العصبي الشديد في جميع أنحاء الدماغ كله، ويظهر قدرة بارزة على إصلاح الدماغ خلال سن البلوغ 13 ، 14 ، 15 ، 16 . ومن الجدير بالذكر أن هذه القدرات ممكنة بسبب استمرار النيورال الجذعية / السلف الخلايا، بما في ذلك الدبقية شعاعي و نيوروبلاستس 17 ، 18 ، 19 . وبالإضافة إلى ذلك، ظهرت الزرد مؤخرا كنموذج لدراسة الاضطرابات الأيضية، بما في ذلك السمنة وارتفاع السكر في الدم / مرض السكري 20 ، 21 ، 22 .

على الرغم من أن الزرد هو نموذج معترف بها جيدا من ارتفاع السكر في الدم وتوليد الأعصاب، وقد حققت دراسات قليلة تأثير ارتفاع السكر في الدم على التوازن الدماغ والوظيفة المعرفية 12 ، 23 . لتحديد تأثير ارتفاع السكر في الدم على كونستيتويف والإصابة الناجمة عن تكاثر خلايا الدماغ، تم إنشاء نموذج من ارتفاع السكر في الدم الحاد من خلال الحقن داخل الصفاق من D- الجلوكوز. وبالإضافة إلى ذلك، تم استنساخ نموذج من ارتفاع السكر في الدم المزمن من خلال غمر الأسماك في الماء تستكمل ثإيث D- الجلوكوز 12 . يعرض الزرد العديد من المزايا في مجال البحوث. فهي رخيصة، وسهلة لرفع، وشفافة خلال المراحل الأولى من التنمية، وجينومها تم تسلسلها. في سياق هذا العمل، فإنها تظهر أيضا العديد من المزايا الإضافية: (1) أنها تشترك في العمليات الفسيولوجية مماثلة مع البشر، مما يجعلها أداة حاسمة للبحوث الطبية الحيوية. (2) أنها تسمح للتحقيق السريع لتأثير ارتفاع السكر في الدم على التوازن الدماغ وتوليد الأعصاب، نظرا لنشاط عصبي على نطاق واسع وقوية. و (3) أنها نموذج بديل، مما يسمح للحد من عدد من الثدييات المستخدمة في البحوث. وأخيرا، يمكن استخدام الزرد كنموذج لاختبار بيوديستريبوتيون من الجزيئات راديولبلد والعوامل العلاجية المحتملة باستخدام بيت / كت.

الهدف العام من الإجراء التالي هو توثيق بصريا كيفية إعداد نماذج من ارتفاع السكر في الدم الحاد والمزمن في الزرد، واستخدام زيبأسماك البحر لتقييم إعادة عرض الدماغ في ظروف فرط سكر الدم، ورصد الجزيئات راديولبلد (هنا، [ 18 F] -FDG) باستخدام بيت / كت.

Protocol

تم الحفاظ على الزرد ويلديب الكبار ( دانيو ريريو ) تحت ظروف التصوير القياسي (14/10 ساعة ضوء / الظلام) ودرجة الحرارة (28 درجة مئوية) الظروف. وأجريت جميع التجارب وفقا للمبادئ التوجيهية للجماعة الفرنسية والأوروبية لاستخدام الحيوانات في البحوث (86/609 / إيك و 2010/63 / يو) وتمت الموافقة عليها من قبل لجنة الأخلاقيات المحلية للتجارب على الحيوانات.

1. إنشاء نموذج من ارتفاع السكر في الدم الحاد في الزرد

  1. إعداد محلول الأسهم من تريكين (مس-222) عن طريق إذابة 400 ملغ من مسحوق تريكين في 97.9 مل من الماء و 2.1 مل من 1 M العازلة تريس / حمض الهيدروكلوريك (الرقم الهيدروجيني 9). ضبط درجة الحموضة إلى 7 وقسامة للتخزين في -20 درجة مئوية.
  2. إعداد مخدر للزرد الكبار عن طريق وضع 5 مل من تريكين (حل الأسهم) إلى 100 مل من ماء السمك (تركيز تريكين النهائي: 0.02٪).
  3. نقل واحد الزرد (3 إلى 6 أشهر) من خزانها إلى مخدر حتى يتوقف عن التحرك.
  4. إعادةنقل الأسماك باستخدام ماصة قطع وجفف بسرعة على ورقة الأنسجة ماصة.
  5. تزن الأسماك.
  6. إعداد حقنة من D- الجلوكوز المذاب في برنامج تلفزيوني 1X وحقن 50 ميكرولتر من D- الجلوكوز (2.5 غرام / كجم من وزن الجسم).
    ملاحظة: على سبيل المثال، سوف 0.6 سم الأسماك الحصول على 50 ميكرولتر من 3٪ D- الجلوكوز / برنامج تلفزيوني الحل.
  7. وضع الأسماك على ظهرها وإدراج إبرة الحقنة في تجويف داخل الصفاق.
  8. حقن ببطء الحل الجلوكوز / برنامج تلفزيوني ومن ثم وضع الأسماك مرة أخرى في الماء.
  9. تحقق من الأسماك حتى يتعافى تماما. إعادتها إلى خزانها حتى يتم الوصول إلى الوقت اللازم لأداء قياس السكر في الدم.
    ملاحظة: يتم قياس الجلوكوز في الدم 1.5 ساعة بعد الحقن.

2. إنشاء نموذج من ارتفاع السكر في الدم المزمن في الزرد

  1. إعداد خزان 2 لتر من المياه السمكية نظيفة.
  2. حل 40 غراما من D- الجلوكوز في 2 لتر من ماء السمك للحصول على تركيز D- الجلوكوز النهائي111 ملي.
  3. تزج 5 إلى 7 الزرد الكبار في المياه التي تحتوي على الجلوكوز.
  4. استبدال المياه الجلوكوز D- الجلوكوز كل يومين من أجل تجنب نمو البكتيريا أو الكائنات الدقيقة الأخرى.
  5. بعد 14 يوما من العلاج، ضع السمك لفترة وجيزة في المياه العذبة لإزالة D- الجلوكوز خارج الجسم قبل أخذ قياس مستوى السكر في الدم.

3. قياس مستويات الجلوكوز في الدم في الزرد

  1. تغطية الأسماك مع الجليد للقتل الرحيم السريع.
    ملاحظة: لا تستخدم جرعة زائدة من تريكين، وهذا يؤدي إلى اختلافات واسعة في مستويات السكر في الدم. لا تترك السمك في الجليد لفترة طويلة جدا، لأن هذا سيؤدي إلى تجلط الدم.
  2. امسح السمك بطبقة من الأنسجة الماصة لإزالة جميع المياه وتجنب أي تخفيف للدم أثناء قياس سكر الدم.
  3. إزالة العين باستخدام ملقط تشريح وانتظر حتى يتم تعبئة تجويف العين مع الدم.
  4. وضع شريط اختبار على غلوكمتر وأنانسرت الشريط في تجويف العين.
  5. قياس مستويات الجلوكوز في الدم.

4. تحليل انتشار خلايا الدماغ بعد ارتفاع السكر في الدم

  1. الحلول والمخازن المؤقتة: المتطلبات والتحضير
    1. إعداد 1 لتر من برنامج تلفزيوني 1X عن طريق إضافة 100 مل من برنامج تلفزيوني 10X إلى 900 مل من H المقطر O 2 (د 2 O) والمزيج.
    2. إعداد برنامج تلفزيوني 1X مع 0.2٪ المنظفات (بس-T؛ انظر الجدول من المواد).
      ملاحظة: لإعداد 1 لتر من بس-T، إضافة 2 مل من المنظفات (انظر الجدول المواد ) إلى 1 لتر من برنامج تلفزيوني.
    3. إعداد سلسلة الإيثانول (100٪ x 2؛ 95٪؛ 85٪؛ 70٪، 50٪، و 30٪) و 0.85٪ كلوريد الصوديوم.
    4. إعداد عازلة عازلة: بس-T تحتوي على 0.5٪ إلى 1٪ مسحوق الحليب.
      ملاحظة: لإعداد 200 مل من عرقلة العازلة، إضافة 2 غرام من مسحوق الحليب إلى 200 مل من بست.
    5. إعداد العازلة المستضد استرجاع، سترات الصوديوم.
      ملاحظة: لإعداد 1 لتر من العازلة سيترات الصوديوم، إضافة 2.94 غرام من سترات الصوديوم ثلاثيملح الصوديوم يذوى إلى 1 لتر من د 2 0. ضبط درجة الحموضة إلى 6 قبل ملء إلى 1 L.
    6. إعداد بارافورمالدهيد 4٪ العازلة بس، مضيفا 4 غرام من بارافورمالدهيد إلى 100 مل من برنامج تلفزيوني 1X. دافئ تحت التحريض في 58-60 درجة مئوية حتى يذوب تماما.
  2. إعداد عينة ل إمونوهيستوشيميستري: تثبيت والجفاف
    1. بعد قياس مستوى السكر في الدم، فصل الرأس من الجسم عن طريق قطع الرأس خلف الخياشيم.
      ملاحظة: بدلا من ذلك، يمكن استخراج الدماغ مباشرة وتجميدها لتجارب أخرى، مثل استخراج مرنا.
    2. إصلاح رؤساء بين عشية وضحاها في 4 درجات مئوية في بارافورمالدهيد 4٪ المذاب في برنامج تلفزيوني (بفا-بس).
    3. في اليوم التالي، وغسل لفترة وجيزة رؤساء في برنامج تلفزيوني.
    4. تشريح العقول بعناية باستخدام المجهر. شطف رؤساء ثابتة مع برنامج تلفزيوني واستخدام إبرة لتأمين رأس تحت المجهر تشريح. إزالة العينين والجزء العلوي من الجمجمة مع ملقط. يتنبهلي استخراج الدماغ ووضعه في برنامج تلفزيوني 1X.
    5. على التوالي غسل العقول الثابتة مع برنامج تلفزيوني 1X لمدة 30 دقيقة، 0.85٪ كلوريد الصوديوم لمدة 30 دقيقة و 70٪ إتوه / 0.85٪ كلوريد الصوديوم (ت / ت) لمدة 15 دقيقة، إتوه 70٪ لمدة 15 دقيقة (مرتين)، 85٪ إتوه لمدة 20 دقيقة، 95٪ إتوه لمدة 20 دقيقة، و إتوه 100٪ لمدة 20 دقيقة (مرتين). احتضان بين عشية وضحاها في حل إتوه 100٪ النهائي.
      ملاحظة: العقول المجففة يمكن أن تبقى لعدة أشهر في إتوه 100٪ في 4 درجات مئوية قبل تضمين البارافين.
  3. إعداد عينة ل إمونوهيستوشيميستري: إعداد الأنسجة لتضمين البارافين
    1. وضع العقول في كوب زجاجي صغير.
      ملاحظة: لا تستخدم وعاء بلاستيكي، لأن التولوين يمكن أن يتلف بعض المواد البلاستيكية.
    2. إزالة الإيثانول واستبدالها مع التولوين، كما يجب استعادة العقول تماما من قبل التولوين. أداء اثنين من 30 دقيقة حمامات التولوين.
    3. إزالة التولوين ووضع العقول في كاسيت التضمين. وضع كاسيت مغلقة في ذوبان سلسلة البارافين الأكواب في 58-60 درجة مئوية (30 دقيقة في كل كوب البارافين). تشغيل ملقط إدراج الاحترار. في نهاية حمامات البارافين، وأخرج الكاسيت وتصب بعض البارافين السائل في العفن.
    4. صب البارافين المذاب في قالب ووضع الدماغ في الداخل. توجيه الدماغ باستخدام ملقط إدراج الاحترار، وذلك باستخدام التوجه الأمامي الخلفي من الدماغ كدليل. السماح بارافين تتصلب على جزء التبريد من آلة التضمين.
    5. لأسباب فنية، ووضع العقول على طول المحور الأمامي الخلفي. بعد فك كتلة البارافين، والمحصول عليه وإصلاحه على كاسيت، مع البارافين ذاب في التوجه الصحيح للسماح باجتزاء عرضي.
    6. إدراج كتلة البارافين في الذراع من مشراح. قطع 50 ميكرون سميكة أقسام حتى يتم الوصول إلى مستوى عينة الدماغ. تقليم كتلة البارافين للحصول على أرجوحة وضبط سمك الاقسام إلى 7 ميكرون. جمع أشرطة البارافين باستخدام فرشاة الطلاء ووضعها على باب أسودإيه. قطعها بلطف كل 3 إلى 4 أقسام.
    7. وضع شريحة على لوحة الاحترار وتغطيته مع د 2 O المياه.
    8. وضع بلطف قطع شرائط على الماء. إزالة الماء مع ورقة الأنسجة ماصة عند انتشار أشرطة البارافين بما فيه الكفاية / تكشفت. إزالة آخر قطرات ميكانيكيا. إزالة الماء من الشرائح والسماح لهم الجافة لمدة لا تقل عن 3 ساعة على لوحة الاحترار في حوالي 30-40 درجة مئوية.
  4. إجراء المناعية
    1. إزالة الشمع البارافين عن طريق وضع أقسام في ثلاث حاويات من زيلين لمدة 7 دقائق لكل منهما.
    2. ترطيب المقاطع عن طريق وضع الشرائح في حاوتين من 100٪ إتوه لمدة 2 دقيقة لكل منهما، تليها حمامات 95٪ إتوه، 85٪ إتوه، إتوه 70٪، و 30٪ إتوه لمدة 30 ثانية لكل منهما. وأخيرا، وضعت لفترة وجيزة الشرائح في د 2 O ومرتين في برنامج تلفزيوني لمدة 5 دقائق لكل منهما.
    3. إجراء استرجاع مستضد من خلال احتضان المقاطع في العازلة سترات في الميكروويف (2 دقيقة في 500 W) حتىيبدأ المخزن المؤقت في الغليان. السماح الشرائح استعادة في درجة حرارة الغرفة لمدة 15 دقيقة.
    4. يغسل ثلاث مرات في بست، 5 دقائق لكل منهما، ومنع المقاطع لمدة 45 دقيقة في بست تحتوي على 1٪ الحليب. احتضان بين عشية وضحاها مع الأجسام المضادة الأولية (على سبيل المثال تكاثر المستضد النووي الخلية (بنا) لتكاثر الخلايا التكاثري، 1/100) المخفف في عرقلة العازلة ( أي بست، 1٪ الحليب).
    5. غسل ثلاث مرات في بست، 5 دقائق لكل منهما، واحتضان المقاطع لمدة 90 دقيقة مع الأجسام المضادة الثانوية المناسبة (على سبيل المثال الماعز المضادة للفأر اليكسا فلور 488؛ 1/200) المخفف في عرقلة العازلة ومع دابي (1/500).
    6. يغسل ثلاث مرات في بست، 5 دقائق لكل منهما، وجبل الشرائح مع الفلورسنت المتوسطة المتزايدة (انظر الجدول من المواد).
    7. تحليل تلطيخ باستخدام إبيفلورزنس و / أو المجهر متحد البؤر.
    8. تحديد تكاثر الخلايا الدماغية على الأقل ثلاثة أقسام الدماغ المتعاقبة من منطقة ذات أهمية في ثلاثة على الأقل متميزةimals.
      ملاحظة: بدلا من ذلك، يمكن أن يتم تضمين الدماغ في الاغاروز على المضي قدما في فيبراتوم سيكتيونينغ والمناعية خالية من العائمة، كما هو موضح سابقا 24 .
  5. دراسة تأثير ارتفاع السكر في الدم على آليات إصلاح الدماغ
    ملاحظة: بدلا من ذلك، التحقيق في إصلاح الدماغ تحت ارتفاع السكر في الدم الحاد والمزمن لا يمكن أن يؤديها بعد إصابة الجرح طعنة من تيلنسيفالون، كما هو موضح سابقا 24 ، 25 ، 26 . موجز:
    1. تخدير الكبار الزرد مع تريكين.
    2. وضع السمك تحت المجهر تشريح مع الضوء.
    3. عقد الأسماك بيد واحدة.
    4. مع ناحية أخرى، إدراج حقنة 30 G عموديا من خلال الجمجمة في منطقة وسطي من نصف الكرة الدماغية اليمنى.
    5. وضع السمك مرة أخرى في المياه العذبة الأسماك، D- الجلوكوز تستكمل المياه (111مم)، أو السيطرة على مياه السمك. السماح للأسماك البقاء على قيد الحياة لمدة 7 أيام بعد الإصابة.
      ملاحظة: راجع الخطوة 4 لبقية الإجراء.

5. تصوير بيوديستريبوتيون من جزيئات راديولبلد من قبل بيت / كت في الزرد: فلورودوكسيجلوكوس ([18F] -FDG) لتحليل استقلاب الجلوكوز

  1. إعداد حقنة 50 ميكرولتر تحتوي على 20 مبق من محلول ملحي من [18F] -FDG.
  2. وضع حقنة وراء شاشة واقية من الإشعاع.
  3. تخدير الزرد الكبار مع تريكين.
  4. وضع السمك وراء شاشة واقية من الإشعاع.
  5. حقن [18F] -FDG في التجويف داخل الصفاق. امسح موقع الحقن بقطعة صغيرة من ورق المناديل لمنع الكشف عن [18F] -FDG المتبقي الذي يمكن أن يتسرب من بطن السمك.
  6. استخدام معايرة النظائر المشعة لقياس النشاط المتبقي الواردة على حقنة والأنسجة لحساب الجرعة المحقونة بالضبط.
  7. وضع السمك علىإو، قطعة صغيرة من الأنسجة ماصة غارقة مع تريكين ولف بلطف عنه. وضع السمك مع الأنسجة ماصة على السرير من التصوير بيت / كت.
  8. إدراج السرير في نظام التصوير بيت / كت والبدء في عملية الاستحواذ.
  9. الشروع في إجراء اقتناء بيت / كت.
  10. في نهاية الإجراء، وضع الأسماك مرة أخرى إلى كمية صغيرة من المياه السمكية الطازجة.
    ملاحظة: بدلا من ذلك، بعد حقن [18F] -FDG، يمكن وضع الأسماك مرة أخرى إلى كمية صغيرة من المياه العذبة لمدة 10 دقيقة إلى 1 ساعة لتسهيل نشر [18F] -FDG قبل تخدير الأسماك مرة أخرى ل بيت / التصوير المقطعي.

النتائج

باستخدام الإجراءات المذكورة في هذه المقالة، تم إجراء الحقن داخل الصفاق من D- الجلوكوز (2.5 غرام / كجم من وزن الجسم) على الزرد الكبار وأدى إلى زيادة كبيرة في مستويات السكر في الدم 1.5 ساعة بعد الحقن ( الشكل 1A ). 24 ساعة بعد الحقن، كانت مستويات...

Discussion

يصف هذا العمل أساليب مختلفة لإنشاء النماذج الحادة والمزمنة من ارتفاع السكر في الدم في الزرد. وتتمثل المزايا الرئيسية لهذه الإجراءات في ما يلي: (1) أنها تسمح بانخفاض عدد الثدييات المستخدمة في البحث، (2) أنها بسيطة لإعداد وسريعة لتنفيذ، و (3) أنها اقتصادية. ولذلك، فإن مثل ?...

Disclosures

ولم يتم الكشف عن أي تضارب محتمل في المصالح.

Acknowledgements

نتوجه بالشكر الجزيل إلى مديرية الجامعة الفرنسية (دان) من جامعة لا ريونيون لتحرير الفيديو (على وجه الخصوص، جان فرانسوا فيفريه، وإريك إسناولت، وسيلفان دوكاس)، وليندا روز موتاجان لتعليق الصوت، ماري أوزبورن بيلجرين والصوت عبر، ومنصة سيريوي. وقد حظي هذا العمل بدعم من المنح المقدمة من جامعة لا ريونيون (بونوس كواليتي ريشيرتش، ووسيتيفس إنسيتاتيفس)، و كونسيل ريجيونال دي لا ريونيون، وروبيان ونيون (كبر / فيدر)، و فيلانسيا أسوسياتيون. وحصلت الرابطة على منحة زمالة من وزارة التعليم الوطنية، ورابطة الدراسات العليا والبحث العلمي، وجامعة لا ريونيون (كونترات دوكتورال).

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
1mL Luer-Lok SyringeBD, USA309628
4',6'-diamidino-2-phenylindole (DAPI)Sigma-Aldrich, GermanyD8417
7 mL bijou container plain labDutscher, France080171
D-glucoseSigma-Aldrich, Germany67021
Digital cameraLife Sciences, JapanHamamatsu ORCA-ER
Disposable base molds Simport, CanadaM475-2
Donkey anti-rabbit Alexa fluor 488Life Technologies, USAA21206
Embedding centerThermo Scientific, USAShandon Histocentre 3
Fluorescence microscopeNikon, JapanEclipse 80i
Fluorodeoxyglucose (18F-FDG)Cyclotron, France
Glucometer test stripLifeScan, FranceOne-Touch 143 Ultra
Goat anti-mouse Alexa fluor 594Life Technologies, USAA11005
In-Vivo Imaging SystemTriFoil Imaging, CanadaTriumph Trimodality 
MicrotomeThermo Scientific, USAMicrom HM 355 S
Monoclonal mouse anti-PCNADAKO, USAclone PC10
Paraformaldehyde (PFA)Sigma-Aldrich, GermanyP6148-500G
Polyclonal rabbit anti-GFAPDAKO, USAZ033429
Slide drying benchElectrothermal, USAMH6616
Sodium chlorideSigma-Aldrich, GermanyS9888
Sodium citrate trisodium salt dehydrate Prolabo, France27833.294
Sterile needleBD Microlance 330 G 1/2 ; 0.3 mm× 13 mm
Student Dumont #5 ForcepsFine Science Tools91150-20
Student surgical scissorsFine Science Tools91400-14
Superfros Plus Gold SlidesThermo Scientific, USAFT4981GLPLUS
Surgical microscopeLeica, FranceM320-F12
Tissue embedding cassettesSimport, CanadaM490-10
Tissue embedding mediumLeicaBiosystems, USA39602004
TolueneSigma-Aldrich, Germany244511
Tricaine MS-222Sigma-Aldrich, GermanyA5040
Triton X100Sigma-Aldrich, GermanyX100-500 mL
Vectashield medium Vector Laboratories, USAH-1000
XyleneSigma-Aldrich, Germany534056
Fish StrainAB
Saline phosphate buffer (10X PBS) pH 7.4 (for 1 liter)For preparing 10X PBS, add the following  salts and complete to 1 liter with distilled water
Potassium chloride (MM : 74.55 g/mol): 2.00 gSigma-Aldrich, Germany746436
Potassium phosphate monobasic (MM: 136,09 g/mol): 2.40gSigma-Aldrich, Germany795488
Sodium chloride (MM : 58.44 g/mol): 80.00 g Sigma-Aldrich, GermanyS9888
Sodium phosphate dibasic (MM: 141,96 g): 14,40 gSigma-Aldrich, Germany795410

References

  1. Ho, N., Sommers, M. S., Lucki, I. Effects of diabetes on hippocampal neurogenesis: links to cognition and depression. Neurosci Biobehav Rev. 37 (8), 1346-1362 (2013).
  2. Cukierman, T., Gerstein, H. C., Williamson, J. D. Cognitive decline and dementia in diabetes--systematic overview of prospective observational studies. Diabetologia. 48 (12), 2460-2469 (2005).
  3. Gaudieri, P. A., Chen, R., Greer, T. F., Holmes, C. S. Cognitive function in children with type 1 diabetes: a meta-analysis. Diabetes Care. 31 (9), 1892-1897 (2008).
  4. Brismar, T., et al. Predictors of cognitive impairment in type 1 diabetes. Psychoneuroendocrinology. 32 (8-10), 1041-1051 (2007).
  5. Ojo, O., Brooke, J. Evaluating the Association between Diabetes, Cognitive Decline and Dementia. Int J Environ Res Public Health. 12 (7), 8281-8294 (2015).
  6. Capes, S. E., Hunt, D., Malmberg, K., Pathak, P., Gerstein, H. C. Stress hyperglycemia and prognosis of stroke in nondiabetic and diabetic patients: a systematic overview. Stroke. 32 (10), 2426-2432 (2001).
  7. Stead, L. G., et al. Hyperglycemia as an independent predictor of worse outcome in non-diabetic patients presenting with acute ischemic stroke. Neurocrit Care. 10 (2), 181-186 (2009).
  8. Kagansky, N., Levy, S., Knobler, H. The role of hyperglycemia in acute stroke. Arch Neurol. 58 (8), 1209-1212 (2001).
  9. Gilmore, R. M., Stead, L. G. The role of hyperglycemia in acute ischemic stroke. Neurocrit Care. 5 (2), 153-158 (2006).
  10. Desilles, J. P., et al. Diabetes mellitus, admission glucose, and outcomes after stroke thrombolysis: a registry and systematic review. Stroke. 44 (7), 1915-1923 (2013).
  11. Dorsemans, A. C., et al. Impaired constitutive and regenerative neurogenesis in adult hyperglycemic zebrafish. J Comp Neurol. , (2016).
  12. Schmidt, R., Strähle, U., Scholpp, S. Neurogenesis in zebrafish - from embryo to adult. Neural Dev. 8, 3 (2013).
  13. Kizil, C., Kaslin, J., Kroehne, V., Brand, M. Adult neurogenesis and brain regeneration in zebrafish. Dev Neurobiol. 72 (3), 429-461 (2012).
  14. Grandel, H., Brand, M. Comparative aspects of adult neural stem cell activity in vertebrates. Dev Genes Evol. 223 (1-2), 131-147 (2013).
  15. Lindsey, B. W., Tropepe, V. A comparative framework for understanding the biological principles of adult neurogenesis. Prog Neurobiol. 80 (6), 281-307 (2006).
  16. März, M., et al. Heterogeneity in progenitor cell subtypes in the ventricular zone of the zebrafish adult telencephalon. Glia. 58 (7), 870-888 (2010).
  17. Chapouton, P., Jagasia, R., Bally-Cuif, L. Adult neurogenesis in non-mammalian vertebrates. Bioessays. 29 (8), 745-757 (2007).
  18. Lindsey, B. W., Darabie, A., Tropepe, V. The cellular composition of neurogenic periventricular zones in the adult zebrafish forebrain. J Comp Neurol. 520 (10), 2275-2316 (2012).
  19. Sarras, M. P., Intine, R. V. Use of Zebrafish as a Disease Model Provides a Unique Window For Understanding the Molecular Basis of Diabetic Metabolic Memory. Zebrafish. , 2611-2619 (2012).
  20. Oka, T., et al. Diet-induced obesity in zebrafish shares common pathophysiological pathways with mammalian obesity. BMC Physiol. 10, 21 (2010).
  21. Capiotti, K. M., et al. Persistent impaired glucose metabolism in a zebrafish hyperglycemia model. Comp Biochem Physiol B Biochem Mol Biol. 171, 58-65 (2014).
  22. Capiotti, K. M., et al. Hyperglycemia induces memory impairment linked to increased acetylcholinesterase activity in zebrafish (Danio rerio). Behav Brain Res. 274, 319-325 (2014).
  23. Schmidt, R., Beil, T., Strähle, U., Rastegar, S. Stab wound injury of the zebrafish adult telencephalon: a method to investigate vertebrate brain neurogenesis and regeneration. J Vis Exp. (90), e51753 (2014).
  24. Diotel, N., et al. Effects of estradiol in adult neurogenesis and brain repair in zebrafish. Horm Behav. 63 (2), 193-207 (2013).
  25. Rodriguez Viales, R., et al. The helix-loop-helix protein id1 controls stem cell proliferation during regenerative neurogenesis in the adult zebrafish telencephalon. Stem Cells. 33 (3), 892-903 (2015).
  26. Kaslin, J., Ganz, J., Brand, M. Proliferation, neurogenesis and regeneration in the non-mammalian vertebrate brain. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 363 (1489), 101-122 (2008).
  27. Kroehne, V., Freudenreich, D., Hans, S., Kaslin, J., Brand, M. Regeneration of the adult zebrafish brain from neurogenic radial glia-type progenitors. Development. 138 (22), 4831-4841 (2011).
  28. Alunni, A., Bally-Cuif, L. A comparative view of regenerative neurogenesis in vertebrates. Development. 143 (5), 741-753 (2016).
  29. März, M., Schmidt, R., Rastegar, S., Strähle, U. Regenerative response following stab injury in the adult zebrafish telencephalon. Dev Dyn. 240 (9), 2221-2231 (2011).
  30. Wullimann, M., Rupp, B., Reichert, H. . Neuroanatomy of the zebrafish brain: A topological atlas. , 1-144 (1996).
  31. Pellegrini, E., et al. Identification of aromatase-positive radial glial cells as progenitor cells in the ventricular layer of the forebrain in zebrafish. J Comp Neurol. 501 (1), 150-167 (2007).
  32. Zupanc, G. K., Hinsch, K., Gage, F. H. Proliferation, migration, neuronal differentiation, and long-term survival of new cells in the adult zebrafish brain. J Comp Neurol. 488 (3), 290-319 (2005).
  33. Sarras, M. P., Intine, R. V. Use of Zebrafish as a Disease Model Provides a Unique Window For Understanding the Molecular Basis of Diabetic Metabolic Memory. iConcept Press. , 2611-2619 (2013).
  34. Connaughton, V. P., Baker, C., Fonde, L., Gerardi, E., Slack, C. Alternate Immersion in an External Glucose Solution Differentially Affects Blood Sugar Values in Older Versus Younger Zebrafish Adults. Zebrafish. , (2016).
  35. Prasad, S., Sajja, R. K., Naik, P., Cucullo, L. Diabetes Mellitus and Blood-Brain Barrier Dysfunction: An Overview. J Pharmacovigil. 2 (2), 125 (2014).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

124 18 F FDG

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved