وأيد هذا العمل من خلال منحة بحثية من مؤسسة أسرة ايوكوكا جامعة روزاليند فرانكلين بدء الأموال، والمعاهد الوطنية للصحة منح DK092721 (لRVI). الكتاب أود أن أشكر نيكي Intine للحصول على مساعدات في إعداد مخطوطة.

يتم تنفيذ كافة الإجراءات التالية الإرشادات الموضحة في &quot;مبادئ رعاية الحيوان المعملية&quot; (المعاهد الوطنية للصحة المنشور رقم 85-23، تنقيح 1985) وافقت جامعة روزاليند فرانكلين رعاية الحيوان المؤسسية واستخدام اللجنة الحيوان بروتوكول 08-19. هناك 2 الاختصارات الهامة التي يتم استخدامها في هذا المخطوط. 1) DM: يشير إلى الأسماك التي هي في حالة فرط سكر الدم الحادة (300 ملغ / دل)، وكانت مدة لا تقل عن 3 أسابيع. 2) MM: يشير إلى الأسماك التي كانت 21 يوما (انظر البروتوكول) DM الأسماك ويسمح لنسبة السكر في الدم من خلال استعادة السيطرة تجديد البنكرياس. ويتحقق ذلك في غضون (14) يوما من إزالة المخدرات. تعتبر أسماك MM من هذه النقطة فصاعدا. من المهم أيضا أن نلاحظ أن الأسماك التي يتم يشار إلى السيطرة تعامل مماثل كما DM الأسماك أو MM من حيث عدد الحقن (المالحة فقط)، والحضانة مرة عند درجات الحرارة المختلفة وعدد وتوقيتمن بتر الزعنفة الذيلية. 1. جيل من اسماك الزرد مع داء السكري، السمك DM <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد كل من الانتعاش وخزانات المياه مخدر. المياه الانتعاش أمر طبيعي أسماك المياه. لمخدر المياه إضافة كافية 2-فينوكسييثانول بحيث يتم التوصل إلى التخفيف 1:1،000 في أسماك المياه العادية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد الحل 0.3٪ (في غطاء الدخان) من streptozocin (STZ) وذلك بإضافة 6 ملغ من STZ إلى 2 مل من كلوريد الصوديوم 0.09٪ وعلى الفور وضع الحل على الجليد. وسوف توفر ما يكفي من هذا الحل لحقن حقن حوالي 20 الأسماك في 20 دقيقة. إذا كنت يتجاوز علامة 20 دقيقة، ووقف، وجعل حل STZ جديدة قبل الشروع. في محلول ملحي أنبوب منفصل قسامة ما يكفي للأسماك السيطرة. وبمجرد solubilized STZ جميع الخطوات اللاحقة لا تتطلب استخدام الدخان غطاء محرك السيارة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ملء حقنة سم مكعب ½ مجهزة إبرة قياس 27 1/2 مع حلول STZ أو ضمان السيطرة ليس هناك فقاعات الهواء. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Anesthetize كل على حدة الأسماك عن طريق وضع الأسماك في المياه مخدر، وانتظر حتى يتوقف حركتهم السباحة (1-2 دقائق). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مرة واحدة لفترة وجيزة تخدير وضع السمك على منشفة ورقية لامتصاص الماء الزائد أي، ضع السمك في وزن القارب وقياس كتلة الأسماك. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضع السمك على سطح ثابت (بيتري غطاء الطبق) للحقن. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حقن محلول STZ أو في التجويف البريتوني من الأسماك عن طريق إدراج إبرة الماضي شطبة في الجانب الخلفي من الصفاق البطني. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> 0،35 ملغ / ز ينبغي تسليم (350 ملغ / كغ) من STZ إلى كل الأسماك وحجم الحل 0.3٪ المطلوبة ويمكن حساب ذلك على النحو التالي. <ol class="lalpha" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تتكاثر الأسماك كتلة (ز) بنسبة 0.35 لانتاج كمية STZ في ملغ المطلوبة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تقسيم المنتج ولدت قبل 3 أعلاه لانتاج حجم الحل اللازم ل0.3٪ في حقن ميكرولتر. عينة: للحصول على الأسماك ز 0.5: أ) 0.5 × 0.35 = 0.175 ب) .0175 / 3 = 0،058 مل= 58 ميكرولتر. سيتم حقن نفس الحجم من دون STZ لسمكة السيطرة. يجب أن يكون إنشاء وحدات التخزين هي ورقة لحقن الشامل في الأسماك وتستخدم للإشارة سريعة. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حقن التالية وضع الأسماك في الانتعاش خزان المياه ومراقبتها للنشاط السباحة العادية. يتم نقل مرة واحدة وقد تحقق هذا السمك إلى خزان الحياة الطبيعية التي يتم الاحتفاظ في نطاق درجات الحرارة المخفضة من 22 ° C - 24 ° C. هذا أمر بالغ الأهمية خفض درجة الحرارة لتحريض كفاءة ارتفاع السكر في الدم (داء السكري، DM). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> على الرغم من ارتفاع السكر في الدم يتم الكشف في غضون 24 ساعة من الحقن الأولى، من أجل إحداث حالة ارتفاع السكر في الدم لفترات طويلة من عالية جدا في الزرد تتطلب حقن متكررة الحث تليها مرحلة الحقن الصيانة الأسبوعية كما هو مبين أدناه. </li></ol> الأسبوع 1: 3 حقن (يوم 1، 3، 5)، الأسبوع 2: 1 حقن (يوم 12)، الأسبوع 3: 1 حقن (يوم 19)، الأسبوع 4: (يوم 21) نفذمقايسة المصالح. عند هذه النقطة تعتبر الزرد أنها كانت في حالة ارتفاع السكر في الدم لفترات طويلة من ويحمل مضاعفات السكري اعتلال الكلية من واعتلال الشبكية وضعاف أيضا تجديد زعنفة. ويشار إلى أنه هذه الأسماك DM. بالإضافة إلى ذلك إذا رغبت في الحفاظ على الأسماك في ولاية فرط سكر الدم مع حقن الصيانة الأسبوعية. ينبغي أن يتوقع ما يقرب من 5٪ الموت أثناء هذه العملية. 2. جمع الدم ومستوى السكر في الدم الصيام (FBGL) تقدير <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يجب على كل مجموعة من الأسماك ومراقبة DM تشمل الأسماك بما فيه الكفاية لتحديد بدقة FBGL المتوسط ​​للمجموعة كما يتطلب هذا الفحص لا بد من التضحية هذه الأسماك. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد أنبوب PCR صفت لكل عينة دم تحتوي على 5 ميكرولتر من محلول ملحي معقم طبيعي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لجمع الدم، تخدير الأسماك على النحو الوارد أعلاه، قم بإزالة كافة المياه، ضع السمك على شريحة المجهر وباستخدام مشرط، وإزالة الرأس من الأسماكفي قاعدة الوصاد. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جمع الدم (لتصل إلى 2 ميكرولتر) التي يتم تحريرها من الأسماك على الشريحة وبسرعة إضافة إلى ميكرولتر 5 من ملحي معقم pipetting صعودا وهبوطا للتأكد من أن الدم لا تسد. وضع العينة على الفور على الجليد. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحديد حجم عينة من الدم عن طريق قياس الحجم الكلي للسائل (المالحة + الدم) ومن ثم طرح خارج ميكرولتر 5 من المالحة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نقل 5 ميكرولتر من الدم المخفف من كل أنبوب PCR في أنبوب 1.5 مل microfuge وتحديد تركيز السكر في الدم باستخدام الجلوكوز الفحص QuantiChrome كيت. يتم تنفيذ هذا عن طريق اتباع بروتوكول الشركة المصنعة دون استثناء. النتائج المتوقعة: عادي الأسماك التحكم / 60 ملغ / دل وDM 310 الأسماك ملغ / دل. </li></ol> 3. الذيلية مؤشرات مالية التجديد الدراسات <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تخدير الأسماك كما هو موضح في 1،0-1،4. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الأسماك على مكان غطاء طبق بتري وبتر الزعنفة الذيلية في خط مستقيم باستخدام حجم العقيمة10 مشرط الأقرب إلى النقطة الأولى المتفرعة lepidotrichia أثناء عرض زعنفة من خلال المجهر تشريح. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> السماح للأسماك لاسترداد كما هو الحال في وضع 1،10 ولكن الأسماك في C ° 33 للمرحلة النمو التجديدي للمقايسة. هذا هو درجة الحرارة التي أنشئت لتسريع زعنفة تحليل التجدد. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ولا يمكن تصوير الزعانف في أي وقت آخر إلا بتر ندرس بشكل روتيني نمو التجدد في 28 و 24 و 72 ساعة بعد القسم العابر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تخدير الأسماك كما كان من قبل (انظر 1،0-1،4)، ضع السمك تحت المجهر تشريح مجهزة الكاميرا (نيكون نستخدم SMZ-1500 كاميرا مجهزة Q-التصوير) وجمع كل الصور زعنفة على التكبير مع برنامج 1X عناصر NIS . وينبغي نشر زعنفة للتصوير بحيث يتم توسيع بالكامل دون الإضرار أو تمتد الأنسجة ويجب أن تكون خالية من أي قطرات الماء. من أجل التناسق دائما مكان على الجانب الظهري إلى اليمين. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> طباعة الصور وقياس غرو التجددمنطقة وث باستخدام برنامج J صورة واستخدام لوحة الرسم. تتبع في جميع أنحاء منطقة كاملة من النمو الجديدة وتحديد المنطقة. وينبغي بذل كل قياس خمس مرات وبلغ متوسط ​​لضمان دقة التتبع. من المهم أن الصور المستخدمة لم يكن لديك الظلال أو قطرات الماء حيث أن هذه المساهمة إلى أخطاء في قياس مساحة ثمرة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قياس طول الموقع بتر على طول المحور الظهري البطني و-تقسيم المنطقة تحدد في 3.6 بواسطة هذا القياس. هذا يسمح بالمقارنة الأسماك من مختلف الأحجام مباشرة. </li></ol> 4. جيل من اسماك الزرد الأيض (MM) الذاكرة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدء مجموعة من الأسماك وضوابطها DM المناسبة كما هو موضح في القسم 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في 21 يوما لتحديد FBGL مجموعة فرعية من مجموعة وتقسيم الأسماك DM إلى 2 مجموعات فرعية. تواصل الأسبوعية STZ الحقن لإحدى المجموعات كعناصر تحكم DM لمدة التجربة. وقف STZ الحقن للمجموعة الثانية وincubatه الأسماك في درجة الحرارة العادية. في غضون 14 يوما وهذه الزرد استعادة العادي الأنسولين والسكر في الدم عن طريق التحكم تجديد البنكرياس. وتسمى هذه الأسماك الآن MM (التمثيل الغذائي الأسماك الذاكرة). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في 30 يوما إزالة المخدرات آخر بتر الزعانف الذيلية عن نطاق السيطرة، وDM MM الأسماك عن طريق الطريقة الموضحة في 3.2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> العودة الأسماك لظروف المياه الطبيعية على التجدد زعنفة لمدة 30 يوما. وهذا يسمح للنمو ما نسميه والأنسجة الذاكرة الأيض. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لمدة 60 يوما في إجراء بتر الثانية (كما هو موضح في 3.2) داخل الأنسجة التي تم تجديدها في الفترة من 30-60 يوما وتنفيذ أعمال التجديد الزعنفة الذيلية مقايسة (3،1-3،7) الشكل 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> عزل الأنسجة وأداء الفحص من الفائدة. انظر الجدول 1 للاطلاع على ملخص البروتوكول. </li></ol>

الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

داء السكري هو مرض استقلابي من التقلبات، في البداية تشخيص باسم فرط سكر الدم، وهذا يؤدي في النهاية إلى ضرر الأوعية الدموية مما يؤدي إلى مضاعفات كثيرة التي لا تزال قائمة حتى بعد كل ويتحقق سوائية سكر الدم على الرغم من تدخل الصيدلانية. هذا ويشار إلى مضاعفات استمرار كذاكرة...

داء السكري (DM) هو مشكلة صحية خطيرة ومتزايدة على أن النتائج انخفاض في متوسط ​​العمر المتوقع بسبب مرض الاوعية الدموية الدقيقة محددة (اعتلال الشبكية، اعتلال الكلية، اعتلال الأعصاب، ضعف التئام الجروح) والأوعية الكبيرة (أمراض القلب والسكتة الدماغية) المضاعفات 1. بدأت مرة واحدة، ومضاعفات السكري مواصلة التقدم دون انقطاع حتى عندما يتم تحقيق السيطرة على سكر الدم و2،3 اصطلح على تسميته هذه الظاهرة ذاكرة التمثيل الغذائي أو تأثير الإرث. وجرى الاعتراف بوجود هذه الظاهرة سريريا خلال 1990s في وقت مبكر باسم &quot;مكافحة داء السكري والمضاعفات الابتدائية و(DCCT)&quot; تقدمت وتمت بدعم من التجارب منذ عدة سريرية إضافية 4،5،6،7،8،9،10، 11،12،13،14. وكانت النماذج الحيوانية من DM الحرجة للاكتشافات علم وظائف الأعضاء المتعلقة patho-من مضاعفات السكري والتمثيل الغذائي الذاكرة. في الواقع، وقد تم توثيق أولا استمرار مضاعفات السكري في الكلاب نموذجا من السكريومنذ ذلك الحين اعتلال الشبكية التي تدعمها خطوط العديد من الأدلة التجريبية باستخدام مجموعة متنوعة من نظم الاستزراع في المختبر، والنماذج الحيوانية 15،16،17،18،19،20،21. هذه الدراسات تبين بوضوح أن فترة فرط سكر الدم الأولي في نتائج تشوهات دائمة (بما في ذلك التعبير الجيني الشاذة) من الأعضاء المستهدفة / ميكانيكي الخلايا ويقترح إشراك epigenome. Epigenomes تتكون من لونين جميع التعديلات لإعطاء نوع من الخلايا وتكون مسؤولة عن الخلية الجينات الفريدة الملف التعبير. التعديلات كروموسوم الحيوية خلال والتطوير والدعم تمايز الخلايا، تستجيب للمؤثرات الخارجية، ورثت ستابلي ميتوتيكلي] 22،23 ويمكن تغييرها في مرض 24،25،26. وتشمل هذه الآليات جينية: آخر التعديلات هيستون متعدية، غير الكنسي إدراج متغير هيستون في octomers، والتغيرات من خلال الوصول لونين الحامض النووي، والجيناتالسيطرة من خلال التعبير الترميز غير الرناوات الصغيرة 27،28،29،30. تماما، وعمليات جينية تسمح خلية / الكائنات الحية على الاستجابة بسرعة للتغيير المحفزات البيئية 31،32،33، فإنها تمنح أيضا القدرة للخلية إلى &quot;حفظ&quot; هذه اللقاءات مرة واحدة تتم إزالة الحافز 23،22. لذلك، وتغيير ملامح التعبير الجيني الناتجة عن عمليات جينية مستقرة في حالة عدم وجود إشارة (ق) التي شرع لهم وراثية من خلال انقسام الخلايا، لاقت اهتماما كبيرا والآليات الجزيئية الكامنة وراء من الأمراض بما في ذلك الذاكرة البشرية الأيض. النتائج التي تظهر في سياق DM وعلم التخلق التطورات الموازية في أمراض أخرى في هذا عدد كبير من التغييرات الناجمة عن ارتفاع السكر في الدم جينية تسبب تغيرات ملحوظة في الشبكات الثابتة الترانسكربتي من الخلايا (34،35،36،37،38 مشاركة في). كان الزرد طويلة كائن نموذج رئيس الوزراء لستودى الفقاريات التنمية ومع ذلك شهدت السنوات ال 15 الماضية نموا متزايدا في استخدام هذا الكائن الحي لدراسة الأمراض التي تصيب البشر 39. وقد وضعت نماذج من الأمراض التي تصيب البشر الزرد تغطي مجموعة واسعة من الأمراض بما في ذلك الاضطرابات الوراثية البشرية والأمراض المكتسبة 40،41،42. العديد من المزايا من الزرد على غيرها من الكائنات الفقارية تشمل نموذج الخصوبة العالية، في وقت قصير جيل والشفافية من خلال مرحلة البلوغ المبكر، وتخفيض تكاليف السكن ومجموعة من الأدوات للتلاعب الجيني. وعلاوة على ذلك، ونظرا لحفظ مسارات واسعة من علم وظائف الأعضاء والوراثية الخلوية بين الفقاريات والقدرة على أداء عالية الإنتاجية عروض المخدرات، تم الزرد استخدمت بنجاح لاكتشاف الأدوية. وقد وضعنا نموذجا الزرد الكبار من داء السكري من النوع الأول باستخدام المخدرات سكري، streptozocin. اتسمت نحن هذا النموذج لإظهار أن مرضى السكري لا الزردر فقط عرض المعروفة المضاعفات الثانوية الإنسان، ولكن بالإضافة إلى ذلك، تظهر ضعف التجدد أطرافهم (الذيلية تجديد FIN) نتيجة لفرط سكر الدم البيئة. وبالإضافة إلى ذلك، فقد أبلغنا أن فرط سكر الدم الزرد العودة إلى سكر الدم العادي في حدود 2 أسابيع من إزالة المخدرات بسبب تجديد خلايا بيتا في البنكرياس الذاتية مما أدى إلى حالة طبيعية من الناحية الفسيولوجية نسبة السكر في الدم. لكن، في المقابل، تجديد أطرافه في هذه الأسماك لا يزال ضعاف بنفس القدر كما في حالة السكري الحاد تشير إلى هذا التعقيد واستمرت هو عرضة للذاكرة الأيض. وكان الدافع الرئيسي لتوليد هذا النموذج إلى توفير نظام لدراسة مكونات جينية مستقرة ميتوتيكلي] التي تدعم الذاكرة ظاهرة التمثيل الغذائي في حالة عدم وجود ضوضاء خلفية البيئة فرط سكر الدم السابقة. في ختام البروتوكول المقدمة هنا يمكن معالجة الأنسجة والزرد أو انتقائية من قبل أي فحص مناسبة للresearchers يحتاجها. وقد استخدمنا بنجاح هذا الإجراء لتحديد التغييرات الجينوم على نطاق المستمرة في الحامض النووي الناجم عن ارتفاع السكر في الدم التي يتم الاحتفاظ بها في حالة الذاكرة الأيض 21. ونحن نرى أن هذا النموذج من الزرد مرض السكري من النوع الأول ومزايا مبتكرة عدة على الأنظمة نموذج آخر لفحص الذاكرة الأيض. 1) من الممكن إجراء جميع الدراسات لدينا في الجسم الحي وكما الأسماك السابقة العودة إلى فرط سكر الدم من خلال تجديد سوائية سكر الدم انتاج الانسولين الذاتية، أنها لا تحتاج إلى حقن الأنسولين الخارجية. لذلك، هذا يتجنب تعقيد المسامير والوديان في السيطرة على سكر الدم التي قد تحدث في الحيوانات التي تتطلب الأنسولين الخارجية. 2) كما هو موضح أعلاه، يتم استبعاد تحفيز خلفية عن الدولة السابقة السكري (أي استمرار وجود glycation المتقدمة المنتجات النهائية وعلى رد الفعل علامات أنواع الاكسجين)، وبالتالي يمكن للمرء أن دراسة epig بحتةenetic العوامل الأيضية من الذاكرة. يمكن 3) أن يتم تنفيذ التجارب وبسرعة حيث يستغرق حوالي 80 يوما من تحريض السكري فحص الذاكرة حتى الأيض. 4) الذيل الزعنفة هو تجديد ودود جدا وتجريبيا يسمح لسهولة التلاعب الجيني والتجريبية التي هناك مجموعة واسعة من الأدوات. 5) الذيل الزعنفة تجديد يوفر طريقة بسيطة جدا وقابلة للقياس الكمي لتقييم الذاكرة التمثيل الغذائي، وبالتالي سيسمح لاكتشاف المخدرات في المستقبل.

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> اسم كاشف </td><td> شركة </td><td> كتالوج رقم </td><td> التعليقات (اختياري) </td></tr><tr><td> Streptozocin </td><td> سيغما الدريتش </td><td> S0130 </td><td></td></tr><tr><td> 2 فينوكسييثانول </td><td> سيغما الدريتش </td><td> P1126 </td><td></td></tr><tr><td> مشرط (حجم 10) </td><td> فيشر العلمية </td><td> 089275A </td><td></td></tr><tr><td> أطباق بتري </td><td> فيشر العلمية </td><td> 08-757-13 </td><td></td></tr><tr><td> ½ سم مكعب حقنة، مع إبرة قياس 27 1/2 </td><td> فيشر العلمية </td><td> 305620 </td><td></td></tr><tr><td> QuantiChrome الحلاوةبيئة نظام التشغيل فحص عدة. </td><td> نظم الأحيائي </td><td> DIGL-100 </td><td></td></tr><tr><td> كلوريد الصوديوم </td><td> سيغما الدريتش </td><td> S3014 </td><td></td></tr><tr><td> تشريح مجهر </td><td> نيكون </td><td> TMZ-1500 </td><td> أي المجهر تشريح على ما يرام. </td></tr><tr><td> كاميرا للتصوير </td><td> نيكون </td><td> س التصوير </td><td> أي كاميرا مناسبة. </td></tr><tr><td> الصورة J البرمجيات </td><td> المعاهد الوطنية للصحة </td><td> صورة NIH </td><td></td></tr><tr><td> عناصر NIS </td><td> نيكون </td><td></td><td> أي برنامج التصوير هو مناسب. </td></tr></tbody></table>

a zebrafish model of diabetes mellitus and metabolic memory

داء السكري يؤثر حاليا 346،000،000 الأفراد، ومن المتوقع أن ترتفع إلى 400 مليون نسمة بحلول عام 2030. وقد كشفت الأدلة من المختبر على حد سواء والكبيرة الحجم التجارب السريرية أن السكري مضاعفات التقدم دون عوائق عبر ظاهرة التمثيل الغذائي الذاكرة حتى عندما يتم تحقيق السيطرة صيدلي نسبة السكر في الدم. ويمكن التعبير الجيني من خلال تغيير ثابت تغييرات جينية والتي لا تسمح للخلايا والكائنات الحية على الاستجابة بسرعة للتغيير المحفزات البيئية ولكن أيضا تمنح قدرة الخلية على &quot;حفظ&quot; هذه اللقاءات مرة واحدة تتم إزالة الحافز. على هذا النحو، يتم حاليا الأدوار التي تلعب في هذه الآليات ظاهرة الذاكرة الأيض محل دراسة. وقد أبلغنا مؤخرا وضع نموذج الزرد من مرض السكري من النوع الأول ويتميز هذا النموذج لإظهار أن مرضى السكري ليس فقط الزرد عرض المضاعفات المعروفة الثانوية بما في ذلك التغييرات المرتبطةمع اعتلال الشبكية السكري، اعتلال الكلية السكري وضعف التئام الجروح ولكن أيضا يحمل ضعاف تجديد الزعنفة الذيلية. هذا النموذج هي فريدة من نوعها في أن الزرد قادرة على التجدد في البنكرياس التالفة واستعادة دولة سوي سكر الدم على غرار ما هو متوقع في مرحلة ما بعد زرع المرضى من البشر. وعلاوة على ذلك، جولات متعددة من بتر الزعنفة الذيلية تسمح لفصل ودراسة آثار جينية نقية في الجسم الحي في النظام دون تعقيد العوامل المحتملة من الدولة السكري السابقة. على الرغم من تحقيق سوائية سكر الدم بعد تجديد البنكرياس، ومضاعفات السكري الثانوي لتجديد الجلد والزعانف التئام الجروح استمرت إلى ما لا نهاية. في حالة تجديد زعنفة ضعف، يتم الاحتفاظ هذه الحالة المرضية حتى بعد جولات متعددة من تجديد زعنفة في الأنسجة زعنفة ابنته. هذه الملاحظات تشير إلى عملية جينية الكامنة الموجودة في ولاية الذاكرة الأيض. هنا نقدم الأساليب اللازمة لجنرال بنجاحerate الجماعات الذاكرة السكري والتمثيل الغذائي من الأسماك ومناقشة مزايا هذا الطراز.

النوع الأول الزرد السكري ليس فقط عرض المضاعفات المعروفة الثانوية من اعتلال الشبكية واعتلال الكلية، ولكن أيضا، تظهر خاصية تعقيد إضافي: ضعف التجدد الزعنفة الذيلية. هذا التعقيد في وقت لاحق نظرا لاستمرار الذاكرة التمثيل الغذائي في الأسماك التي استعادة السيطرة على مستو...

Watch this Scientific Journal Video about A Zebrafish Model of Diabetes Mellitus and Metabolic Memory at JoVE.com

A Zebrafish Model of Diabetes Mellitus and Metabolic Memory

الذاكرة هي ظاهرة التمثيل الغذائي التي تستمر مضاعفات السكري والتقدم دون عوائق حتى بعد تحقيق سوائية سكر الدم صيدلي. نحن هنا وصفا لنموذج السكري داء الزرد التي هي فريدة من نوعها من حيث أنه يسمح لفحص مكونات جينية تنتقل من الذاكرة الأيض ميتوتيكلي]<em&gt; في الجسم الحي</em&gt;.

نموذج من اسماك الزرد مرض السكري والأيض الذاكرة

Diabetes mellitus currently affects 346 million individuals and this is projected to increase to 400 million by 2030. Evidence from both the laboratory ...

a-zebrafish-model-of-diabetes-mellitus-and-metabolic-memory

Research

JoVE Journal

Medicine

25.6K Views.  Rosalind Franklin University of Medicine and Science. الذاكرة هي ظاهرة التمثيل الغذائي التي تستمر مضاعفات السكري والتقدم دون عوائق حتى بعد تحقيق سوائية سكر الدم صيدلي. نحن هنا وصفا لنموذج السكري داء الزرد التي هي فريدة من نوعها من حيث أنه يسمح لفحص مكونات جينية تنتقل من الذاكرة الأيض ميتوتيكلي] في الجسم الحي

Video: A Zebrafish Model of Diabetes Mellitus and Metabolic Memory

Screening for Melanoma Modifiers using a Zebrafish Autochthonous Tumor Model

Genomic studies of human cancers have yielded a wealth of information about genes that are altered in tumors1,2,3. A challenge arising from these studies is that many genes are altered, and it can be difficult to distinguish genetic alterations that drove tumorigenesis from that those arose incidentally during transformation. To draw this distinction it is beneficial to have an assay that can quantitatively measure the effect of an altered gene on tumor initiation and other processes that enable tumors to persist and disseminate. Here we present a rapid means to screen large numbers of candidate melanoma modifiers in zebrafish using an autochthonous tumor model4 that encompasses steps required for melanoma initiation and maintenance. A key reagent in this assay is the miniCoopR vector, which couples a wild-type copy of the mitfa melanocyte specification factor to a Gateway recombination cassette into which candidate melanoma genes can be recombined5. The miniCoopR vector has a mitfa rescuing minigene which contains the promoter, open reading frame and 3'-untranslated region of the wild-type mitfa gene. It allows us to make constructs using full-length open reading frames of candidate melanoma modifiers. These individual clones can then be injected into single cell Tg(mitfa:BRAFV600E);p53(lf);mitfa(lf)zebrafish embryos. The miniCoopR vector gets integrated by Tol2-mediated transgenesis6 and rescues melanocytes. Because they are physically coupled to the mitfa rescuing minigene, candidate genes are expressed in rescued melanocytes, some of which will transform and develop into tumors. The effect of a candidate gene on melanoma initiation and melanoma cell properties can be measured using melanoma-free survival curves, invasion assays, antibody staining and transplantation assays.

A rapid way to screen for melanoma modifiers using a zebrafish autochthonous tumor model is presented. It takes advantage of the miniCoopR vector which allows for expression of candidate melanoma genes in melanocytes. A method to obtain melanoma-free survival curves, an invasion assay, a protocol for antibody staining of scale melanocytes and a melanoma transplantation assay are described.

الكشف عن سرطان الجلد باستخدام المعدلات اسماك الزرد الموديل ورم الأصليين

Genomic studies of  human cancers have yielded a wealth of information about genes that are altered  in tumors1,2,3. A challenge arising from these ...

A Model of Chronic Nutrient Infusion in the Rat

Chronic exposure to excessive levels of nutrients is postulated to affect the function of several organs and tissues and to contribute to the development of the many complications associated with obesity and the metabolic syndrome, including type 2 diabetes. To study the mechanisms by which excessive levels of glucose and fatty acids affect the pancreatic beta-cell and the secretion of insulin, we have established a chronic nutrient infusion model in the rat. The procedure consists of catheterizing the right jugular vein and left carotid artery under general anesthesia; allowing a 7-day recuperation period; connecting the catheters to the pumps using a swivel and counterweight system that enables the animal to move freely in the cage; and infusing glucose and/or Intralipid (a soybean oil emulsion which generates a mixture of approximately 80% unsaturated/20% saturated fatty acids when infused with heparin) for 72 hr. This model offers several advantages, including the possibility to finely modulate the target levels of circulating glucose and fatty acids; the option to co-infuse pharmacological compounds; and the relatively short time frame as opposed to dietary models. It can be used to examine the mechanisms of nutrient-induced dysfunction in a variety of organs and to test the effectiveness of drugs in this context.

A protocol for chronic infusions of glucose and Intralipid in rats is described. This model can be used to study the impact of nutrient excess on organ function and physiological parameters.

نموذج من تسريب المغذيات المزمنة في الفئران

Chronic exposure to excessive levels of nutrients is postulated to  affect the function of several organs and tissues and to contribute to the  ...

A Modified Precipitation Method to Isolate Urinary Exosomes

Identification of biomarkers that allow early detection of kidney diseases in urine and plasma has been an area of active interest for several years. Urinary exosome vesicles, 40-100 nm in size, are released into the urine under normal conditions by cells from all nephron segments and may contain protein, mRNA and microRNA representative of their cell type of origin. Under conditions of renal dysfunction or injury, exosomes may contain altered proportions of these components, which may serve as biomarkers for disease. There are currently several methods available for isolation of urinary exosomes, and we have previously conducted an experimental comparison of each of these approaches, including three based on ultracentrifugation, one using a nanomembrane ultrafiltration concentrator, one using a commercial precipitation reagent and one using a modification of the precipitation technique using ExoQuick reagent that we developed in our laboratory. We found the modified precipitation method produced the highest yield of exosome particles, miRNA, and mRNA, making this approach suitable for the isolation of exosomes for subsequent RNA profiling. We conclude that the modified exosome precipitation method offers a quick, scalable, and effective alternative for the isolation of exosomes from urine. In this report, we describe our modified precipitation technique using ExoQuick reagent for isolating exosomes from human urine.

This manuscript describes a protocol for isolating exosomes from human urine using a modified precipitation technique.

وهناك طريقة الهطول معدلة لعزل البولية Exosomes

Identification of biomarkers that allow early detection of kidney diseases in urine and plasma has been an area of active interest for several years. ...

A Possible Zebrafish Model of Polycystic Kidney Disease: Knockdown of wnt5a Causes Cysts in Zebrafish Kidneys

Polycystic kidney disease (PKD) is one of the most common causes of end-stage kidney disease, a devastating disease for which there is no cure. The molecular mechanisms leading to cyst formation in PKD remain somewhat unclear, but many genes are thought to be involved. Wnt5a is a non-canonical glycoprotein that regulates a wide range of developmental processes. Wnt5a works through the planar cell polarity (PCP) pathway that regulates oriented cell division during renal tubular cell elongation. Defects of the PCP pathway have been found to cause kidney cyst formation. Our paper describes a method for developing a zebrafish cystic kidney disease model by knockdown of the wnt5a gene with wnt5a antisense morpholino (MO) oligonucleotides. Tg(wt1b:GFP) transgenic zebrafish were used to visualize kidney structure and kidney cysts following wnt5a knockdown. Two distinct antisense MOs (AUG - and splice-site) were used and both resulted in curly tail down phenotype and cyst formation after wnt5a knockdown. Injection of mouse Wnt5a mRNA, resistant to the MOs due to a difference in primary base pair structure, rescued the abnormal phenotype, demonstrating that the phenotype was not due to &#8220;off-target&#8221; effects of the morpholino. This work supports the validity of using a zebrafish model to study wnt5a function in the kidney.

A Possible Zebrafish Model of Polycystic Kidney Disease: Knockdown of wnt5a Causes Cysts in Zebrafish Kidneys

We describe a method of generating a possible zebrafish model of polycystic kidney disease. We used Tg(wt1b:GFP) fish to visualize kidney structure. Knockdown of wnt5a was by morpholino injection. Pronephric cyst formation after wnt5a knockdown was observed in this GFP transgenic zebrafish.

نموذج الزرد ممكن من مرض الكلى المتعدد الكيسات: ضربة قاضية لل<em&gt; wnt5a</em&gt; أسباب الخراجات في الكلى اسماك الزرد

Polycystic kidney disease (PKD) is one of the most common causes of end-stage kidney disease, a devastating disease for which there is no cure. The ...

Surgical Injury to the Mouse Pancreas through Ligation of the Pancreatic Duct as a Model for Endocrine and Exocrine Reprogramming and Proliferation

Expansion of pancreatic beta cells in vivo or ex vivo, or generation of beta cells by differentiation from an embryonic or adult stem cell, can provide new expandable sources of beta cells to alleviate the donor scarcity in human islet transplantation as therapy for diabetes. Although recent advances have been made towards this aim, mechanisms that regulate beta cell expansion and differentiation from a stem/progenitor cell remain to be characterized. Here, we describe a protocol for an injury model in the adult mouse pancreas that can function as a tool to study mechanisms of tissue remodeling and beta cell proliferation and differentiation. Partial duct ligation (PDL) is an experimentally induced injury of the rodent pancreas involving surgical ligation of the main pancreatic duct resulting in an obstruction of drainage of exocrine products out of the tail region of the pancreas. The inflicted damage induces acinar atrophy, immune cell infiltration and severe tissue remodeling. We have previously reported the activation of Neurogenin (Ngn) 3 expressing endogenous progenitor-like cells and an increase in beta cell proliferation after PDL. Therefore, PDL provides a basis to study signals involved in beta cell dynamics and the properties of an endocrine progenitor in adult pancreas. Since, it still remains largely unclear, which factors and pathways contribute to beta cell neogenesis and proliferation in PDL, a standardized protocol for PDL will allow for comparison across laboratories.

This protocol describes an injury model involving the surgical ligation of the pancreatic duct in the adult mouse pancreas, resulting in severe injury that establishes an environment that allows beta cell neogenesis and proliferation. This model can be used as a tool to study mechanisms involved in beta cell formation.

الإصابات الجراحية للماوس البنكرياس من خلال من ربط والبنكرياس القناة نموذجا للالغدد الصماء وخارجية الإفراز إعادة برمجة وانتشار

Expansion of pancreatic beta cells in vivo or ex vivo, or generation of beta cells by differentiation from an embryonic or adult stem cell, can provide ...

Ferric Chloride-induced Thrombosis Mouse Model on Carotid Artery and Mesentery Vessel

Severe thrombosis and its ischemic consequences such as myocardial infarction, pulmonary embolism and stroke are major worldwide health issues. The ferric chloride injury is now a well-established technique to rapidly and accurately induce the formation of thrombi in exposed veins or artery of small and large diameter. This model has played a key role in the study of the pathophysiology of thrombosis, in the discovery and validation of novel antithrombotic drugs and in the understanding of the mechanism of action of these new agents. Here, the implementation of this technique on a mesenteric vessel and carotid artery in mice is presented. The method describes how to label circulating leukocytes and platelets with a fluorescent dye and to observe, by intravital microscopy on the exposed mesentery, their accumulation at the injured vessel wall which leads to the formation of a thrombus. On the carotid artery, the occlusion caused by the clot formation is measured by monitoring the blood flow with a Doppler probe.

The FeCl3 induced thrombosis model in mice is described herein. A method to monitor thrombus growth by intravital microscopy observation on a mesenteric vessel and by blood flow measurement in the carotid artery is presented.

الحديديك تخثر نموذج الفأر على الشريان السباتي ومساريق السفينة التي يسببها كلوريد

Severe thrombosis and its ischemic consequences such as myocardial infarction, pulmonary embolism and stroke are major worldwide health issues. The ferric ...

Dissection of the Mouse Pancreas for Histological Analysis and Metabolic Profiling

We have been investigating the pancreas specific transcription factor, 1a cre-recombinase; lox-stop-lox- Kristen rat sarcoma, glycine to aspartic acid at the 12 codon (Ptf1acre/+;LSL-KrasG12D/+) mouse strain as a model of human pancreatic cancer. The goal of our current studies is to identify novel metabolic biomarkers of pancreatic cancer progression. We have performed metabolic profiling of urine, feces, blood, and pancreas tissue extracts, as well as histological analyses of the pancreas to stage the cancer progression. The mouse pancreas is not a well-defined solid organ like in humans, but rather is a diffusely distributed soft tissue that is not easily identified by individuals unfamiliar with mouse internal anatomy or by individuals that have little or no experience performing mouse organ dissections. The purpose of this article is to provide a detailed step-wise visual demonstration to guide novices in the removal of the mouse pancreas by dissection. This article should be especially valuable to students and investigators new to research that requires harvesting of the mouse pancreas by dissection for metabolic profiling or histological analyses.

This video article provides a detailed demonstration of the procedures required to successfully remove the pancreas from a mouse by dissection for histological analysis and metabolic profiling.

تشريح البنكرياس الماوس للتحليل النسيجي والتنميط الأيضية

We have been investigating the pancreas specific transcription factor, 1a cre-recombinase; lox-stop-lox- Kristen rat sarcoma, glycine to aspartic acid at ...

Studying Diabetes Through the Eyes of a Fish: Microdissection, Visualization, and Analysis of the Adult tg(fli:EGFP) Zebrafish Retinal Vasculature

Diabetic retinopathy is the leading cause of blindness among middle-aged adults. The rising prevalence of diabetes worldwide will make the prevention of diabetic microvascular complications one of the key research fields of the next decades. Specialized, targeted therapy and novel therapeutic drugs are needed to manage the increasing number of patients at risk of vision-loss. The zebrafish is an established animal model for developmental research questions with increasing relevance for modeling metabolic multifactorial disease processes. The advantages of the species allow for optimal visualization and high throughput drug screening approaches, combined with the strong ability to knock out genes of interest. Here, we describe a protocol which will allow easy analysis of the adult tg(fli:EGFP) zebrafish retinal vasculature as a fast read-out in settings of long-term vascular pathologies linked to neoangiogenesis or vessel damage. This is achieved via dissection of the zebrafish retina and whole-mounting of the tissue. Visualization of the exposed vessels is then achieved via confocal microscopy of the green EGFP reporter expressed in the adult retinal vasculature. Correct handling of the tissue will lead to better outcomes and less internal vessel breakage to assure the visualization of the unaltered vascular structure. The method can be utilized in zebrafish models of retinal vasculopathy linked to changes in the vessel architecture as well as neoangiogenesis.

Studying Diabetes Through the Eyes of a Fish: Microdissection, Visualization, and Analysis of the Adult tgfli:EGFP Zebrafish Retinal Vasculature

Here, we discuss a method protocol which will allow an easy analysis of the adult tg(fli:EGFP) zebrafish retinal vasculature as a fast read-out in settings of long-term vascular pathologies linked to neoangiogenesis and structural changes.

دراسة "مرض السكر من خلال عيون" من الأسماك: ميكروديسيكتيون، والتصور، وتحليل tg(fli:EGFP) الكبار "الزرد الشبكية المفرج"

Diabetic retinopathy is the leading cause of blindness among middle-aged adults. The rising prevalence of diabetes worldwide will make the prevention of ...

Body Composition and Metabolic Caging Analysis in High Fat Fed Mice

Alterations to body composition (fat or lean mass), metabolic parameters such as whole-body oxygen consumption, energy expenditure, and substrate utilization, and behaviors such as food intake and physical activity can provide important information regarding the underlying mechanisms of disease. Given the importance of body composition and metabolism to the development of obesity and its subsequent sequelae, it is necessary to make accurate measures of these parameters in the pre-clinical research setting. Advances in technology over the past few decades have made it possible to derive these measures in rodent models in a non-invasive and longitudinal fashion. Consequently, these metabolic measures have proven useful when assessing the response of genetic manipulations (for example knockout or transgenic mice, viral knock-down or overexpression of genes), experimental drug/compound screening and dietary, behavioral or physical activity interventions. Herein, we describe the protocols used to measure body composition and metabolic parameters using an animal monitoring system in chow-fed and high fat diet-fed mice.

This protocol describes the use of a body composition analyzer and metabolic animal monitoring system to characterize body composition and metabolic parameters in mice. An obesity model induced by high-fat feeding is used as an example for the application of these techniques.

تكوين الجسم والتحليل الأيضي حبس في الفئران بنك الاحتياطي الفيدرالي الدهون عالية

Alterations to body composition (fat or lean mass), metabolic parameters such as whole-body oxygen consumption, energy expenditure, and substrate ...

A Doxorubicin-induced Cardiomyopathy Model in Adult Zebrafish

The genetically accessible adult zebrafish (Danio rerio) has been increasingly used as a vertebrate model for understanding human diseases such as cardiomyopathy. Because of its convenience and amenability to high throughput genetic manipulations, the generation of acquired cardiomyopathy models, such as the doxorubicin-induced cardiomyopathy (DIC) model in adult zebrafish, is opening the doors to new research avenues, including discovering cardiomyopathy modifiers via forward genetic screening. Different from the embryonic zebrafish DIC model, both initial acute and later chronic phases of cardiomyopathy can be determined in the adult zebrafish DIC model, enabling the study of stage-dependent signaling mechanisms and therapeutic strategies. However, variable results can be obtained with the current model, even in the hands of experienced investigators. To facilitate future implementation of the DIC model, we present a detailed protocol on how to generate this DIC model in adult zebrafish and describe two alternative ways of intraperitoneal (IP) injection. We further discuss options on how to reduce variations to obtain reliable results and provide suggestions on how to appropriately interpret the results.

A method to generate a doxorubicin-induced cardiomyopathy model in adult zebrafish (Danio rerio) is described here. Two alternative ways of intraperitoneal injection are presented and conditions to reduce variations among different experimental groups are discussed.