ゼブラフィッシュで長期高血糖を生み出すグルコースの交互浸漬

要約

このプロトコルは、ゼブラフィッシュの高血糖を最大8週間非侵襲的に誘導する。このプロトコルを用いて、高血糖の副作用に関する詳細な研究が行われる。

要約

ゼブラフィッシュ(Danio rerio)は、慢性高血糖症の影響を調査するための優れたモデルであり、II型糖尿病(T2DM)の特徴である。この交互浸漬プロトコルは、最大8週間の高血糖を誘導する非侵襲的で段階的な方法である。成虫のゼブラフィッシュは、それぞれ24時間砂糖(ブドウ糖)と水に交互に曝されます。ゼブラフィッシュは、2週間1%のグルコース溶液で治療を開始し、その後2週間、そして最後に残りの4週間の3%溶液を2%溶液とする。水処理(ストレス)およびマンニトール処理(浸透)コントロールと比較して、グルコース処理ゼブラフィッシュは血糖値が有意に高い。グルコース処理されたゼブラフィッシュは、コントロールの3倍の血糖値を示し、4週間と8週間後の高血糖が達成できることを示唆している。持続的な高血糖は、グリア線維性酸性タンパク質(GFAP)の増加と、陰性および生理学的応答の減少における核因子カッパB(NF-kB)レベルの増加と関連しており、このプロトコルが疾患合併症をモデル化するために使用できることを示唆する認知障害であった。

概要

ゼブラフィッシュ(ダニオ・レリオ)は、病気と認知の両方を研究するために広く使用される動物モデルになりつつあります¹.初期の発達段階を通じた遺伝子操作と胚性の透明性の容易さは、既知の遺伝的基礎を持つヒト疾患を研究する最有力候補となる。例えば、ゼブラフィッシュは、ホルト・オラム症候群、心筋症、糸球嚢胞性腎疾患、筋ジストロフィー、および糖尿病(DM)の研究に使用^{されてきた。}また、ゼブラフィッシュモデルは、種の小型、メンテナンスの容易さ、および高い胎児性^2、3のために理想的です。

ゼブラフィッシュ膵臓は、哺乳類膵臓⁴と解剖学的および機能的に類似している。したがって、サイズ、高い胎児性、および類似の内分泌構造のユニークな特性は、ゼブラフィッシュをDM関連合併症を研究するための適切な候補にする。ゼブラフィッシュでは、DMに特徴的な長期高血糖を誘導するために用いられる2つの実験方法があります:グルコースの流入(モデリングタイプ2)とインスリン分泌の停止(モデリングタイプ^1)5、6。実験的に、インスリ....

プロトコル

すべての手続きは、アメリカン大学の制度的動物管理および使用委員会によって承認されました。

1. ソリューションタンクの準備

1. 実験群(グルコース、マンミトール、水)ごとに2両の6つのタンクを得る。2つのタンクの「住宅タンク」の1つにラベルを付け(それは魚を収容します)、他の「溶液タンク」にラベルを付けます(それはソリューションを保持します)。
   注:マンニトール処理群は浸透制御であり、水処理グループは取り扱い/応力制御です。タンク、航空会社/航空石、ふた、および洗浄用品は、各治療グループごとに別々に保つことが重要です
2. 使用する魚の総数が20未満の場合は、2 Lタンクを使用してください。使用魚の総数が20を超える場合は、4 Lタンクを使用してください。
   注: サンプリング タイム ポイントごとに処理グループあたり 5 ~ 10 の N を使用します。
3. 水温を維持するために、水浴中のタンクを28〜29°Cに保ちます。
4. 1日目に、魚をそれぞれの治療溶液(グルコース、マンニトール、水)に24時間配置します(「水から治療へ」)。2日目に、魚を処理液から24時間水に移します(「水への治療」)。3日目に、魚を水から処理液に移します(「水から治療へ」)。この交互の露出は、実験の残りの部分(図1)のために続きます。....

結果

このプロトコル(図1)を用いて、血糖値は4週間および8週間の治療の後に有意に上昇し(図2A)、高血糖血症は水処理群およびマンリトール処理群の両方からの対照平均の3倍と定義される。水処理コントロールは、毎日水の出入りが行われ、ストレス/ハンドリングコントロールを提供します。マンニトールは、ブドウ糖のような6炭素糖であるが細胞に?.......

ディスカッション

糖尿病は全国的な問題です。研究によると、2030年までに推定4億人が何らかの糖尿病を患うだろう。げっ歯類モデルでは、遺伝子操作を用いて2型DMを研究する。ラットでは、ザッカー糖尿病性ラット(ZDF)、及び大塚ロングエバンス徳島脂肪ラット(OLETF)が、2型^DM10の効果に関するより多くの情報を提供している。また、高血糖を誘発するためにげっ歯類にも高脂肪食が使用され.......

資料

Name	Company	Catalog Number	Comments
Airline Tubing	petsmart	5291863	This can be used in the tank to circulate air
Airpump	petsmart	5094984	This can be used in the tank to circulate air
Airstones	petsmart	5149683	This can be used in the tank to circulate air
D-glucose	Sigma	G8270-5KG
D-mannitol	Acros Organics	AC125340050
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