この作品は、財団（DML）、米国癌協会（DML）、MGHハワードグッドマンフェローシップ（DML）、および米国国立衛生研究所の助成金をスタンドアレックスのレモネードでサポートされていR24OD016761と1R01CA154923（DML）。 CNYフローサイトメトリーコアおよびフロー画像解析、共有計装助成金番号1S10RR023440-01A1。 IMTは、科学技術のためのポルトガル語財団（ - FCTFundaçãoパラCiênciaEテクノロジア）からフェローシップによって資金を供給されている。 QTは、中国の奨学金評議会によって運営されている。私たちは彼女の有益なコ​​メントやアドバイスをアンジェラVolorioに感謝。

全ての動物手順は、プロトコル＃2011N000127の下で、研究動物管理上のマサチューセッツ総合病院小委員会によって承認された。 アダルトRAG2 E450fsホモ接合変異体ゼブラフィッシュへのセクション1.骨格筋細胞移植アダルトゼブラフィッシュドナー骨格筋細胞の作製<ol><li>蛍光的に筋肉をラベルしているトランスジェニック大人のゼブラフィッシュを入手します。この実験では、30α アクチン-RFPドナー魚25は、レシピエント魚あたり1×10 6個の細胞を移植するために利用された。 </li><li> 10分間または全く蓋の動きが明らかにされなくなるまで/ mlのトリカインメタン（MS222）1.6 mgの犠牲ドナーゼブラフィッシュ。 </li><li>吸収性ペーパータオル上ドナー魚を置き、きれいなカミソリの刃を使用して、背部の筋肉を切除。カットは、 図1（a）に述べたように、組織のコレクションを（最大化するために45°の角度で肛門付近でなされるべきである</strong&gt;）。きれいな10センチメートルペトリ皿に解剖した組織を置きます。 </li><li>切開した組織に500μlの懸濁緩衝液（予め冷却0.9Xリン酸緩衝生理食塩水、5％ウシ胎児血清（FBS）を補充した（PBS））を加える。 10ドナーゼブラフィッシュまで、このボリューム内に一緒に配置することができる。 </li><li>細胞は均一な懸濁液になるまで&gt; 20倍かみそりの刃で組織をミンチ。全体背部の筋肉組織は、皮膚、骨、フィンなどの均質化される。懸濁バッファーの2ミリリットルを追加します。を5mlピペットを用いて、細胞を解離するために、細胞懸濁液を≥20回粉砕する。 </li><li>氷上に置いた50mlコニカルチューブに40μmのメッシュストレーナーを通して細胞懸濁液を濾過する。 </li><li> 5ミリリットル（10ドナー魚が分離株ごとに使用することができます）の最終容量に、同じストレーナーと円錐管を通じて残りの組織を収集し、フィルタリングするために懸濁緩衝液のさらに2.5 mlのペトリ皿を洗ってください。 注：皮膚、骨やフィンを濾過以下除外されます。 </li&gt; <li>該当する場合は、同じコニカルチューブに類似した懸濁液を兼ね備えています。 </li><li>トリパンブルー色素と血球計数器を用いて生存細胞の総数をカウントします。 </li><li> （オプション、ステップ2）必要に応じて、フローサイトメトリーのために500μlのを予約。 </li><li> 4℃で10分間、1,000×gで遠心細胞懸濁​​液、。 </li><li> 3.33×10 5細胞/μL（0.9X PBS + 5％FBS）で上清を再懸濁細胞を捨てる。合計では、3μlを受信者ごとに1×10 6細胞（ステップ3）の合計のためのレシピエント魚あたりに注入されます。 注：細胞懸濁液の3未満のμlをレシピエント魚に移植しなければなりません。細胞数は、受信者ごとに5×10 4個の細胞だけ低く制限されている場合は移植の成功した（ 表1）につながる可能性がある。 </li></ol>ドナー骨格筋細胞の準備2.フローサイトメトリー分析（オプション） <ol><li>私を概説したように、野生型 、非トランスジェニック魚から筋肉を分離nは1.1ステップ。このサンプルは、陰性対照として機能し、フローサイトメトリーゲートを設定するのに有用である。 </li><li>適切な実行可能性染料を追加します。例えば、筋肉の準備の500μlに株式のDAPI溶液（500 ng /μLで）の5μlを添加する。分析に少し前にボルテックス。 5×10 3〜1×10 4のイベントを取得する。トランスジェニック魚から単離された筋細胞の分析に続いてゲートを配置する最初の野生型の対照試料を分析する。 注：フローサイトメトリー分析は、通常、切開し、細胞が60％以上の生存率（ 図2）を保持し 、その間に筋肉組織の切開、後1時間以内に行われる。細胞は常に氷上で維持されるべきである。全細胞の生存率は、トリパンブルー色素および血球計を用いて、移植前に再評価することができる。 </li></ol>アダルトRAG2ホモ接合変異体ゼブラフィッシュへの骨格筋細胞の3筋肉内移植<ol><li> 10μを清掃してください;で描画し、70％エタノール（5回）、続いて10％の漂白剤溶液（5回）、放出、その後懸濁バッファー（0.9X PBS + 5％FBS、10回）、続いによってリットル26S Gマイクロシリンジ。 </li><li>遅い蓋の動きまで、システムの水に魚を含むペトリ皿にトリカインメタン（MS222、4 mg / mlのストック溶液）の単一滴を加えることにより（コントロールなど）2-4ヶ月のホモ接合RAG2変異体魚や野生型レシピエント魚を麻酔そして魚はまだです。 注：トリカイン麻酔の投与量は、受信者のゼブラフィッシュの年齢とサイズに依存します。 </li><li>左サイドを上に向けて、湿ったペーパータオルやスポンジに麻酔をかけ、受信者のゼブラフィッシュを置きます。 </li><li> latero-背部筋肉組織に注射針を挿入します（ 図1Aを参照）。注射は45°の角度で行われていることを確認します。受信者ごとに1×10 6個の細胞の合計魚あたり（ステップ1.12で調製）細胞懸濁液の3μLを注入。</li><li>慎重に回復するプラスチック製のスプーンを使用してクリーンタンクに注入ゼブラフィッシュを転送する。 </li><li>明視野および落射蛍光顕微鏡下で麻酔をかけた魚を撮影して、移植後30日間、10、20で生着率の受信者ゼブラフィッシュを評価する。 </li></ol>アダルトホモ接合RAG2変異ゼブラフィッシュへの第2節胎児性横紋筋肉腫（ERMS）移植ゼブラフィッシュ胚の4。DNAマイクロインジェクション<ol><li> 6時間またはO / N、37℃で、XhoIで10μgのDNAを消化し ​​てRAG2-kRASG12Dプラスミド7を直線化。 </li><li>標準的なフェノールDNAを精製：クロロホルム抽出し、エタノールで沈殿させる。脱イオン水20μl中に再懸濁し（あるいは、市販のDNA断片の精製カラムを使用することができる）。 </li><li> 1％アガロースゲル上で未消化および消化されたDNAを実行し、DNA bの濃度を決定するyの分光計読取。 1％アガロースゲル上で5、および1：10の希釈およびDNAラダーと比較して定量化する：1、1：あるいは、1でサンプルを実行する。 </li><li> 0.1 M KClおよび0.5XトリスEDTAで消化されたRAG2-kRASG12D DNAの15 ng /μLでの最終濃度で注入ミックスを調製する。注入量の2 NLに注入された最終DNA量は30頁になります。 注：最大3つの異なるDNA構築物を効率的に胚あたりのDNAの60、PGの最大共注入することができる。これらの導入遺伝子は、ゲノムに組み込まになり、開発腫瘍26内共発現。 </li><li>興味のあるゼブラフィッシュ株（ 図1B）に27を説明するように、基本的に1細胞期胚に線形化されたRAG2-kRASG12Dを注入。注射は細胞内ではなく、より高い効率のために卵黄で行ってください。この実験では、二重トランスジェニックAB-株では、Myf5の-GFP、mylpfa-mCherryを使用した。標準の飼育pを用いてゼブラフィッシュを上げるrotocols 28。 注：インジェクションの生存は頻繁に使用されるゼブラフィッシュひずみに依存している。平均して、注入した胚の30％はERMSを開発します。 300〜600胚は十分なGFP陽性とmCherryを陽性原発腫瘍を移植し、分析のために生成されることを保証するために、実験毎に注入されるべきである。 </li></ol>ゼブラフィッシュ幼虫におけるプライマリERMS 5.スクリーニング<ol><li> 10〜30日には、外部から見える主要ERMSの出現のための注射後から注入されたゼブラフィッシュを守ってください。 </li><li> 30日間の注射後に、蓋の動きが遅いと、魚がまだまで魚システムの水を含むペトリ皿にトリカインメタン（MS222 4 mg / mlのストック溶液）の単一の液滴を添加することにより、受信者のゼブラフィッシュを麻酔。 注：トリカイン麻酔の投与量は、受信者のゼブラフィッシュの年齢とサイズに依存します。原発腫瘍を持つゼブラフィッシュトリカインの低用量を必要とする。 </li><li>主要ERMS-ベアリングを選択落射蛍光顕微鏡を用いて、陽性とmylpfa-mCherryを陽性Myf5の-GFPである魚。 </li></ol> 6. ERMS腫瘍の準備<ol><li> 10分間または全く蓋の動きが明らかにされなくなるまで1.6 mg / mlのトリカインメタン（MS222）で選択された一次ERMS·ベアリング·ゼブラフィッシュを生け贄に捧げる。 </li><li>個別に各担癌ゼブラフィッシュを処理します。きれいなペトリ皿に魚を置き、カミソリの刃と細かい鉗子（ 図1Bに示すように）を使用して、腫瘍の周りに解剖する。きれいなペトリ皿に解剖し、腫瘍組織を転送します。 </li><li> 5％ウシ胎児血清（FBS）を補充した予備冷却0.9Xリン酸緩衝生理食塩水（PBS）の100μlのを追加。 &gt; 20回クリーンなかみそりの刃でミン​​チ組織の細胞は均一な懸濁液になるまで。 </li><li>ピペットチップフィルター1000μlのを用いて細胞を解離するには、上下に数回、同じ緩衝液900μlの（0.9X PBS + 5％FBS）、ピペットを追加します。 40＆を通じてフィルター＃956;対応する50ミリリットルコニカルチューブにMメッシュストレーナー。氷の上に保管してください。 </li><li>バッファの追加の2〜4ミリリットルでペトリ皿を洗って、そして同じメッシュストレーナーを通って、対応するコニカルチューブに渡す。 </li><li> 4℃で10分間1000×gで、少なくとも遠心分離機。 </li><li>バッファー100μlの上清と再懸濁を捨てる。 </li><li>トリパンブルー色素と血球計数器を用いて生存細胞の総数をカウントします。 </li><li>同じ緩衝液で所望の濃度に細胞を希釈する（0.9X PBS + 5％FBS）。細胞は、レシピエントあたり2.5×10 4細胞の合計で、受信者のゼブラフィッシュあたり5μLを移植するために/μlの5×10 3個の細胞に希釈してください。 </li><li>フローサイトメトリー分析は、サンプル内の蛍光細胞の相対比率を量子化するステップ6.5からの懸濁液の少量を行うことができる。 注：（ステップ3.5におけるフィルタリング以下）脇に100μlの細胞懸濁液を設定し、400μlの希釈するフローサイトメトリー分析のための0.9X PBS + 5％FBSの懸濁バッファーの。適切なゲーティングを確保するために、大人の野生型、Myf5の-GFPとmylpfa-mCherryを魚から分離され、単一のトランスジェニック腫瘍組織や筋肉を使用して追加の分析を行う。第1のステップ2で説明したように、基本的にフローサイトメトリーを実行します。 </li></ol>アダルトRAG2ホモ接合変異体ゼブラフィッシュへのERMSの7.移植<ol><li>に描画し、70％エタノール（5回）、続いて10％の漂白剤溶液（5回）、放出によって10μlの26S Gマイクロシリンジを清掃し、その後、懸濁緩衝液、続いて（0.9X PBS + 5％FBS、10倍）。 </li><li>蓋の動きが遅く、魚がまだあるまで、システムの水に魚を含むペトリ皿にトリカインメタン（MS222 4 mg / mlのストック溶液）の単一の液滴を添加することにより、受信者ホモ接合RAG2変異魚を麻酔。 </li><li>湿ったペーパータオルまたはSPOに麻酔をかけ、受信者のゼブラフィッシュを配置腹側を上にして、NGE。 </li><li>腹腔（受信者ごとに2.5×10 4細胞）に細胞懸濁液の5μLを注入。 注：ステップ4.1で説明したように注射針が異なる腫瘍の注射の間にクリーニングする必要があります。 5〜10μlを効率的にレシピエント魚のサイズに応じて、腹腔内に移植することができる。腫瘍移植は、レシピエント魚あたり1×10 4〜5×10 5個のソートされていない細胞（ 表1）を注入することによって達成することができる。 </li><li>慎重にプラスチックのスプーンできれいなタンクに受信者のゼブラフィッシュを置く。 </li><li>明視野および落射蛍光顕微鏡下で麻酔をかけた魚を撮影して、移植後30日間、10、20で生着率の受信者ゼブラフィッシュを評価する。 </li><li>分化状態（ 図3H）、標準的な組織学的ANALYを評価するために、蛍光活性化細胞選別（FACS）を含む下流のアプリケーションに移植された魚を活用sisの（ 図3F）、撮像治療応答15、および/ ​​または希釈分析11を制限するなどの連続移植アプローチ。 </li></ol>

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A guide for the laboratory use of zebrafish (Danio rerio). , (2000).</li><li>Alexander, M. S., Kawahara, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+and+transcriptome+analysis+of+adult+zebrafish+cells+enriched+for+skeletal+muscle+progenitors).">Isolation and transcriptome analysis of adult zebrafish cells enriched for skeletal muscle progenitors).</a> Muscl, &amp; nerve. 43 (5), 741-750 (2011).</li><li>Motohashi, N., Asakura, Y., Asakura, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation,+culture,+and+transplantation+of+muscle+satellite+cells.">Isolation, culture, and transplantation of muscle satellite cells.</a> Journal of visualized experiments JoVE. (86), 1-7 (2014).</li><li>Gerli, M. F. M., Maffioletti, S. M., Millet, Q., Tedesco, F. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transplantation+of+induced+pluripotent+stem+cell-derived+mesoangioblast-like+myogenic+progenitors+in+mouse+models+of+muscle+regeneration.">Transplantation of induced pluripotent stem cell-derived mesoangioblast-like myogenic progenitors in mouse models of muscle regeneration.</a> J Vis Exp. (83), e50532 (2014).</li><li>Siegel, A. L., Gurevich, D. B., Currie, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+myogenic+precursor+cell+that+could+contribute+to+regeneration+in+zebrafish+and+its+similarity+to+the+satellite+cell.">A myogenic precursor cell that could contribute to regeneration in zebrafish and its similarity to the satellite cell.</a> The FEBS journal. 280 (17), 4074-4088 (2013).</li><li>Rowlerson, a., Radaelli, G., Mascarello, F., Veggetti, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regeneration+of+skeletal+muscle+in+two+teleost+fish:+Sparus+aurata+and+Brachydanio+rerio.">Regeneration of skeletal muscle in two teleost fish: Sparus aurata and Brachydanio rerio.</a> Cell Tissue Res. 289 (2), 311-322 (1997).</li><li>White, R. M., Sessa, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transparent+adult+zebrafish+as+a+tool+for+in+vivo+transplantation+analysis.">Transparent adult zebrafish as a tool for in vivo transplantation analysis.</a> Cell stem cell. 2 (2), 183-189 (2008).</li></ol>

The authors have no competing financial interests.

大人の背側骨格筋の効率的かつ堅牢な生着がRAG2ホモ接合変異魚の背側筋組織への細胞の注入に続いて、非常に単純な細胞調製法を用いて達成された。一般的には、筋肉内注射手順は、いくつかの関連した死亡は、直ちに実験に応じて10％〜35％の範囲の、移植手順を、以下に、非常に堅牢であった。さらなる最適化は、おそらく細胞を移植することを容易にするであろう顕微鏡およびマイクロマニピュレーターを用いて静止注入装置の注入および開発のためのより小さなゲージの針の使用を中心に説明する。我々のアプローチは、ドナー動物からのソートされていない筋細胞を使用し、わずか約30％の筋前駆細胞を含んでいた。おそらくレシピエント魚に増加生着につながる濃縮細胞懸濁液を提供する幹細胞及びFACS分離を標識ジェニックレポーター株の使用。骨格筋cは以前に29を説明するようのエルはまた、移植前に濃縮し、培養することができた。驚くべきことに、我々の結果はまた、10日には、筋肉の生着と再生を評価するための堅牢で高速な実験プラットフォームとして、このモデルを確立し、移植を投稿する前に、ニッチの確立とドナー筋肉組織の分化の段階が起こることを示している。さらに、これらの実験は全く心臓毒またはバリウムと塩化筋肉の損傷前は30,31の生着する前に二日を必要とされているマウス、年に完成したものと対比。これは、移植手順の間に生成針傷害は、レシピエント動物32,33内の再生環境の産生を刺激することによって、生着を増強する可能性がある。また、初期の骨格筋の発達に影響を与える遺伝的変異の評価を可能にする手法を容易に若いゼブラフィッシュから骨格筋組織の移植に適合されることを想定ししかし幼虫の段階で致死性につながる。 我々はまた、非エアコン、RAG2ホモ接合変異体魚に腹腔内注射によってゼブラフィッシュERMSの生着のための詳細なプロトコルを提供してきた。このアプローチは、同系トランスジェニック系統内の腫瘍を発生させるため必要とせずに二重トランスジェニック原発腫瘍の拡大のために有用であった。我々の最近の研究は、細胞移植のアプローチは、単一の腫瘍は、動物の数千に拡大および増殖、自己再生および新生血管15に対する効果について評価することができるin vivoでの ERMSの薬剤感受性を評価するための新規な実験モデルを提供することが示されている。さらに、我々が正常T細胞急性リンパ芽球性白血病、黒色腫、およびERMS 23を含むRAG2ホモ接合変異体魚に腫瘍の広い範囲を移植されている。未来に向かってみると、これらの行は癌の重要な機能特性を評価するのに有用であろう思い描く腫瘍内の不均一性、浸潤、転移、血管新生、および治療 ​​抵抗性を評価することを含む、インビボ。また、光学的に透明なキャスパー株ゼブラフィッシュ34 RAG2ホモ接合変異魚の発生可能性が高い癌のこれらの特徴の多くを直接イメージングを容易にする。 合計では、我々はゼブラフィッシュを損なわ大人RAG2ホモ接合変異体の免疫にログイン蛍光標識正常および悪性骨格筋の正常な生着のための詳細なプロトコルを提供する。

ゼブラフィッシュ彼らが切断フィンを再生成することができるので、再生の研究のための優れたモデルであるだけでなく、損傷した脳、網膜、脊髄、心臓、骨格筋および他の組織1。細胞移植による様々な組織からの幹細胞および前駆細胞の同定は、ごく最近2を探求してきたが、成体ゼブラフィッシュにおける細胞および再生研究ステムは、主に、傷害に応答して、再生の特性に焦点を当てている。 10 -ゼブラフィッシュは、ヒトの病気3を模倣するトランスジェニック癌モデルの生成を通じて癌の研究のためにますます使用されるようになっている。 癌の設定では、細胞移植のアプローチは、となっている広く採用され、自己複製11は、機能的異質12,13、血管新生14、増殖を含めた重要な癌プロセスの動的な評価を可能にする、治療応答15、および浸潤16,17。しかし、移植された細胞は、しばしば攻撃し、移植片18を殺す免疫防御をホストによるレシピエント魚から拒否されます。いくつかの方法は、移植細胞の拒絶反応を克服するために使用されてきた。例えば、レシピエント動物の免疫系は、一過性移植前18,19に低線量γ線照射によりアブレーションすることができる。ただし、受信者の免疫系は、20日までに、照射後を回復し、ドナー細胞18を殺す。代替的に、デキサメタゾン処理が長い免疫抑制コンディショニングを提供し、最大30日間14のヒト腫瘍の広い範囲の生着を促進し、TおよびB細胞の機能を抑制するために使用されている。これらの実験は、一定の薬物の投与を必要とし、固形腫瘍の研究に限定されている。 22、ドナーとrecipi -長期生着アッセイは、遺伝的に同一の同系のライン20を使用していたENT細胞が一致した免疫がある。しかし、これらのモデルは、対象のトランスジェニック系統が完全に同系のラインを生産する以上4世代のために同系のバックグラウンドに交配される必要があります。レシピエント魚に免疫拒絶の問題を回避するために、私たちのグループは最近、TおよびB細胞の機能が低下している組織23の広い範囲の生着を可能にしている免疫低下RAG2 E450fsホモ接合変異（ZFINアレル指定RAG2のFB101）ラインを開発しました。類似の免疫低下マウスモデルは、マウスおよびヒトの組織24の細胞移植のために広く使用されてきた。 ここでは、骨格筋および胎児性横紋筋肉腫（ERMS）、新たに記載しRAG2ホモ接合変異体ゼブラフィッシュに、骨格筋での機能を共有する小児肉腫の移植のための方法を提示する。免疫低下大人のゼブラフィッシュの可用性直接可視化し、正常および悪性組織内の幹細胞の自己再生を評価するために、大規模な細胞移植研究を実行するための能力を拡張する。この方法では、αアクチン-RFP 25トランスジェニックゼブラフィッシュの大人からの蛍光標識された筋細胞調製物は、確実にRAG2に生着 背部の筋肉組織への注射後のホモ接合変異体ゼブラフィッシュ。また、私たちは生着し、プライマリMyf5のの -GFPの拡大を証明する。RAG2 E450fsホモ接合変異体ゼブラフィッシュに腹腔内注射を以下のmylpfa- mCherryをトランスジェニックERMS。これらのプロトコルの有用性を示す例を超えて、容易に追加のゼブラフィッシュ再生組織および癌にも適用することができる。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1077">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Name of Material/ Equipment</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tris-EDTA buffer solution 1x</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>93283-100ML</td>
			<td>microinjection. Injection mix.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium Chloride</td>
			<td>Fisher Science Education</td>
			<td>S77375-1</td>
			<td>microinjection. Injection mix.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>XhoI Restriction Enzyme</td>
			<td>New England Biolabs</td>
			<td>R0146S</td>
			<td>microinjection. Plasmid linearization.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>QIAquick PCR Purification Kit</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>28104 (50) or 28106 (250)</td>
			<td>Microinjection. For purification of linearized plasmid up to 10 kb.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phenol/Chloroform/Isoamyl Alcohol</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP1753I-100</td>
			<td>Microinjection. For purification of linearized plasmid.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UltraPure Agarose, 500 g</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>16500-500</td>
			<td>microinjection. Linearized plasmid quantification.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nanodrop 2000 Spectrophotometer</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>http://www.nanodrop.com/Productnd2000overview.aspx</td>
			<td>microinjection. Linearized plasmid quantification.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DAPI(4&#39;,6-diamidino-2-phenylindole,dihydrochloride)</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>D1306</td>
			<td>flow cytometry/FACS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 ml polystyrene round bottom tube</td>
			<td>BD Falcon</td>
			<td>352058</td>
			<td>flow cytometry collection tube</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD FACSAria II</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>Special Order Research Products (SORP) program</td>
			<td>FACS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 ml polypropylene round bottom tube</td>
			<td>BD Falcon</td>
			<td>352063</td>
			<td>FACS collection tube</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD LSR II</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>Special Order Research Products (SORP) program</td>
			<td>flow cytometry</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate Buffered Saline, pH 7.4 (1X)</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>10010-023</td>
			<td>Transportation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum</td>
			<td>Omega Scientific</td>
			<td>FB-01</td>
			<td>Transportation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tricaine methanesulphonate (MS-222)</td>
			<td>Western Chemical Inc.</td>
			<td>http://www.wchemical.com/tricaine-s-ms-222.html</td>
			<td>Transportation. Anesthetic. Caution: Irritant. Irritating to eyes, respiratory system, and skin.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VWR Absorbent Bench Underpads</td>
			<td>VWR</td>
			<td>56616-018</td>
			<td>Transportation. Regular paper towels or sponge can be used as an alternative</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Singe Edge Industrial Razor Blades</td>
			<td>VWR</td>
			<td>55411-050</td>
			<td>Transportation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri Dish, Polystryrene Disposable Sterile</td>
			<td>VWR</td>
			<td>25384-302</td>
			<td>Transportation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell Strainer, 40 &#181;m Nylon</td>
			<td>Falcon-Corning Incorporated</td>
			<td>352340</td>
			<td>Transportation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 mL Centrifuge Tube</td>
			<td>Corning Incorporated</td>
			<td>430828</td>
			<td>Transportation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypan Blue Stain (0.4%)</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>15250-061</td>
			<td>Transportation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hemacytometer Set&#160;</td>
			<td>Hausser Scientific</td>
			<td>1483</td>
			<td>Transportation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hamilton syringe, fixed needle, volume 10 &#181;L, needle size 26s ga (bevel tip)</td>
			<td>Hamilton</td>
			<td>80366</td>
			<td>Transportation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Austin&#39;s A-1 Bleach, Commercial</td>
			<td>James Austin Company</td>
			<td></td>
			<td>Transportation. Any commercial&#160; solution can be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol 190 Proof</td>
			<td>Decon Labs, Inc.</td>
			<td>DSP-MD.43</td>
			<td>Microinjection (linearized plasmid purification) and Transportation. Any commercial&#160; solution can be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High Speed Microcentrifuge, 300D Digital Microcentrifuge</td>
			<td>Denville Scientific Inc.</td>
			<td>C0265-24</td>
			<td>Transportation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sorvall Legend XFR Centrifuge</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>75004539&#160;</td>
			<td>Transportation. Catalog number for 120V, 60Hz (US)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 ml serological pipets</td>
			<td>BD Falcon</td>
			<td>357529</td>
			<td>Transportation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Corning Stripettor Plus Pipetting Controller</td>
			<td>Corning Incorporated</td>
			<td>4090</td>
			<td>Transportation. Any automatic pipetting controller can be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Powder free examination gloves</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>All steps. Any commercial brand can be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter pipet tips and micropipettes</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>All steps. Any commercial brand can be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dumont forceps #5</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11205-20</td>
			<td>Transportation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescent Stereomicroscope</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>MVX10</td>
			<td>Scoring. Any appropriate fluorescent stereomicroscope can be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Olympus DP72 microscope digital camera</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>DP72</td>
			<td>Scoring. Multiple adequate cameras for the selected imaging system can be used.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

normal and malignant muscle cell transplantation into immune compromised adult zebrafish

ゼブラフィッシュは、開発、再生、および癌を評価するための強力なツールとなっている。より最近では、同種細胞移植プロトコールは、照射、同系および免疫無防備成体ゼブラフィッシュへの正常および悪性細胞の許可移植を開発されてきた。最適化された細胞移植プロトコールと相まって、これらのモデルは、幹細胞機能、再生次損傷、および癌の迅速な評価を可能にする。ここでは、免疫低下大人のRAG2 E450fsホモ接合変異体ゼブラフィッシュにゼブラフィッシュの成人骨格筋および胎児性横紋筋肉腫（ERMS）、胚の筋肉と特徴を共有する小児肉腫、の細胞移植のための方法を提示する。重要なことに、これらの動物は、T細胞を欠き、非血縁ドナー動物から組織の広範囲の生着を促進する、B細胞の機能が低下している。当社の最適化されたプロトコルは、その蛍光標識された筋細胞のpreparを表示RAG2ホモ接合変異魚の背側の筋肉組織に注入されたときにαアクチン-RFPトランスジェニックゼブラフィッシュから管理ポイント確実に生着する。また、蛍光は分化状態に基づいて、細胞に限定される蛍光ジェニックERMSの生着を示す。具体的には、ERMSはAB-菌株Myf5の-GFPで作成された、大人の免疫低下魚の腹膜に注入mylpfa-mCherryをダブルトランスジェニック動物および腫瘍。これらのプロトコルの有用性は、成体ゼブラフィッシュの背側筋肉または腹膜内に注入することができ、正常および悪性のドナー細胞の広範囲の生着にも及ぶ。

免疫低下ホモ接合RAG2変異体ゼブラフィッシュにαアクチン-RFPトランスジェニックドナーからの骨格筋細胞を調製し、移植のための手順 （プロトコル·セクション1、 図1Aおよび図2）が実証されている。骨格筋組織は、αアクチン-RFPジェニックドナーから調製し、フローサイトメトリー分析（ 図2B）は、以下のDAPI排除によって評価されるように得られた単一細胞懸濁液は、84.3％の生存細胞を含有していた。 RFP陽性細胞は、この単一の細胞懸濁液（ 図2C）の35.3％を占めた。 （魚ごとに注入された1×10 6細胞、 表1、図2D-I）多核繊維への単一細胞の分化によって評価されるようRAG2ホモ接合変異体レシピエント魚の背側骨格筋への細胞の移植は、一貫性のある強力な生着につながった。 ワイルドにタイプ受信者 魚は30日間の実験（N = 13）を介して筋線維を生着しなかった。移植後10日目までに、14 RAG2ホモ接合変異体ゼブラフィッシュのうち9は、注射部位（64.3％、 図2E、F）の近くにRFP陽性の筋線維を含んでいた。重要なことは、移植されたRFP陽性筋（データは示されていない）115日後の生着のために追跡し、堅牢で永続的な筋肉の生着を示されている動物のサブセットと、30日後に移植（ 図2G-I）を持続した。これらの結果は、同じプロトコル（ 表1）を用いて我々のグループ23によって以前に報告されたものと同様である。 我々はまた、RAG2ホモ接合変異体レシピエント魚（プロトコルセクション2、 図1Bおよび図3）の腹腔にERMS腫瘍細胞の生成、準備と移植のための方法を提示している。 ERMS doublで生成された電子トランスジェニックMyf5の-GFP、腫瘍内の不均一性及び移植11以下の腫瘍細胞集団の機能解析の可視化を可能にすることが示されているmylpfa-mCherryを魚 。彼らは人生の10〜30日の間ERMSを開発し、腫瘍細胞の数は、下流の適用のために制限されている場合、魚が小さいので、各亜集団のさらなる分子的特徴付けが困難である。一つの解決策は、成人レシピエントゼブラフィッシュにERMSを移植することにより腫瘍細胞の数を拡大することである。現在までに、同様の実験を、CG1ひずみ同系の魚を使用して完了し、Myf5の-GFPトランスジェニックた同系株を開発するための戻し交配の4世代を超えて必要と; mylpfa-mCherryを 。これらの問題を回避するために、我々は、AB-ひずみゼブラフィッシュから主要ERMSを生着するための免疫低下RAG2ホモ接合変異体受信者のゼブラフィッシュの有用性を実証した。すべてのプライマリERMSは、RAに移植G2 腫瘍（ 表1）の拡張を容易にホモ接合変異体動物。 0〜7の野生型の兄弟が病気23を生着しながら、24〜27のRAG2ホモ接合変異体ゼブラフィッシュは、ERMSを移植したところ、同様の結果が最近報告された。移植されたERMSの代表的な例は、 図3Eで30日後に、移植に示されている。移植されたERMSは、原発腫瘍（ 図3B及び3F）で見られるのと同様胎児性横紋筋肉腫の組織学的特徴を共有する。 FACS分析は、それがMyf5の-GFPおよび/ ​​またはmylpfa-mCherryを発現する細胞および分化した細胞を増殖させる含ま機能的に異なる腫瘍をERMSを確認した。腹腔内注入処置後の生存率は95％を超えていた。受信者のゼブラフィッシュは、一般的に30日間移植後の時点の後に腫瘍負荷から屈する。 （A）正常および（B）RAG2ホモ接合変異体に悪性の骨格筋細胞の移植のために、図1のプロトコルの概略図 ゼブラフィッシュ。オプションのステップは、（*）が付いています。 <img alt="図2" src="/files/ftp_upload/52597/52597fig2highres.jpg" width="700px" /> RAG2ホモ接合変異体ゼブラフィッシュに図2.骨格筋生着。（A）α アクチン-RFPトランスジェニックドナーゼブラフィッシュ。 （B）単離された筋細胞懸濁液の細胞生存率DAPI色素排除によって評価し、フローサイトメトリー。 野生型対照と比較して、（C）αアクチン-RFP供与体（赤）から筋肉細胞懸濁液内に見出さRFP陽性細胞の割合、（灰色）。 （DE）は 30日、移植後に明視野と野生型動物の蛍光像（D）またはRAG2ホモ接合変異魚（E）を吸収合併。時間の経過（F）生着率。グレーは、非生着魚を示している赤生着動物の数を表す。各時点で分析された動物の数が示されている。時間（矢印）上の分化した筋線維の保持を示す（GI）10（G）に示すパネルEで囲み領域の高倍率画像20（H）および30（I）日後に移植。スケールバーは、2ミリメートルに等しい。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52597/52597fig2highres.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図3" src="/files/ftp_upload/52597/52597fig3highres.jpg" width="700px" /> Myf5の-GFPの図3.移植、RAG2ホモ接合変異体にmylpfa-mCherryを ERMS ゼブラフィッシュ AB-歪みMyf5の-GFPで生ずる（AD）RAG2-kRASG12D誘発される主要ERMS。人生の30日目でmylpfa-mCherryをゼブラフィッシュ。 （EH）RAG2ホモ接合変異体ゼブラフィッシュERMSを移植し、移植後30日目に分析した。 （A、E）は、明視野および一次移植ERMSの蛍光像を吸収合併。腫瘍領域は、概説されており、矢印はEで注射部位を示す。 （B、F）、ヘマトキシリンおよび癌に関連した増加した細胞性の領域を示す主要（B）のエオシン染色パラフィン切片および生着ERMS（F）。 （C、G）DAPI色素排除によって評価し、フローサイトメトリーなどの細胞生存率。 （D、H）蛍光腫瘍細胞の亜集団は、フローサイトメトリーによって評価した。スケールバーは、2mm（A、E）と50ミクロン（B、F）に等しくなる。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52597/52597fig3highres.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="表1" src="/files/ftp_upload/52597/52597table1.jpg" width="700px" /> 表筋肉およびERMS細胞移植1.生着を生じる。（*）は、以前に同じ技術23を使用してデータを報告して示している。データは、 自然法の許可を得て転載されている。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52597/52597table1.jpg" target="_blank">この表の拡大版を表示するには、こちらをクリックしてください</a>。

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Normal and Malignant Muscle Cell Transplantation into Immune Compromised Adult Zebrafish

Here, we present a protocol for cell transplantation of zebrafish skeletal muscle and embryonal rhabdomyosarcoma (ERMS) into adult immune compromised rag2E450fs homozygous mutant zebrafish. This protocol allows for the efficient analysis of regeneration and malignant transformation of muscle cells.

免疫低下アダルトゼブラフィッシュへの正常および悪性筋細胞移植

Zebrafish have become a powerful tool for assessing development, regeneration, and cancer. More recently, allograft cell transplantation protocols have ...

normal-malignant-muscle-cell-transplantation-into-immune-compromised

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

10.8K ビュー.  Massachusetts General Hospital. Here, we present a protocol for cell transplantation of zebrafish skeletal muscle and embryonal rhabdomyosarcoma (ERMS) into adult immune compromised rag2E450fs homozygous mutant zebrafish. This protocol allows for the efficient analysis of regeneration and malignant transformation of muscle cells. 

ビデオ: Normal and Malignant Muscle Cell Transplantation into Immune Compromised Adult Zebrafish

Flow Cytometry Analysis of Immune Cells Within Murine Aortas

Atherosclerosis is a chronic inflammatory process of medium and large size vessels that is characterized by the formation of plaques consisting of foam cells, immune cells, vascular endothelial and smooth muscle cells, platelets, extracellular matrix, and a lipid-rich core with extensive necrosis and fibrosis of surrounding tissues.1 The innate and adaptive arms of the immune response are involved in the initiation, development and persistence of atherosclerosis.2, 3 There is a significant body of evidence that different subsets of the immune cells, such as macrophages, dendritic cells, T and B lymphocytes, are present within the aortas of healthy and atherosclerosis-prone mice4. Additionally, immune cells are found in the surrounding aortic adventitia which suggests an important role of this tissue in atherogenesis.2
For some time, the quantitative detection of different types of immune cells, their activation status, and the cellular composition within the aortic wall was limited by RT-PCR and immunohistochemical methods for the study of atherosclerosis. Few attempts were made to perform flow cytometry using human aortas, and a number of problems, such as a high autofluorescence, have been reported5,6. Human atherosclerotic plaques were digested with collagenase 1, and free cells were collected and stained for CD14+/CD11c+ to highlight macrophage-derived foam cells. In this study, a "mock" channel was used to avoid false-positive staining.6 Necrotic materials accumulating during the digestion process give rise in a large amount of debris that generates a high autofluorescence in aortic samples. To resolve this problem, a panel of negative and positive controls has been proposed, but only double staining could be applied in these samples. We have developed a new flow cytometry-based method7 to analyze the immune cell composition and characterize the activation, proliferation, differentiation of immune cells in healthy and atherosclerosis-prone aorta. This method allows the investigation of the immune cell composition of the aortic wall and opens possibilities to use a broad spectrum of immunological methods for investigations of immune aspects of this disease.

This paper presents a flow cytometry-based method to investigate the immune composition of aortas. The paper also illustrates an additional technique that allows examining surrounding adventitia and vessel wall separately. This method opens possibilities to perform phenotypical analyses of aortic leukocytes and apply several immunological assays for atherosclerosis studies.

マウス大動脈内の免疫細胞のフローサイトメトリー分析

Atherosclerosis is a chronic inflammatory process of medium and large size vessels that is characterized by the formation of plaques consisting of foam ...

免疫・感染学

Isolation of Functional Cardiac Immune Cells

Cardiac immune cells are gaining interest for the roles they play in the pathological remodeling in many cardiac diseases.1-5 These immune cells, which include mast cells, T-cells and macrophages; store and release a variety of biologically active mediators including cytokines and proteases such as tryptase.6-8 These mediators have been shown to be key players in extracellular matrix metabolism by activating matrix metalloproteinases or causing collagen accumulation by modulating the cardiac fibroblasts' function.9-11 However, available techniques for isolating cardiac immune cells have been problematic because they use bacterial collagenase to digest the myocardial tissue. This technique causes activation of the immune cells and thus a loss of function. For example, cardiac mast cells become significantly less responsive to compounds that cause degranulation.12 Therefore, we developed a technique that allows for the isolation of functional cardiac immune cells which would lead to a better understanding of the role of these cells in cardiac disease.13, 14
This method requires a familiarity with the anatomical location of the rat's xiphoid process, axilla and falciform ligament, and pericardium of the heart. These landmarks are important to increase success of the procedure and to ensure a higher yield of cardiac immune cells. These isolated cardiac immune cells can then be used for characterization of functionality, phenotype, maturity, and co-culture experiments with other cardiac cells to gain a better understanding of their interactions.

This method for isolating functional immune cells from the heart provides an alternative to the conventional methods of collagenase digestion, which causes unwanted immune cell activation, resulting in a decreased responsiveness of these cells. Our method of isolation yields functional cardiac immune cells by avoiding problems associated with enzymatic digestion.

機能心臓の免疫細胞の単離

Cardiac immune cells are gaining interest for the roles they play in the pathological remodeling in many cardiac diseases.1-5  These immune cells, which ...

Differentiating Functional Roles of Gene Expression from Immune and Non-immune Cells in Mouse Colitis by Bone Marrow Transplantation

To understand the role of a gene in the development of colitis, we compared the responses of wild-type mice and gene-of-interest deficient knockout mice to colitis. If the gene-of-interest is expressed in both bone marrow derived cells and non-bone marrow derived cells of the host; however, it is possible to differentiate the role of a gene of interest in bone marrow derived cells and non- bone marrow derived cells by bone marrow transplantation technique. To change the bone marrow derived cell genotype of mice, the original bone marrow of recipient mice were destroyed by irradiation and then replaced by new donor bone marrow of different genotype. When wild-type mice donor bone marrow was transplanted to knockout mice, we could generate knockout mice with wild-type gene expression in bone marrow derived cells. Alternatively, when knockout mice donor bone marrow was transplanted to wild-type recipient mice, wild-type mice without gene-of-interest expressing from bone marrow derived cells were produced. However, bone marrow transplantation may not be 100% complete. Therefore, we utilized cluster of differentiation (CD) molecules (CD45.1 and CD45.2) as markers of donor and recipient cells to track the proportion of donor bone marrow derived cells in recipient mice and success of bone marrow transplantation. Wild-type mice with CD45.1 genotype and knockout mice with CD45.2 genotype were used. After irradiation of recipient mice, the donor bone marrow cells of different genotypes were infused into the recipient mice. When the new bone marrow regenerated to take over its immunity, the mice were challenged by chemical agent (dextran sodium sulfate, DSS 5%) to induce colitis. Here we also showed the method to induce colitis in mice and evaluate the role of the gene of interest expressed from bone-marrow derived cells. If the gene-of-interest from the bone derived cells plays an important role in the development of the disease (such as colitis), the phenotype of the recipient mice with bone marrow transplantation can be significantly altered. At the end of colitis experiments, the bone marrow derived cells in blood and bone marrow were labeled with antibodies against CD45.1 and CD45.2 and their quantitative ratio of existence could be used to evaluate the success of bone marrow transplantation by flow cytometry. Successful bone marrow transplantation should show a vast majority of donor genotype (in term of CD molecule marker) over recipient genotype in both the bone marrow and blood of recipient mice.

Bone marrow transplantation provides a way to change the genotype of the bone marrow derived cells. If the gene of interest is expressed in both bone marrow derived cells and non-bone marrow derived cells, bone marrow transplantation can change the bone marrow derived cells to a different genotype without changing the non-bone marrow derived cell genotype.

骨髄移植によるマウス大腸炎における免疫および非免疫細胞からの遺伝子発現の機能的役割を差別化

To understand the role of a gene in the development of colitis, we compared the responses of wild-type mice and gene-of-interest deficient knockout mice ...

Quantification of the Respiratory Burst Response as an Indicator of Innate Immune Health in Zebrafish

The phagocyte respiratory burst is part of the innate immune response to pathogen infection and involves the production of reactive oxygen species (ROS). ROS are toxic and function to kill phagocytized microorganisms. In vivo quantification of phagocyte-derived ROS provides information regarding an organism's ability to mount a robust innate immune response. Here we describe a protocol to quantify and compare ROS in whole zebrafish embryos upon chemical induction of the phagocyte respiratory burst. This method makes use of a non-fluorescent compound that becomes fluorescent upon oxidation by ROS. Individual zebrafish embryos are pipetted into the wells of a microplate and incubated in this fluorogenic substrate with or without a chemical inducer of the respiratory burst. Fluorescence in each well is quantified at desired time points using a microplate reader. Fluorescence readings are adjusted to eliminate background fluorescence and then compared using an unpaired t-test. This method allows for comparison of the respiratory burst potential of zebrafish embryos at different developmental stages and in response to experimental manipulations such as protein knockdown, overexpression, or treatment with pharmacological agents. This method can also be used to monitor the respiratory burst response in whole dissected kidneys or cell preparations from kidneys of adult zebrafish and some other fish species. We believe that the relative simplicity and adaptability of this protocol will complement existing protocols and will be of interest to researchers who seek to better understand the innate immune response.

The innate immune response protects organisms against pathogen infection. A critical component of the innate immune response, the phagocyte respiratory burst, generates reactive oxygen species that kill invading microorganisms. We describe a respiratory burst assay that quantifies reactive oxygen species produced when the innate immune response is chemically induced.

ゼブラフィッシュにおける自然免疫の健康の指標として呼吸バースト応答の定量化

The phagocyte respiratory burst is part of the innate immune response to  pathogen infection and involves the production of reactive oxygen species (ROS). ...

Generation of Lymph Node-fat Pad Chimeras for the Study of Lymph Node Stromal Cell Origin

The stroma is a key component of the lymph node structure and function. However, little is known about its origin, exact cellular composition and the mechanisms governing its formation. Lymph nodes are always encapsulated in adipose tissue and we recently demonstrated the importance of this relation for the formation of lymph node stroma. Adipocyte precursor cells migrate into the lymph node during its development and upon engagement of the Lymphotoxin-b receptor switch off adipogenesis and differentiate into lymphoid stromal cells (B&#233;n&#233;zech&#160;et al.14). Based on the lymphoid stroma potential of adipose tissue, we present a method using a lymph node/fat pad chimera that allows the lineage tracing of lymph node stromal cell precursors. We show how to isolate newborn lymph nodes and EYFP+ embryonic adipose tissue and make a LN/ EYFP+ fat pad chimera. After transfer under the kidney capsule of a host mouse, the lymph node incorporates local adipose tissue precursor cells and finishes its formation. Progeny analysis of EYFP+ fat pad cells in the resulting lymph nodes can be performed by flow-cytometric analysis of enzymatically digested lymph nodes or by immunofluorescence analysis of lymph nodes cryosections. By using fat pads from different knockout mouse models, this method will provide an efficient way of analyzing the origin of the different lymph node stromal cell populations.

Generation of lymph node/fat pad chimeras for the study of lymph node stromal cell origin is described. The method involves the isolation of lymph nodes from newborn mice and embryonic fat pads, the generation of chimeric lymph node-fat pads, and their transfer under the kidney capsule of a host mouse.

The stroma is a key component of the lymph node structure and function. However, little is known about its origin, exact cellular composition and the ...

Using Zebrafish Models of Human Influenza A Virus Infections to Screen Antiviral Drugs and Characterize Host Immune Cell Responses

Each year, seasonal influenza outbreaks profoundly affect societies worldwide. In spite of global efforts, influenza remains an intractable healthcare burden. The principle strategy to curtail infections is yearly vaccination. In individuals who have contracted influenza, antiviral drugs can mitigate symptoms. There is a clear and unmet need to develop alternative strategies to combat influenza. Several animal models have been created to model host-influenza interactions. Here, protocols for generating zebrafish models for systemic and localized human influenza A virus (IAV) infection are described. Using a systemic IAV infection model, small molecules with potential antiviral activity can be screened. As a proof-of-principle, a protocol that demonstrates the efficacy of the antiviral drug Zanamivir in IAV-infected zebrafish is described. It shows how disease phenotypes can be quantified to score the relative efficacy of potential antivirals in IAV-infected zebrafish. In recent years, there has been increased appreciation for the critical role neutrophils play in the human host response to influenza infection. The zebrafish has proven to be an indispensable model for the study of neutrophil biology, with direct impacts on human medicine. A protocol to generate a localized IAV infection in the Tg(mpx:mCherry) zebrafish line to study neutrophil biology in the context of a localized viral infection is described. Neutrophil recruitment to localized infection sites provides an additional quantifiable phenotype for assessing experimental manipulations that may have therapeutic applications. Both zebrafish protocols described faithfully recapitulate aspects of human IAV infection. The zebrafish model possesses numerous inherent advantages, including high fecundity, optical clarity, amenability to drug screening, and availability of transgenic lines, including those in which immune cells such as neutrophils are labeled with fluorescent proteins. The protocols detailed here exploit these advantages and have the potential to reveal critical insights into host-IAV interactions that may ultimately translate into the clinic.

Systemic and localized zebrafish infection models for human influenza A virus are demonstrated. Using a systemic infection model, zebrafish can be used to screen antiviral drugs. Using a localized infection model, zebrafish can be used to characterize host immune cell responses.

抗ウイルス薬をスクリーニングし、宿主の免疫細胞応答を特徴づけるために、ヒトインフルエンザAウイルス感染のゼブラフィッシュモデルを使用して、

Each year, seasonal influenza outbreaks profoundly affect societies worldwide. In spite of global efforts, influenza remains an intractable healthcare ...

Quantifying Vibrio cholerae Colonization and Diarrhea in the Adult Zebrafish Model

Vibrio cholerae is best known as the infectious agent that causes the human disease cholera. Outside the human host, V. cholerae primarily exists in the aquatic environment, where it interacts with a variety of higher aquatic species. Vertebrate fish are known to be an environmental host and are a potential V. cholerae reservoir in nature. Both V. cholerae and the teleost fish species Danio rerio, commonly known as zebrafish, originate from the Indian subcontinent, suggesting a long-standing interaction in aquatic environments. Zebrafish are an ideal model organism for studying many aspects of biology, including infectious diseases. Zebrafish can be easily and rapidly colonized by V. cholerae after exposure in water. Intestinal colonization by V. cholerae leads to the production of diarrhea and the excretion of replicated V. cholerae. These excreted bacteria can then go on to colonize new fish hosts. Here, we demonstrate how to assess V. cholerae-intestinal colonization in zebrafish and how to quantify V. cholerae-induced zebrafish diarrhea. The colonization model should be useful to researchers who are studying whether genes of interest may be important for host colonization and/or for environmental survival. The quantification of zebrafish diarrhea should be useful to researchers studying any intestinal pathogen who are interested in exploring zebrafish as a model system.

Quantifying Vibrio cholerae Colonization and Diarrhea in the Adult Zebrafish Model

Zebrafish are a natural Vibrio cholerae host and can be used to recapitulate and study the entire infectious cycle from colonization to transmission. Here, we demonstrate how to assess V. cholerae colonization levels and quantify diarrhea in zebrafish.

コレラの植民地化と大人のゼブラフィッシュ モデルで下痢を定量化

Vibrio cholerae is best known as the infectious agent that causes the human disease cholera. Outside the human host, V. cholerae primarily exists in the ...

Modeling Tuberculosis in Mycobacterium marinum Infected Adult Zebrafish

Mycobacterium tuberculosis is currently the deadliest human pathogen causing 1.7 million deaths and 10.4 million infections every year. Exposure to this bacterium causes a wide disease spectrum in humans ranging from a sterilized infection to an actively progressing deadly disease. The most common form is the latent tuberculosis, which is asymptomatic, but has the potential to reactivate into a fulminant disease. Adult zebrafish and its natural pathogen Mycobacterium marinum have recently proven to be an applicable model to study the wide disease spectrum of tuberculosis. Importantly, spontaneous latency and reactivation as well as adaptive immune responses in the context of mycobacterial infection can be studied in this model. In this article, we describe methods for the experimental infection of adult zebrafish, the collection of internal organs for the extraction of nucleic acids for the measurement of mycobacterial loads and host immune responses by quantitative PCR. The in-house-developed, M. marinum-specific qPCR assay is more sensitive than the traditional plating methods as it also detects DNA from non-dividing, dormant or recently dead mycobacteria. As both DNA and RNA are extracted from the same individual, it is possible to study the relationships between the diseased state, and the host and pathogen gene-expression. The adult zebrafish model for tuberculosis thus presents itself as a highly applicable, non-mammalian in vivo system to study host-pathogen interactions.

Modeling Tuberculosis in Mycobacterium marinum Infected Adult Zebrafish

Here, we present a protocol to model human tuberculosis in an adult zebrafish using its natural pathogen Mycobacterium marinum. Extracted DNA and RNA from the internal organs of infected zebrafish can be used to reveal the total mycobacterial loads in the fish and the host&#39;s immune responses with qPCR.

結核抗酸菌 marinum感染成人ゼブラフィッシュをモデル化

Mycobacterium tuberculosis is currently the deadliest human pathogen causing 1.7 million deaths and 10.4 million infections every year. Exposure to this ...

Oral Intubation of Adult Zebrafish: A Model for Evaluating Intestinal Uptake of Bioactive Compounds

Most pathogens invade organisms through their mucosa. This is particularly true in fish as they are continuously exposed to a microbial-rich water environment. Developing effective methods for oral delivery of immunostimulants or vaccines, which activate the immune system against infectious diseases, is highly desirable. In devising prophylactic tools, good experimental models are needed to test their performance. Here, we show a method for oral intubation of adult zebrafish and a set of procedures to dissect and prepare the intestine for cytometry, confocal microscopy and quantitative polymerase chain reaction (qPCR) analysis. With this protocol, we can precisely administer volumes up to 50 &#181;L to fish weighing approximately 1 g simply and quickly, without harming the animals. This method allows us to explore the direct in vivo uptake of fluorescently labelled compounds by the intestinal mucosa and the immunomodulatory capacity of such biologics at the local site after intubation. By combining downstream methods such as flow cytometry, histology, qPCR and confocal microscopy of the intestinal tissue, we can understand how immunostimulants or vaccines are able to cross the intestinal mucosal barriers, pass through the lamina propria, and reach the muscle, exerting an effect on the intestinal mucosal immune system. The model could be used to test candidate oral prophylactics and delivery systems or the local effect of any orally administered bioactive compound.

The protocol describes intubating adult zebrafish with a biologic; then dissecting and preparing the intestine for cytometry, confocal microscopy and qPCR. This method allows administration of bioactive compounds to monitor intestinal uptake and the local immune stimulus evoked. It&#160;is relevant for testing the intestinal dynamics of oral prophylactics.

大人のゼブラフィッシュの経口挿管: 生理活性化合物の腸管吸収の評価モデル

Most pathogens invade organisms through their mucosa. This is particularly true in fish as they are continuously exposed to a microbial-rich water ...

Immunization of Adult Zebrafish for the Preclinical Screening of DNA-based Vaccines

The interest in DNA-based vaccination has increased during the past two decades. DNA vaccination is based on the cloning of a sequence of a selected antigen or a combination of antigens into a plasmid, which enables a tailor-made and safe design. The administration of DNA vaccines into host cells leads to the expression of antigens that stimulate both humoral and cell-mediated immune responses. This report describes a protocol for the cloning of antigen sequences into the pCMV-EGFP plasmid, the immunization of adult zebrafish with the vaccine candidates by intramuscular microinjection, and the subsequent electroporation to improve intake. The vaccine antigens are expressed as green fluorescent protein (GFP)-fusion proteins, which allows the confirmation of the antigen expression under UV light from live fish and the quantification of expression levels of the fusion protein with ELISA, as well as their detection with a western blot analysis. The protective effect of the vaccine candidates is tested by infecting the fish with Mycobacterium marinum five weeks postvaccination, followed by the quantification of the bacteria with qPCR four weeks later. Compared to mammalian preclinical screening models, this method provides a cost-effective method for the preliminary screening of novel DNA-based vaccine candidates against a mycobacterial infection. The method can be further applied to screening DNA-based vaccines against various bacterial and viral diseases.

Here we describe a protocol for the immunization of the adult zebrafish (Danio rerio) with a DNA-based vaccine and demonstrate the validation of a successful vaccination event. This method is suitable for the preclinical screening of vaccine candidates in various infection models.

大人のゼブラフィッシュの DNA 基づかせていたワクチンの前臨床スクリーニングのため予防接種

The interest in DNA-based vaccination has increased during the past two decades. DNA vaccination is based on the cloning of a sequence of a selected ...