Name: long-term behavioral and reproductive consequences of embryonic exposure to low-dose toxicants
Uploaded: 2018-03-06T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 8 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Long-term Behavioral and Reproductive Consequences of Embryonic Exposure to Low-dose Toxicants at JoVE.com

NSF (EPSCoR EPS-0814251)에 의해 지원 및 NIH (1P20GM103653-01A1) 시가를 HSD, MDM (제목 III HBGI)와 KRS (NIH-INBRE) 델라웨어 주립 대학 기관 학생 지원 기꺼이 인정 했다. C. 선 충 야생-타입 N2 스트레인에 대 한 (연구 인프라 프로그램 P40 OD010110의 NIH 사무실 지원) C. 선 충 유전 센터에 감사.

프로토콜 아래에 주어진 초기 embryogenesis 동안 BPA 노출의 효과 테스트를 표준화 하 고 BPS, BPF 또는 다른 EDCs 및 선 충 C. 태아에 유독 사용 하기 위해 수정할 수 있습니다.
1. 소재 설정
<ol><li>NaCl의 1.5 g, 펩의 1.25 g 및 물 500 mL에 한 천의 8.5 g을 용 해 하 여 선 충 류 성장 미디어 (NGM)18 미디어의 500 mL를 준비 합니다. 압력가 마로 소독 (121 ° C, 15 PSI, 20 분), 후 추가 (5 mg/mL에 에탄올), 콜레스테롤의 0.5 mL 0.5 mL 1 M MgSO4, 0.5 mL 1 M CaCl2 와 12.5 mL 1 M 칼륨 인산 염 버퍼, pH 7.4 (108.3 g KH2포4 의의 의 K2HPO4, 물 1 L에 35.6 g).</li>
	<li>1 N 코의 25 mL, 표 백제, 4 mL 및 물 71 mL를 혼합 하 여 차 아 염소 산 솔루션을 준비 합니다. 신선한이 솔루션을 확인 합니다.</li>
	<li>M9 버퍼 KH2포4의 3 세대, 나2HPO46 g, NaCl의 5 g, MgSO4, 및 1 나 물 1 M의 5 mL를 혼합 하 여 준비</li>
	<li>0.02 M K2HPO4의 129 mL, KH2포4, 871 mL와 NaCl의 5.85 g을 혼합 하 여18 S 버퍼 준비 합니다.</li>
	<li>압력가 마로 소독 하 여 M9 및 S 버퍼를 소독.</li>
	<li>대장균 (스트레인 OP 50) 20 mL Luria 국물 (파운드)의에서의 숙박 문화를 성장.</li>
	<li>1 m m 재고 솔루션 10% 에탄올에 BPA를 분해. S 버퍼에서 0.1 µ M, 0.5 µ M, 1 µ M, 5 µ M 및 10 µ M의 후속 희석을 확인 합니다. 참고: 수성 S 버퍼에 희석 크게; 에탄올의 농도 감소 예를 들어,이 프로토콜 (10 µ M)에 설명 된 가장 높은 BPA 농도에서 에탄올의 농도 0.1 %v / v입니다.</li>
</ol>2. 선 충 C. Culturing 및 동기화
<ol><li>NGM 미디어 100 mm 접시 (약 25 mL/접시)에 부 어 하 고 공고히 하 있습니다. 경화, 일단 하룻밤 성장 액체 문화에서 대장균 OP50의 150 µ L를 확산 하 여 판 씨. 37 ° C에서 접시를 밤새 품 어.</li>
	<li>다음 날, 새로운 접시에 N2 웜 전송 청크 1 cm 광장의 대략적인 슬 래 브. 벌레 접시 보이는 배아를 포함 하는 잘 먹이 성숙한 어른으로 채워집니다 때까지 20 ° C에서 3 일 동안 성장 하는 것을 허용 한다.</li>
	<li>동기화 할 각 접시 접시에 걸쳐 M9 버퍼의 최대 5 mL를 pipetting으로 세척. 살 균 15 mL 원뿔 원심 분리기 튜브에 액체를 전송. 참고: 동기화 성인 벌레를 죽 일 하 여 상대적으로 같은 무대는 배아를 수집 이루어집니다.</li>
	<li>어른 벌레의 느슨한 펠 렛을 얻기 위해 상 온에서 4 분 동안 3000 x g에서 원심.</li>
	<li>10 mL 피 펫을 사용 하는 펠 릿을 그대로 있도록 상쾌한 조심 스럽게 제거. 차 아 염소 산 솔루션의 5 mL을 추가 하 고 부드럽게 혼합.</li>
	<li>4 분 동안 실 온에서 3000 x g 에서 원심.</li>
	<li>10 mL 피 펫과 상쾌한을 제거 하 고 M9 버퍼의 7 mL로 씻어. 이 단계를 두 번 반복 합니다.</li>
</ol>3. 웜 BPA에 노출
<ol><li>위의 단계 2.7에서에서 마지막 세척 후 M9 버퍼와 계란의 약 100 µ L를 일시 중단 합니다. 이미 BPA S 버퍼에 희석 하는 적절 한 농도 포함 하는 2 mL microfuge 관에 계란의 약 50 µ L를 전송 합니다. S-버퍼 튜브 당 BPA (0.0 µ M, 0.1 µ M, 0.5 µ M, 1.0 µ M, 5.0 µ M 및 10 µ M)의 올바른 최종 농도 위해의 양을 조정 합니다. 표 1에서는 이러한 희석 수 있도록 한 가지 방법은 보여 줍니다.</li>
</ol><table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>최종 BPA 농도 대 한</td>
			<td>BPA를 재고 (100 μ M)</td>
			<td>S 버퍼</td>
			<td>동기화 된 웜</td>
		</tr>
<tr>
<td>0.1 Μ M</td>
			<td>1 Μ</td>
			<td>949 Μ</td>
			<td>50 Μ</td>
		</tr>
<tr>
<td>0.5 Μ M</td>
			<td>5 Μ</td>
			<td>945 Μ</td>
			<td>50 Μ</td>
		</tr>
<tr>
<td>1 Μ M</td>
			<td>10 Μ</td>
			<td>940 Μ</td>
			<td>50 Μ</td>
		</tr>
<tr>
<td>5 Μ M</td>
			<td>50 Μ</td>
			<td>900 Μ</td>
			<td>50 Μ</td>
		</tr>
<tr>
<td>10 Μ M</td>
			<td>100 Μ</td>
			<td>850 Μ</td>
			<td>50 Μ</td>
		</tr>
</tbody></table>표 1: 주식 BPA, S 버퍼 및 우리의 연구에 대 한 사용 원하는 농도 달성 하는 데 사용 하는 동기화 된 웜
<ol start="2"><li>통에 튜브를 배치 하 고 부드럽게 회전 통에 대 한 25 rpm 또는 락 통에 대 한 25 젖 힌 채/min에서 20 ° C에서 4 h 흔들.</li>
	<li>4 h 후 튜브 튜브 홀더에 놓고 벌레 정착을 허용 합니다.</li>
	<li>상쾌한 무시 하 고 시드 판 (NGM 접시 OP50 대장균) 벌레를 전송. 1.5에서 제시 된 대로 액체 OP50 대장균 문화를 만들고 판 2.1에 명시 된 씨앗.</li>
	<li>20 ° C에 60 h에 대 한 성장 하는 벌레를 하자 매일 오염에 대 한 번호판을 검사 합니다. 오염된 NGM 접시는 보통 변색 하 고 개별 식민지와 함께. 과 밀에 대 한 현미경 벌레를 확인 합니다. OP50 대장균 잔디 및 작은 반점에 집중된 벌레의 부족과 밀을 의미 합니다.</li>
</ol>4. 앞쪽 터치 Habituation 분석 결과
<ol><li>약 10 동기화 된 젊은 성인 벌레 화재 소독 30 G 플래티넘 와이어를 사용 하 여 새로운 unseeded NGM 접시를 받아 전송 합니다. 벌레를 있도록 5 분 동안 그대로 두고 새로운 접시에 순응 하는 시간.</li>
	<li>Habituation 응답 나무 꼬치 또는 이쑤시개의 끝에 연결 된 눈 썹 머리를 사용 하 고 70% 에탄올에 담그고, 소독 합니다. 깨끗 하 고 보풀 휴지로 닦 고 떨어져 증발 하는 에탄올에 대 일 분 동안 대기. 부드럽게 터치 (pharyngeal 전구의 앞쪽) 머리에 벌레 눈 썹 머리를 사용 하 여. 10 허용 접촉을 반복 벌레 복구를 할 수 있도록 접촉 사이 s.</li>
	<li>벌레는 더 이상 뒤로 이동 될 때까지 (10 s interstimulus 간격 허용) 터치를 계속 합니다. 이 시점에서, 벌레는 자극에 익혀 진다. 길 들을 벌레에 필요한 접촉의 번호를 기록 합니다.</li>
	<li>Tukey의 포스트 hoc 테스트 뒤 일방통행 ANOVA를 사용 하 여 치료 및 치료 컨트롤의 의미 요법이 니 속도 차이 분석 합니다.</li>
</ol>5. 웜 통치 분석 결과
<ol><li>백 금 선택을 사용 하 여 신선 하 고 시드 플레이트를 개별 L3 벌레를 전송 합니다. 그 하나의 벌레 접시 당 배치는 다는 것을 확인 하십시오. 참고: L3 애벌레 단계 후 웜 L4 애벌레 단계와 성인으로 개발. 그들은 그들은 이미 카운트에서 놓친 것 이라고는 계란은 마련 하지는 보장 하면서 개별 동물의 전송을 위해 충분히 큰에 그들을 일찍 수확 하는 것이 편리 합니다.</li>
	<li>모든 12-24 h 누워 계란의 수를 계산 합니다. 후 새로운 접시에 부모 웜 전송. 웜은 일반적으로 5 일 후 계란, 누워 중지 될 때까지 반복 20 ° c.에서 알을 품을 때 참고: 평균, 야생 타입 웜 수 알 최대 300; 따라서과 밀 방지 매일 새로운 접시에 부모를 전송 합니다.</li>
	<li>Tukey의 포스트 hoc 테스트 뒤 일방통행 ANOVA를 사용 하 여 치료 및 치료 컨트롤에 의해 계란의 평균 수의 차이 분석 합니다.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Gore, A. C., 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=Executive+Summary+to+EDC-2:+The+Endocrine+Society's+Second+Scientific+Statement+on+Endocrine-Disrupting+Chemicals.">Executive Summary to EDC-2: The Endocrine Society's Second Scientific Statement on Endocrine-Disrupting Chemicals.</a> Endocr. Rev. 36, 593-602 (2015).</li><li>Braun, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early-life+exposure+to+EDCs:+role+in+childhood+obesity+and+neurodevelopment.">Early-life exposure to EDCs: role in childhood obesity and neurodevelopment.</a> Nat. Rev. Endocrinol. 13, 161-173 (2017).</li><li>Melnik, R., 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=Summary+of+the+National+Toxicology+Program's+Report+of+the+Endocrine+Disruptors+Low-Dose+Peer+Review.">Summary of the National Toxicology Program's Report of the Endocrine Disruptors Low-Dose Peer Review.</a> Environ. Health Perspect. 110, 427-431 (2002).</li><li>Kortenkamp, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ten+years+of+mixing+cocktails:+a+review+of+combination+effects+of+endocrine-disrupting+chemicals.">Ten years of mixing cocktails: a review of combination effects of endocrine-disrupting chemicals.</a> Environ. Health Perspect. 115 Suppl 1, 98-105 (2007).</li><li>Vandenberg, L. N., 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=Hormones+and+endocrine-disrupting+chemicals:+low-dose+effects+and+nonmonotonic+dose+responses.">Hormones and endocrine-disrupting chemicals: low-dose effects and nonmonotonic dose responses.</a> Endocr. Rev. 33, 378-455 (2012).</li><li>Eramo, S., Urbani, G., Sfasciotti, G. L., Brugnoletti, O., Bossu, M., Polimeni, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Estrogenicity+of+bisphenol+A+released+from+sealants+and+composites:+a+review+of+the+literature.">Estrogenicity of bisphenol A released from sealants and composites: a review of the literature.</a> Ann Stomatol. (Roma). 1, 14-21 (2010).</li><li>Cantonwine, D. E., Ferguson, K. K., Mukherjee, B., McElrath, T. F., Meeker, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Urinary+Bisphenol+A+Levels+during+Pregnancy+and+Risk+of+Preterm+Birth.">Urinary Bisphenol A Levels during Pregnancy and Risk of Preterm Birth.</a> Environ. Health Perspect. 123, 895-901 (2015).</li><li>Vandenberg, L. N., Maffini, M. V., Sonnenschein, C., Rubin, B. S., Soto, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bisphenol-A+and+the+great+divide:+a+review+of+controversies+in+the+field+of+endocrine+disruption.">Bisphenol-A and the great divide: a review of controversies in the field of endocrine disruption.</a> Endocr. Rev. 30, 75-95 (2009).</li><li>Suzuki, T., 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=Prenatal+and+neonatal+exposure+to+bisphenol-a+enhances+the+central+dopamine+d1+receptor-mediated+action+in+mice:+enhancement+of+the+methamphetamine-induced+abuse+state.">Prenatal and neonatal exposure to bisphenol-a enhances the central dopamine d1 receptor-mediated action in mice: enhancement of the methamphetamine-induced abuse state.</a> Neuroscience. 117, 639-644 (2003).</li><li>Rosenfeld, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bisphenol+A+and+phthalate+endocrine+disruption+of+parental+and+social+behaviors.">Bisphenol A and phthalate endocrine disruption of parental and social behaviors.</a> Front. Neurosci. 9, 1-15 (2015).</li><li>Patisaul, H. B., Adewale, H. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+effects+of+environmental+endocrine+disruptors+on+reproductive+physiology+and+behavior.">Long-term effects of environmental endocrine disruptors on reproductive physiology and behavior.</a> Front. Behav. Neurosci. 3, 10 (2009).</li><li>Lee, D., Jacobs, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methodological+issues+in+human+studies+of+endocrine+disrupting+chemicals.">Methodological issues in human studies of endocrine disrupting chemicals.</a> Rev. Endocr. Metab. Disord. 16, 289-297 (2015).</li><li>Mimoto, 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=Identification+of+an+estrogenic+hormone+receptor+in+Caenorhabditis+elegans.">Identification of an estrogenic hormone receptor in Caenorhabditis elegans.</a> Biochem. Biophys. Res. Commun. 364, 883-888 (2007).</li><li>Allard, P., Colaiacovo, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bisphenol+A+impairs+the+double-strand+break+repair+machinery+in+the+germline+and+causes+chromosome+abnormalities.">Bisphenol A impairs the double-strand break repair machinery in the germline and causes chromosome abnormalities.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 107, 20405-20410 (2010).</li><li>Mersha, M. D., Patel, B. M., Patel, D., Richardson, B. N., Dhillon, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+BPA+and+BPS+exposure+limited+to+early+embryogenesis+persist+to+impair+non-associative+learning+in+adults.">Effects of BPA and BPS exposure limited to early embryogenesis persist to impair non-associative learning in adults.</a> Behav. Brain. Funct. 11, 27 (2015).</li><li>Chen, Y., 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=Exposure+to+the+BPA-Substitute+Bisphenol+S+Causes+Unique+Alterations+of+Germline+Function.">Exposure to the BPA-Substitute Bisphenol S Causes Unique Alterations of Germline Function.</a> PLoS Genet. 12, e1006223 (2016).</li><li>Rankin, C. H., 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=Habituation+revisited:+an+updated+and+revised+description+of+the+behavioral+characteristics+of+habituation.">Habituation revisited: an updated and revised description of the behavioral characteristics of habituation.</a> Neurobiol. Learn. Mem. 92, 135-138 (2009).</li><li>Hope, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> C elegans: A Practical Approach. , (1999).</li><li>Sanchez, K., Mersha, M., Dhillon, H. S., Temburni, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+the+Effects+of+Endocrine+Disrupting+Compounds+on+the+Development+of+Vertebrate+Neural+Network+Function+Using+Multi-electrode+Arrays.">Assessment of the Effects of Endocrine Disrupting Compounds on the Development of Vertebrate Neural Network Function Using Multi-electrode Arrays.</a> J. Vis. Exp. , (2017).</li><li>Hu, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> WormBook The C. elegans Research Community. , (2007).</li></ol>

저자 들은 아무것도 공개 선언 합니다.

급속 한 성장 및 embryogenesis 등 개발의 단계는 BPA를 포함 한 다양 일 분 비 방해 화합물의 해로운 효과에 특히 취약 합니다. BPA 또는 다른 이용과 다양 한 태아 생존 능력 (그림 2)에 미치는 영향을 평가 하는 농도의 편리한 적정 수 있는 선 충 C. 무척 추 동물 모델에서의 효과 연구에 대 한 자세한 프로토콜 제공 . 후속 행동 실험 했다 BPA의 낮은 노출된 복용 있도록 신경 기능 (그림 3)에 대 한 장기 효과 시 금 배아에서 개발 하는 성인 생존에. 이 종이의 중앙 아이디어, C. 선 충 모델에 초기 embryogenesis 기간 동안 다양 한 이용과 배아를 노출 하기 위한 상세한 프로토콜을 제공 하는 11.5 시간 배아 개발 기간 (20 ° C)에서 첫 번째 4 h 창 organogenesis에 따라 확산 기간에 해당 합니다. 이 끝에, 우리 통치와 연관 학습 분석 실험을 통해 끝점의 유효성 검사를 제공. BPA와 다른 bisphenols의 행동의 기계적으로 성배는 쪽으로이 분야에서 연구 목적으로, 우리는이 방법론 집중된 기사에 BPA의 행동에 대 한 기계적 설명을 하려고 하지. 그러나, 우리는 선 충 C. 모델 추가 행동의 메커니즘을 해 부 하기 위한 이상적인 시스템을 제공 지적 하 고 싶습니다. 예, 미래에 BPA 행동의 메커니즘을 해독에 일 C. 선 충 돌연변이 통로 해독을 위한 길을 따라서 고 BPA의 효과에 저항에 대 한 검사 생성 될 수 있습니다. 또한, 우리의 동반자 종이 조사 toxicant 효과19에 대 한 잠재적인 메커니즘에 대 한 기초를 이해 하는 또 다른 수단을 제공 하는 척추 동물에서 신경 네트워크 synchrony 수준에서 BPA의 효과 함께 다룹니다.
이 문서에 자세히 설명 하는 방법론에서 해야 하는 중요 한 단계 중 일부는 추가 실행 신중 하 게 다음을 포함: 성인 성숙 해 부 현미경 아래 표시 된 결정적, 이다 잘 먹이 C. 선 충 으로 접시를 선택 하 고 이 단계를 수행 하는 데 실패 하는 것은 EDC 노출 실험에 대 한 배아의 부족 한 샘플 크기 귀 착될 것 이다. 그것은 또한 차 아 염소 산 솔루션을 수행 하는 BPA 노출 동안 초기 embryogenesis 능력을 방해할 것입니다 동기화 되지 않은 인구를 얻는 피하기 위해 신선한 만든 ㄴ 다는 것을 확인 하는 것이 중요. (차 아 염소 산 노출) 후 M9와 펠 릿을 세척 하는 것은 또한 매우 중요 한 단계입니다. 제대로 하지, 백제의 높은 농도 죽은 태아에 발생할 수 있습니다. 또한, 배아 시드 NGM 번호판 4 h 후 전송 한다. 시간의 연장된 기간에 대 한 BPA 솔루션에 남아, 경우 배아 긴 dauer 애벌레로 발전 가능성이 있다. 이 크게 통치 분석 결과 행동 분석 방해할 것 이다. 이 단계는 보고, 그것은 처음부터 절차를 시작 하는 것이 좋습니다. 어떤 이유로, 웜 NGM 플레이트는 오염지 않습니다 없는 경우 충분 한 음식, 그것은 그로 인하여 수집 된 데이터를 왜곡 하는 벌레에 스트레스를 추가 합니다. 이러한 판 무시 해야 하 고 실험에 사용할 수 없습니다.
이전, 놀라운 연구 성공적으로 선 충 C. 모델 염색체 이상이 생식14DNA 수리 기계 고장 때문 BPA 결과 의해 발생을 설명 하기 위해 사용. 그러나, 그것은 주목할 만한 위의 연구 설계 연속 BPA 노출 C. 선 충 의 그것의 수명에 걸쳐 BPA의 고용량을 사용 했다. 우리의 방법론은 시험의 그것의 미 발달 생존 능력에 영향 및 subtler 장기 효과 생존자를 위하여 초기 embryogenesis 동안 BPA 노출의 낮은 복용량을 공부 하도록 설계 되었습니다. 우리의 지식을 하려면, 아무 방법론; 지정된 기간을 제한 하는 BPA의 매우 낮은 복용량을 초기 단계 배아를 노출 하도록 개발 되었습니다. 따라서, 메서드를 만드는 소설 여기 제시.
또한, 프로토콜 제공 여기 embryogenesis의 확산 단계 다른 EDCs의 효과 연구를 쉽게 적용할 수 있습니다. 그러나, 늦은 배아 단계를 공부 하기 위하여 프로토콜 초점에서 개발의 중요 한 시간 창에 주요 수정이 필요 합니다. 또한, 우리의 프로토콜 되지 않습니다 toxicant 노출의 긴 시간을 필요로 하는 실험에 대 한 적당 한 대체 개발 통로 두 번째 탈피 주기, 수명이 긴 dauer 체포에서 결과의 가능성을 열어 가혹한 조건20 추가 수정 및 수정 toxicant 또는 EDC 예: 대사를 가능성 없는 음식 소스와 함께 보충을 통해 더 긴 노출 시간에 대 한 필요한 것입니다 압력가 대장균. 결론적으로, 우리의 방법론 무척 추 동물 모델 시스템에서 화학 물질은 통치와 신경 기능을 방해 하는 다양 일 분 비의 효과 평가 하기 위해 이용 될 수 있다 C. 선 충.

환경 유독 노출 특히 그 개발을 방해 하는 경향이, 최근 몇 년 동안에서 주의 과학 감시 받고 있다 화합물. 매일 사용 화학 물질 보다 더 천 내 분 비 방해 화합물 (EDC)1로 분류 됩니다. 급속 한 성장 및 개발, 배아, 유아를 포함 하는 유년기 단계, 기간도 낮은 복용량 EDC에 해로운 효과에 특히 취약 한 것으로 지적 되었습니다. 그들의 효과 생식과 neurodevelopmental 장애2되도록 표시 되었습니다. 미국 환경 보호 기구와 미국 국가 독물학 프로그램 패널 지침 당 낮은 복용량 관찰 생물 학적 변경 시키거나 손상3보고 되었습니다 한 수준 아래 모든 복용량으로 정의할 수 있습니다. 외에 개별 EDCs의 낮은 복용량 효과, 다양 한 EDCs 환경에서 낮은 농도에서 발견의 혼합물 실질적인 누적 효과4를 일으킬 가능성이 있다.
비스 페 놀 A (BPA 또는 4,4'-(propane-2,2-diyl)) 물병, 저장소 영수증, 치과 밀봉, 음료의 라이닝 등 일반적으로 사용된 하는 항목에는 polymerizing 에이전트 이며 식품 캔5. 17 β Estradiol (E2)에 그것의 구조상 상사 성 및 ERα 및 ERβ 에스트로겐 수용 체에 그것의 선호도, BPA는 내 분 비 방해 화학 (EDC),56으로 분류 되었습니다. 비록 약한, 에스트로겐 수용 체에 BPA의 선호도 남녀의 생식 시스템에 영향을 미칠 안전한7,8으로 간주 되는 복용량에서 신경 기능을 중단을 표시 되었습니다. Epigenetically 규제 메커니즘을 통해 DNA 메 틸 화에 변경 BPA9에 드러낸 쥐에서 장기적인 신경 결함 원인을 관찰 되었습니다. 특히, BPA는도 연루 되어 과다, 주의 결핍 및 약물 만성 노출 후 마우스 변 개에서 D1 도파민 수용 체에서 본 증가 때문에 증가 된 감도의 증가 속도 대 한 가능한 범인으로 9 , 10. 인간의 건강에 EDCs의 해로운 영향에 대 한 중요 한 증거의 낮은 복용량5; 에서도 환경 유독 인구가 만성 노출에 주로 초점을 맞추고 상관 관계 연구 기반 그러나, 인간 연구에서 추론 및 실험적인 컨트롤 조작 한계 입증된과 대11,12의 비판을 해결 하는 동안 허용 되었습니다.
포유류에 관하여 꼬마 선 충의 유전자의 보존으로 인해, 포함의 스테로이드 호르몬 수용 체 유전자, 연구원 EDCs의 기능과 기계적 효과 해명 하기이 유전자 그러므로 실험실 모델 활용 13. 선 충 C. 실험은 BPA 등 BPS이이 화합물이 이중 가닥 DNA 틈 수리 메커니즘 및 신경 기능14,15 apoptosis, 배아 치 사 율, 중단을 발생할 수 있습니다 나타났습니다 ,16.
우리 실험실은 이전 초기 embryogenesis 제한도 낮은 복용량 노출 살아남은 성인15행동 적자와 낮춘된 통치에 이르게 표시 됩니다. 반복 자극 요법이 니 연관 학습의 형태에서 C. 선 충를 포함 하 여 모델 시스템 이며 우리의 방법론을 사용 하 여이 양식을 연관 학습의 행동 출력으로 배아 노출의 장기 효과 분석 결과 유독17 특히, 상세한 프로토콜에 대 한 제공 C. 선 충, 배아 치 사 율에 미치는 즉각적인 영향 및 성인 행동에 장기적인 효과 포함 하 여 에 묘사 된 전체 회로도와에 BPA 노출 공부 그림 1. 통치와 연관 학습 분석 실험에서 대표적인 결과 우리의 방법론의 효과 강조 하기 위해 제공 됩니다.

<table><tbody><tr><td>NaCl</td><td>Fisher</td><td>7647-14-5</td><td></td></tr><tr><td>Peptone</td><td>Fisher</td><td>S25761B</td><td></td></tr><tr><td>Agar</td><td>Fisher</td><td>BP1423-500</td><td></td></tr><tr><td>Cholesterol</td><td>Alfa Aesar</td><td>A11470</td><td></td></tr><tr><td>MgSO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;</td><td>Fisher</td><td>7487-88-9</td><td></td></tr><tr><td>CaCl&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;</td><td>Fisher</td><td>C79-500</td><td></td></tr><tr><td>KH&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;PO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;</td><td>Fisher</td><td>P286-1</td><td></td></tr><tr><td>K&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;HPO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;</td><td>Fisher</td><td>7758-11--4</td><td></td></tr><tr><td>KOH</td><td>Fisher</td><td>1310-58-3</td><td></td></tr><tr><td>Bleach</td><td>Clorox</td><td>n/a</td><td></td></tr><tr><td>Na&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;HPO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;</td><td>Fisher</td><td>BP332-500</td><td></td></tr><tr><td>LB</td><td>Fisher</td><td>BP1426-500</td><td></td></tr><tr><td>BPA</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>239658-250g</td><td></td></tr><tr><td>BPS</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>103039-100g</td><td></td></tr><tr><td>EtOH</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>64-17-5</td><td></td></tr><tr><td>E.coli OP50</td><td>CGC</td><td></td><td>Repository at U of Minnesota</td></tr><tr><td>N2 (Wild-type C. elegans) worms</td><td>CGC</td><td></td><td>Repository at U of Minnesota</td></tr><tr><td>Platinum wire pick</td><td>Genesee Scientific</td><td>59-AWP</td><td></td></tr><tr><td>Petri plates</td><td>Fisher</td><td>07-202-011</td><td></td></tr><tr><td>Dissection Microscope</td><td>AmScope</td><td>SM-2TYY</td><td></td></tr></tbody></table>

long-term behavioral and reproductive consequences of embryonic exposure to low-dose toxicants

비스 페 놀 A (BPA)와 같은 Bisphenols 및 bisphenol S (BPS) 플라스틱 및 수많은 일상-사용 제품의 생산에서 널리 이용 되는 대리인 polymerizing는. 그들의 화학 구조와 estradiol 같은 생물 학적 속성을 기반으로, 그들은 내 분 비 방해 화합물 (EDC)로 분류 되어 있다. 낮은 복용량 에서도 EDCs, 장기 노출 암, 행동 장애 및 불 임, 초기 발달 기간 동안 표시 된 큰 취약점 등 다양 한 건강 결함에 연결 되었습니다. 꼬마 선 충 유전자 온순한 선 충 모델 세포질이 고 분자 연구 BPA에 노출 하면 apoptosis, 배아 치 사 율 및 중단 DNA 수리 메커니즘을 증명 하고있다. 우리 이전 다른 bisphenols 감소 통치의 낮은 복용량을 선 충 C. 배아의 노출을 보고 있다. 또한, 우리는 개발의 아주 초기 단계에서 노출의 효과 habituation 동작, 연관 학습의 형태를 측정 하 여 분석으로 성인으로 지속 나타났습니다. 여기, 우리는 낮은 복용량 EDCs 관련된 통치 뿐만 아니라 고 앞쪽에 배아 노출에 대 한 자세한 프로토콜 터치 habituation 분석 실험, 대표적인 결과 함께 제공 합니다.

C. 선 충 과 이전 연구는 배아 개발 및 성인 기에 걸쳐 높은 BPA 농도 (≥1 m m)에 지속적인 노출 통치14감소 보고 있다. 후속 연구 실험실에서 보고 실행 가능한 계란의 수에 있는 감소를 보여주었다 그들의 개발의 시작 단계에서 4 h의 제한 된 기간에 대 한 BPA에 노출 된 태아 성인15 (그림 2)으로 누워 나타났습니다. 방법론의 두 가지 주요 특징 (i) BPA 집중 사용 했다 상당히 낮은 (10 µ M 범위 0.1 µ M) 및 (ii) 노출은 이른 미 발달 기간을 제한 했다. 더 낮은 복용량에 조차 감소 통치, 게다가 우리의 habituation 분석 웜 배아 필요한 벌레에 비교 될 때 길 들 여가를 더 자극 BPA에 노출 차량 혼자15 (그림 3)에 노출 밝혔다. 이러한 효과 주목할 만한 그들은 낮은 복용량 BPA 노출, 형태학 상으로 명백한 되지 않을 수 있습니다 신경 기능에 영향을 미묘한 행동 변화를 통해 인지할 수 가능성이 있다는 근거에 따라 기반. 즉, 대표 결과 제시 여기 밑줄 배아에 BPA 노출의 해로운 효과 미치는 영향 C. 선 충에서 성인 행동 분석을 통해 평가 될 수 있다 신경 기능을 포함 하 여 그것의 발전 하는 사실. 다른 잠재적인 이용과 등 내 분 비 혼란을 일으키는 화합물의 낮은 복용량으로 장기적인 효과 테스트 하기 위해 여기에 제공 된 프로토콜을 사용할 수 있습니다.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56771/56771fig1.jpg"> 그림 1: 실험적인 디자인의 도식 대표. 성숙한 벌레 수집 하 고 동기화 된 배아를 수집 하기 위해 차 아 염소 산 솔루션에 노출 했다. 배아 다음 4 h에 대 한 BPA의 다른 농도에 노출 되었다. 노출 된 태아 60 h 20 ° c.에 대 한 성장을 허용 된 시드 NGM 접시에 전송 개발의 초기 단계 동안 노출의 효과 테스트 하기 위해 L4 웜 개별 번호판 전송 되었고, 통치에 대 한 테스트 있으며 젊은 성인 앞쪽 터치 habituation 테스트 했다. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56771/56771fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56771/56771fig2.jpg"> 그림 2: BPA에 의해 통치를 낮 췄 다. 1 µ M와 BPA의 높은 농도에 노출은 크게 (; 가로 선으로 표시 하는 컨트롤에 비해 누워 계란의 수 감소 n = 10, *p < 0.05). 오차 막대 SEM. 분석 한 ANOVA, Tukey의 포스트 hoc 테스트를 사용 하 여 나타냅니다. 이 그림은 Mersha 그 외 여러분, 201515에서 수정 되었습니다. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56771/56771fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56771/56771fig3.jpg"> 그림 3: 배아 BPA 노출의 장기 효과 성인 행동에 반영 됩니다. 배아 BPA 농도 0.1 µ M에 영향을 미치는 성인 비연관 앞쪽 터치 habituation으로 낮은 노출 (n = 60, *p < 0.05). 오차 막대를 나타내는 SEM; ANOVA, Tukey의 특별 테스트 게시물. 이 그림은 Mersha 그 외 여러분, 201515에서 수정 되었습니다. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56771/56771fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Long-term Behavioral and Reproductive Consequences of Embryonic Exposure to Low-dose Toxicants at JoVE.com

Long-term Behavioral and Reproductive Consequences of Embryonic Exposure to Low-dose Toxicants

유독 환경 노출 수 심하게 장기 효과와 개발에 영향을. 자세한 프로토콜 bisphenol a.에 초기 배아 노출의 효과 연구 하는 효과적인 실험실 모델을 사용 하는 전략을 설명 하기 위해 제공 됩니다. 통치 우리의 toxicant 노출 바이오-분석 실험의 효과 모니터링 하는 행동 분석 제공.

낮은 복용량 유독 배아 노출의 장기 행동 및 생식 결과

Bisphenols, such as bisphenol A (BPA) and bisphenol S (BPS) are polymerizing agents widely used in the production of plastics and numerous everyday-use ...

long-term-behavioral-reproductive-consequences-embryonic-exposure-to

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

6.0K 조회수.  Johns Hopkins School of Medicine. 유독 환경 노출 수 심하게 장기 효과와 개발에 영향을. 자세한 프로토콜 bisphenol a.에 초기 배아 노출의 효과 연구 하는 효과적인 실험실 모델을 사용 하는 전략을 설명 하기 위해 제공 됩니다. 통치 우리의 toxicant 노출 바이오-분석 실험의 효과 모니터링 하는 행동 분석 제공.

비디오: Long-term Behavioral and Reproductive Consequences of Embryonic Exposure to Low-dose Toxicants

Moderate Prenatal Alcohol Exposure and Quantification of Social Behavior in Adult Rats

Alterations in social behavior are among the major negative consequences observed in children with Fetal Alcohol Spectrum Disorders (FASDs). Several independent laboratories have demonstrated robust alterations in the social behavior of rodents exposed to alcohol during brain development across a wide range of exposure durations, timing, doses, and ages at the time of behavioral quantification. Prior work from this laboratory has identified reliable alterations in specific forms of social interaction following moderate prenatal alcohol exposure (PAE) in the rat that persist well into adulthood, including increased wrestling and decreased investigation. These behavioral alterations have been useful in identifying neural circuits altered by moderate PAE1, and may hold importance for progressing toward a more complete understanding of the neural bases of PAE-related alterations in social behavior. This paper describes procedures for performing moderate PAE in which rat dams voluntarily consume ethanol or saccharin (control) throughout gestation, and measurement of social behaviors in adult offspring.

The goal of the protocol presented here is to describe procedures to expose rats to moderate levels of alcohol during prenatal brain development and to quantify resulting alterations in social behavior during adulthood.

보통 태아 알코올 노출과 성인 쥐의 사회적 행동의 정량화

Alterations in social behavior are among the major negative consequences observed in children with Fetal Alcohol Spectrum Disorders (FASDs). Several ...

연구

행동분석학

Using Caenorhabditis elegans for Studying Trans- and Multi-Generational Effects of Toxicants

Information about toxicities of chemicals are essential in their application and waste management. For chemicals at low concentrations, the long-term effects are very important in judging their consequences in the environment and on human health. In demonstrating long-term influences, effects of chemicals over generations in recent studies provide new insight. Here, we describe protocols for studying effects of chemicals over multiple generations using free-living nematode Caenorhabditis elegans. Two aspects are presented: (1) trans-generational (TG) and (2) multi-generational effect studies, the latter of which is separated to multi-generational exposure (MGE) and multi-generational residual (MGR) effect studies. The TG effect study is robust with a simple purpose to determine whether chemical exposure to parents can result in any residual consequences on offspring. After the effects are measured on parents, sodium hypochlorite solutions are used to kill the parents and keep the offspring so as to facilitate effect measurement on the offspring. The TG effect study is used to determine whether the offspring are affected when their parent is exposed to the pollutants. The MGE and MGR effect study is systematical used to determine whether continuous generational exposure can result in adaptive responses in offspring over generations. Careful pick-up and transfer are used to distinguish generations to facilitate effect measurement on each generation. We also combined protocols to measure locomotion behavior, reproduction, lifespan, biochemical and gene expression changes. Some example experiments are also presented to illustrate the trans- and multi-generational effect studies.

Using Caenorhabditis elegans for Studying Trans- and Multi-Generational Effects of Toxicants

Trans- and multi-generational effects of persistent chemicals are essential in judging their long-term consequences in the environment and on the human health. We provide novel detailed methods for studying trans- and multi-generational effects using free-living nematode Caenorhabditis elegans.

독성물질의 트랜스 및 다세대 효과를 연구하기 위한 예쁜꼬마선충 사용

Information about toxicities of chemicals are essential in their application and waste management. For chemicals at low concentrations, the long-term ...

환경과학

Assessment of the Effects of Endocrine Disrupting Compounds on the Development of Vertebrate Neural Network Function Using Multi-electrode Arrays

Bis-phenols, such as bis-phenol A (BPA) and bis-phenol-S (BPS), are polymerizing agents widely used in the production of plastics and numerous everyday products. They are classified as endocrine disrupting compounds (EDC) with estradiol-like properties. Long-term exposure to EDCs, even at low doses, has been linked with various health defects including cancer, behavioral disorders, and infertility, with greater vulnerability during early developmental periods. To study the effects of BPA on the development of neuronal function, we used an in vitro neuronal network derived from the early chick embryonic brain as a model. We found that exposure to BPA affected the development of network activity, specifically spiking activity and synchronization. A change in network activity is the crucial link between the molecular target of a drug or compound and its effect on behavioral outcome. Multi-electrode arrays are increasingly becoming useful tools to study the effects of drugs on network activity in vitro. There are several systems available in the market and, although there are variations in the number of electrodes, the type and quality of the electrode array and the analysis software, the basic underlying principles, and the data obtained is the same across the different systems. Although currently limited to analysis of two-dimensional in vitro cultures, these MEA systems are being improved to enable in vivo network activity in brain slices. Here, we provide a detailed protocol for embryonic exposure and recording neuronal network activity and synchrony, along with representative results.

Exposure to environmental toxins can acutely impact developing embryos. Endocrine disrupting chemicals such as bisphenols are known to adversely affect the nervous system. Here we describe a protocol using an in vitro vertebrate (chick embryo) neuronal network model to study the functional impact of toxin exposure on early embryos.

내 분 비 방해 다중 전극 어레이 사용 하 여 척추 신경 네트워크 기능 개발에 화합물의 효과의 평가

Bis-phenols, such as bis-phenol A (BPA) and bis-phenol-S (BPS), are polymerizing agents widely used in the production of plastics and numerous everyday ...

발생학

Studying Neurobehavioral Effects of Environmental Pollutants on Zebrafish Larvae

Recent years more and more environmental pollutants have been proved neurotoxic, especially at the early development stages of organisms. Zebrafish larvae are a preeminent model for the neurobehavioral study of environmental pollutants. Here, a detailed experimental protocol is provided for the evaluation of the neurotoxicity of environmental pollutants using zebrafish larvae, including the collection of the embryos, the exposure process, neurobehavioral indicators, the test process, and data analysis. Also, the culture environment, exposure process, and experimental conditions are discussed to ensure the success of the assay. The protocol has been used in the development of psychopathic drugs, research on environmental neurotoxic pollutants, and can be optimized to make corresponding studies or be helpful for mechanistic studies. The protocol demonstrates a clear operation process for studying neurobehavioral effects on zebrafish larvae and can reveal the effects of various neurotoxic substances or pollutants.

A detailed experimental protocol is presented in this paper for the evaluation of neurobehavioral toxicity of environmental pollutants using a zebrafish larvae model, including the exposure process and tests for neurobehavioral indicators.

제브라피시 유충에 대한 환경 오염물질의 신경행동 효과 연구

Recent years more and more environmental pollutants have been proved neurotoxic, especially at the early development stages of organisms. Zebrafish larvae ...

Ecotoxicological Effects of Microplastics on Bird Embryo Development by Hatching without Eggshell

Microplastics are an emerging global pollutant type that poses a great health threat to animals due to their uptake and translocation in animal tissues and organs. Ecotoxicological effects of microplastics on the development of bird embryos are not known. The bird egg is a complete development and nutrition system, and the entire embryo development occurs in the eggshell. Therefore, a direct record of bird embryo development under the stress of pollutants such as microplastics is highly limited by the opaque eggshell in traditional hatching. In this study, the effects of microplastics on quail embryo development were visually monitored by hatching without an eggshell. The main steps include the cleaning and disinfection of fertilized eggs, the incubation before exposure, the short-term incubation after exposure, and the sample extraction. The results show that compared with the control group, the wet weight and body length of the microplastics-exposed group displayed a statistical difference and the liver proportion of the whole exposed group significantly increased. Additionally, we evaluated external factors that affect the incubation: temperature, humidity, egg rotation angle, and other conditions. This experimental method provides valuable information on the ecotoxicology of microplastics and a novel way to study the adverse effects of pollutants on the development of embryos.

This paper introduces a method of hatching without using an eggshell for toxicological studies of particle pollutants such as microplastics.

계란 껍질없이 부화하여 조류 배아 개발에 미세 플라스틱의 생태 독성 효과

Microplastics are an emerging global pollutant type that poses a great health threat to animals due to their uptake and translocation in animal tissues ...

Construction of Vapor Chambers Used to Expose Mice to Alcohol During the Equivalent of all Three Trimesters of Human Development

Exposure to alcohol during development can result in a constellation of morphological and behavioral abnormalities that are collectively known as Fetal Alcohol Spectrum Disorders (FASDs). At the most severe end of the spectrum is Fetal Alcohol Syndrome (FAS), characterized by growth retardation, craniofacial dysmorphology, and neurobehavioral deficits. Studies with animal models, including rodents, have elucidated many molecular and cellular mechanisms involved in the pathophysiology of FASDs. Ethanol administration to pregnant rodents has been used to model human exposure during the first and second trimesters of pregnancy. Third trimester ethanol consumption in humans has been modeled using neonatal rodents. However, few rodent studies have characterized the effect of ethanol exposure during the equivalent to all three trimesters of human pregnancy, a pattern of exposure that is common in pregnant women. Here, we show how to build vapor chambers from readily obtainable materials that can each accommodate up to six standard mouse cages. We describe a vapor chamber paradigm that can be used to model exposure to ethanol, with minimal handling, during all three trimesters. Our studies demonstrate that pregnant dams developed significant metabolic tolerance to ethanol. However, neonatal mice did not develop metabolic tolerance and the number of fetuses, fetus weight, placenta weight, number of pups/litter, number of dead pups/litter, and pup weight were not significantly affected by ethanol exposure. An important advantage of this paradigm is its applicability to studies with genetically-modified mice. Additionally, this paradigm minimizes handling of animals, a major confound in fetal alcohol research.

We demonstrate the construction of alcohol vapor chambers using readily available materials that simultaneously house 6 mouse cages. We further describe their use in a mouse model of fetal alcohol exposure equivalent to all 3&#160;trimesters of human pregnancy. This paradigm exposes animals during gestation and postnatal days 1-12.

인간 발달의 세 삼 분기의 상당 기간 동안 알코올에 쥐를 노출하는 데 사용 증기 챔버의 건설

Exposure to alcohol during development can result in a constellation of morphological and behavioral abnormalities that are collectively known as Fetal ...

의학

Using Chicken Embryo as a Powerful Tool in Assessment of Developmental Cardiotoxicities

Chicken embryos are a classical model in developmental studies. During the development of chicken embryos, the time window of heart development is well-defined, and it is relatively easy to achieve precise and timely exposure via multiple methods. Moreover, the process of heart development in chicken embryos is similar to mammals, also resulting in a four-chambered heart, making it a valuable alternative model in the assessment of developmental cardiotoxicities. In our lab, the chicken embryo model is routinely used in the assessment of developmental cardiotoxicities following exposure to various environmental pollutants, including per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS), particulate matter (PMs), diesel exhaust (DE) and nano materials. The exposure time can be freely selected based on the need, from the beginning of development (embryonic day 0, ED0) all the way to the day prior to hatch. The major exposure methods include air-cell injection, direct microinjection, and air-cell inhalation (originally developed in our lab), and the currently available endpoints include cardiac function (electrocardiography), morphology (histological assessments) and molecular biological assessments (immunohistochemistry, qRT-PCR, western blotting, etc.). Of course, the chicken embryo model has its own limitations, such as limited availability of antibodies. Nevertheless, with more laboratories starting to utilize this model, it can be used to make significant contributions to the study of developmental cardiotoxicities.

Chicken embryos, as a classical developmental model, are used in our lab to assess developmental cardiotoxicities following exposure to various environmental contaminants. Exposure methods and morphological/functional assessment methods established are described in this manuscript.

발달 심장 독성 평가에 강력한 도구로 닭 배아를 사용

Chicken embryos are a classical model in developmental studies. During the development of chicken embryos, the time window of heart development is ...

Rapid Evaluation of Toxicity of Chemical Compounds Using Zebrafish Embryos

The zebrafish is a widely used vertebrate model organism for the disease and phenotype-based drug discovery. The zebrafish generates many offspring, has transparent embryos and rapid external development. Zebrafish embryos can, therefore, also be used for the rapid evaluation of toxicity of the drugs that are precious and available in small quantities. In the present article, a method for the efficient screening of the toxicity of chemical compounds using 1-5-day post fertilization embryos is described. The embryos are monitored by stereomicroscope to investigate the phenotypic defects caused by the exposure to different concentrations of compounds. Half-maximal lethal concentrations (LC50) of the compounds are also determined. The present study required 3-6 mg of an inhibitor compound, and the whole experiment takes about 8-10 h to be completed by an individual in a laboratory having basic facilities. The current protocol is suitable for testing any compound to identify intolerable toxic or off-target effects of the compound in the early phase of drug discovery and to detect subtle toxic effects that may be missed in the cell culture or other animal models. The method reduces procedural delays and costs of drug development.

Zebrafish embryos are used for evaluating the toxicity of chemical compounds. They develop externally and are sensitive to chemicals, allowing detection of subtle phenotypic changes. The experiment only requires a small amount of compound, which is directly added to the plate containing embryos, making the testing system efficient and cost-effective.

Zebrafish 배아를 이용한 화학 화합물의 독성에 대한 신속한 평가

The zebrafish is a widely used vertebrate model organism for the disease and phenotype-based drug discovery. The zebrafish generates many offspring, has ...

Experimental Protocol for Using Drosophila As an Invertebrate Model System for Toxicity Testing in the Laboratory

Emergent properties and external factors (population-level and ecosystem-level interactions, in particular) play important roles in mediating ecologically-important endpoints, though they are rarely considered in toxicological studies. D. melanogaster is emerging as a toxicology model for the behavioral, neurological, and genetic impacts of toxicants, to name a few. More importantly, species in the genus Drosophila can be utilized as a model system for an integrative framework approach to incorporate emergent properties and answer ecologically-relevant questions in&#160;toxicology research. The aim of this paper is to provide a protocol for exposing species in the genus Drosophila to pollutants to be used as a model system for a range of phenotypic outputs and ecologically-relevant questions. More specifically, this protocol can be used to 1) link multiple biological levels of organization and understand the impact of toxicants on both individual- and population-level fitness; 2) test the impact of toxicants at different stages of developmental exposure; 3) test multigenerational and evolutionary implications of pollutants; and 4) test multiple contaminants and stressors simultaneously.

Experimental Protocol for Using Drosophila As an Invertebrate Model System for Toxicity Testing in the Laboratory

In this paper, we provide a detailed protocol for exposing species in the genus Drosophila to pollutants with the goal of studying the impact of exposure on a range of phenotypic outputs at different developmental stages and for more than one generation.

무척 추 동물 모델 시스템으로 독성 테스트 실험실에서 초파리 를 사용 하 여 실험 프로토콜

Emergent properties and external factors (population-level and ecosystem-level interactions, in particular) play important roles in mediating ...

생물학

제브라피시 배아의 독성 평가를 위한 Startle 분석

Evaluating Toxicity of Chemicals using a Zebrafish Vibration Startle Response Screening System

We developed a simple screening system for the evaluation of neuromuscular and general toxicity in zebrafish embryos. The modular system consists of electrodynamic transducers above which tissue culture dishes with embryos can be placed. Multiple such loudspeaker-tissue culture dish pairs can be combined. Vibrational stimuli generated by the electrodynamic transducers induce a characteristic startle and escape response in the embryos. A belt-driven linear drive sequentially positions a camera above each loudspeaker to record the movement of the embryos. In this way, alterations to the startle response due to lethality or neuromuscular toxicity of chemical compounds can be visualized and quantified. We present an example of the workflow for chemical compound screening using this system, including the preparation of embryos and treatment solutions, operation of the recording system, and data analysis to calculate benchmark concentration values of compounds active in the assay. The modular assembly based on commercially available simple components makes this system both economical and flexibly adaptable to the needs of particular laboratory setups and screening purposes.

저자 스포트라이트: Zebrafish Embryo Startle Response Assay를 사용한 고처리량 독성 스크리닝

We describe a screening system's workflow and data analysis for evaluating chemical compound toxicity based on the zebrafish embryo vibration startle response. The system records the movements of zebrafish embryos upon exposure to a vibration stimulus and allows for an integrated evaluation of general toxicity/lethality and neuromuscular toxicity.

제브라피시 진동 놀람 반응 스크리닝 시스템을 사용한 화학물질의 독성 평가

We developed a simple screening system for the evaluation of neuromuscular and general toxicity in zebrafish embryos. The modular system consists of ...