JoVE Logo

Entrar

É necessária uma assinatura da JoVE para visualizar este conteúdo. Faça login ou comece sua avaliação gratuita.

Neste Artigo

  • Resumo
  • Resumo
  • Introdução
  • Protocolo
  • Resultados
  • Discussão
  • Divulgações
  • Agradecimentos
  • Materiais
  • Referências
  • Reimpressões e Permissões

Resumo

Apresentamos um novo sistema de câmara hipóxico para uso com organismos aquáticos, como embriões de sapos e zebrafish. Nosso sistema é simples, robusto, econômico e permite a indução e sustentação da hipoxia in vivo e até 48 h. Apresentamos 2 métodos reprodutíveis para monitorar a eficácia da hipoxia.

Resumo

Aqui, apresentamos um novo sistema de indução de hipoxia, que desenvolvemos para estudar os efeitos da hipóxia em organismos aquáticos, como embriões de sapos e zebrafish. Nosso sistema compreende uma câmara com uma configuração simples que, no entanto, é robusta para induzir e manter uma concentração específica de oxigênio e temperatura em qualquer solução experimental de escolha. O sistema apresentado é muito econômico, mas altamente funcional, permite a indução e sustentação da hipoxia para experiências diretas in vivo e por vários períodos de tempo até 48 h.

Para monitorar e estudar os efeitos da hipóxia, empregamos dois métodos - aferição de níveis de fator 1alpha (HIF-1α) induzível por hipoxia em embriões inteiros ou tecidos específicos e determinação da proliferação de células estaminais da retina por 5-etinil-2'- Incorporação de desoxiuridina (EdU) no DNA. Os níveis de HIF-1α podem servir como marcador de hipoxia geral em todo o embrião ou tecidoDe escolha, aqui retina embrionária. A incorporação de EdU nas células de proliferação da retina embrionária é uma produção específica de indução de hipoxia. Assim, mostramos que os progenitores de retina embrionária hipóxica diminuem a proliferação dentro de 1 h de incubação sob 5% de oxigênio de embriões de sapo e zebrafish.

Uma vez dominado, nossa configuração pode ser empregada para uso com pequenos organismos modelo aquáticos, para experiências diretas in vivo , qualquer período de tempo e sob concentração de oxigênio normal, hipóxica ou hiperóxica ou sob qualquer outra mistura de gás.

Introdução

A pesquisa de hipoxia tem inúmeras aplicações. Estes incluem a investigação da patogênese e o desenvolvimento de tratamentos para condições médicas caracterizadas por hipoxia 1 e doença aguda de alta altitude 2 . O estresse hipóxico causa grandes alterações metabólicas em todos os organismos que necessitam de oxigênio. O estresse hipóxico também influencia o crescimento e desenvolvimento fetal e a patogênese de várias doenças humanas, incluindo a restrição do crescimento intra-uterino 3 . O estresse hipoxico não só pode levar a um menor peso ao nascer, mortalidade fetal e neonatal, mas também pode resultar em muitas complicações na vida adulta, como doenças cardiovasculares, diabetes tipo 2, obesidade e hipertensão 4 . O estresse hipóxico também é freqüentemente observado durante o desenvolvimento de tumor sólido, quando o tecido tumoral ultrapassa o suprimento de sangue. Por conseguinte, é crucial poder estudar os efeitos da hipóxia in vivo e directamente durante o embrião Desenvolvimento yônico.

Entre os métodos mais bem conhecidos que foram empregados para estudar os efeitos da hipoxia durante o desenvolvimento é o uso de cloreto de cobalto no meio de crescimento ou a incubação do organismo em uma câmara hipóxica. O cloreto de cobalto induz artificialmente uma resposta hipóxica sob a concentração normal de oxigênio, devido ao seu papel na estabilização do alfa de factor 1 induzível pela hipoxia (HIF-1a), prevenindo sua degradação proteossômica 5 , 6 , 7 . No entanto, sendo um método conveniente 8 , o uso de cloreto de cobalto, bem como outros miméticos de hipóxia química semelhantes, podem ter efeito deletério inespecífico sobre células e tecidos, por exemplo , apoptose 9 . Portanto, as câmaras hipóxicas são um método melhor para a indução de "hipoxia natural" em organismos vivos ao longo do desenvolvimento normal.

Nós nos concentramos no desenvolvimento de um sistema de indução de hipoxia em embriões de animais aquáticos, tanto os sapos quanto o peixe-zebra tornaram-se organismos modelo informativos de vertebrados para estudos de numerosos processos biológicos, bem como modelos para várias doenças humanas. Embriões de sapo e zebra Desenvolver externamente, eliminando a complicação da compensação materna. Além disso, um rápido processo de desenvolvimento permite manipular fatores ambientais e observar as mudanças fenotípicas na formação de órgãos em tempo real. Além disso, muitos componentes das principais direções de transdução de sinal são altamente conservados em Esses organismos modelo e foram caracterizados em detalhes por uma grande quantidade de literatura. A principal vantagem no uso de sapos e embriões de peixe-zebra para estudar os efeitos da hipóxia no desenvolvimento de vertebrados é que todos os processos podem ser monitorados diretamente, já que o oxigênio penetra rapidamente nos embriões. Assim, em sapos e peixe-zebra, como em contraste com outros organismos modelo, comoEmbriões de camundongo, a influência de uma concentração específica de oxigênio pode ser estudada no tecido de interesse, sem levar em consideração a presença ou falta de vasculatura funcional.

A maioria das configurações comercialmente disponíveis para incubação hipóxica tem a desvantagem de ser comparativamente grande e ter custos de funcionamento correspondentemente elevados. Além de seu alto custo inicial e consumo de gás, equilíbrio e manutenção de câmaras de hipoxia comuns requer manutenção de atmosfera hipoxica constante contra o gradiente de gás que ocorre naturalmente nestas câmaras devido ao seu maior tamanho e / ou respiração do organismo. Isso requer emprego de ventiladores de gás e um sistema de resfriamento, o que aumenta a quantidade de equipamentos necessários adicionais, impede a destreza do pesquisador e diminui a simplicidade do procedimento experimental. Em contraste, a configuração que apresentamos aqui é comparativamente robusta, mas muito econômica, pequena, fácil de estabelecer e permite que fEquilíbrio de gás, atmosfera hipóxica estável e troca simples de materiais e soluções dentro da câmara. Nosso sistema pode ser empregado para uso com qualquer organismo modelo aquático de interesse.

Nós construímos uma câmara hipóxica que é convenientemente pequena e, portanto, pode ser colocada dentro de uma incubadora comum de laboratório, que permite facilmente procedimentos experimentais a qualquer temperatura específica. Fornecer um controle conveniente da temperatura, bem como a concentração de oxigênio no meio, a vantagem do nosso sistema contra as incubadoras de hipoxia comercialmente disponíveis reside no seu pequeno tamanho e eficiência de custos. Assim, nossa configuração pode ser estabelecida usando suprimentos laboratoriais gerais disponíveis para a maioria dos laboratórios de pesquisa e não exige materiais caros. Além disso, nossa configuração não gera calor, ao contrário das incubadoras de hipoxia comercialmente disponíveis, e permite o uso a temperaturas inferiores à temperatura ambiente colocadas em uma incubadora. A laSt é especialmente crítico para o trabalho com organismos de sangue frio, como sapos e peixes, onde as taxas de desenvolvimento e metabólicas são fortemente dependentes da temperatura.

Sendo muito rentável e facilmente construído, a nossa câmara de incubação de gás é, no entanto, muito versátil no estabelecimento de várias condições hipóxicas ou hiperóxicas, além de permitir uma administração rápida e fácil de diferentes meios e soluções para uma grande quantidade de condições experimentais. Além disso, empregando uma placa de 24 poços em vez de pratos comumente usados ​​ou tanques de laboratório 10 , 11 , 12 , nosso sistema permite a observação e tratamento experimental de várias condições mutantes ao mesmo tempo.

Para controlar a indução correta de hipoxia, monitoramos os níveis da proteína HIF-1a por detecção de Western Blot. Além disso, o número de células que proliferam antes e depois da incubaçãoN na câmara hipóxica pode ser usado para determinar se a hipóxia foi induzida no tecido. Este método baseia-se nos resultados publicados anteriormente 13 , mostrando que a proliferação no nicho das células-tronco da retina embrionária diminui após a indução da hipoxia. Assim, monitorizamos o nível de proliferação de células estaminais da retina por adição de 5-etinil-2'-desoxiuridina (EdU) ao meio embrionário e medindo sua incorporação no DNA de células que proliferam recentemente.

Protocolo

Este protocolo segue as diretrizes de cuidados com animais da Universidade de Cambridge.

1. Manutenção de animais

  1. Embriões de sapo
    NOTA: Os embriões podem ser criados e mantidos de acordo com o animal e instalações laboratoriais. Aqui, um exemplo da manutenção animal é descrito.
    1. Preparar solução de solução Barth's Solution (MBS) de 0,1x: NaCl 0,88 mM, KCl 10 uM, NaHCO3 24 uM, HEPES 100 μM, MgSO4 8,2 μM, Ca (NO3) 2 , 3,3 μM e CaCl2 a 4,1 uM, pH 7,6 .
    2. Obter embriões Xenopus laevis por adubação in vitro .
      1. Induzir a ovulação em sapos africanos de raparigas africanas ( Xenopus laevis) por injeção com gonadotrofina sérica da maria grávida uma semana (60 UI) e 12 h (500 UI) antes da postura do ovo.
      2. Recolher oócitos e fertilizá-los in vitro com testículo masculino homogeneizado.
      3. RaiEmbriões em 0.1x MBS a 16 - 18 ° C. Etapa os embriões de acordo com a tabela Normal de Xenopus laevis 14 . Tome cuidado para selecionar embriões inteiros e vivos para a experiência.
  2. Embriões de peixe-zebra
    NOTA: Os embriões podem ser criados e mantidos de acordo com o animal e instalações laboratoriais. Aqui, um exemplo da manutenção animal é descrito.
    1. Preparar meio de embrião: NaCl 5 mM, KCl 0,17 mM, CaCl2 0,33 mM, MgSO4 0,33 mM e azul de metileno 0,00001%.
    2. Manter e produzir WT AB cepa Danio rerio a 26,5 ° C.
    3. Recolher os embriões na manhã da adubação, aumentar até 4 dias após a adubação (dpf) a 28 ° C em meio de embrião preparado como descrito acima, selecionar e andar como descrito anteriormente 15 .

2. Indução da hipoxia in vivo

  1. Construção da câmara de incubação de gás
    1. Use um tanque aquático de reprodução ( Figura 1A ) que é normalmente usado na instalação de peixes para construção de câmara hipóxico. Este tanque deve caber uma placa de 24 poços.
    2. Prepare uma placa de 24 poços com fundo de malha, conforme descrito na Figura 1 . Remova o fundo de plástico da placa de 24 poços ( Figura 1B ), por exemplo , usando uma fresadora para este fim.
    3. Preencha o espaço entre o plástico dos poços e as paredes da placa com resina epoxi. Anexe qualquer filtro de nylon ( Figura 1C ) com um diâmetro de malha de 0,1-0,2 mm ao plástico revestido com resina e deixe a placa ser completamente seca.
    4. Uma vez seco, perfure três ou quatro túneis ( Figura 1D ) de 10 mm de comprimento e 5 mm de diâmetro nas paredes de placas revestidas com resina e malha. Anexar barras de plástico ou teflon( Figura 1E ) de diâmetro apropriado e 30 mm de comprimento para os túneis e coloque a placa no tanque de escolha.
    5. Coloque a placa de 24 poços de malha no tanque aquático de escolha. Usando a tubulação de silicone ( Figura 1F ), prenda um tanque de gás ( Figura 1G ) com a mistura O 2 / N 2 desejada ou outra mistura de gás de escolha para uma válvula distribuidora ( Figura 1H ) usando um regulador de gás apropriado (IOC) (BOC 200 Barra). Aqui, use tanques de gás contendo uma mistura de 5% de oxigênio e 95% de N 2 nas experiências de hipóxia apresentadas aqui.
    6. Ajuste o caudal de oxigênio no meio da câmara para 0,0017-0,0019 metros cúbicos por segundo. Sob esta taxa de fluxo de gás, nenhum perigo do meio deve ser visto nos poços da placa.
      1. Utilize o regulador de gás de duas fases de alta pureza para este fim. Defina o regulador para reduzir a pressão interna doE tanque de gás (1000 - 2500 PSI) a uma pressão de entrega de 10 PSI durante todo o experimento. Assim, de acordo com as especificações deste regulador de gás, um fluxo de 0,00189 metros cúbicos por segundo foi alcançado durante todo o experimento.
    7. Conecte a tubulação de silicone e a válvula de distribuição a um difusor de disco cerâmico ( Figura 1J ) dentro do tanque aquático. Feche o tanque aquático e selar com cuidado a tampa, revesti-lo com graxa de silicone ( Figura 1K ) (compare com a Figura 1 ). Se for necessária uma temperatura não-ambiente específica, coloque a câmara hipóxica em uma incubadora de laboratório da temperatura desejada.
    8. Dependendo do tipo de embriões utilizados no experimento, encha o tanque de câmara hipóxico com o meio de embrião apropriado e comece a difundir a mistura de gás através do difusor de disco cerâmico. Equilibre-se por 10-15 min.
    9. Após o equilíbrio com oE desejada mistura de oxigênio, medir a concentração de oxigênio na água usando um oximetro ou sonda de oxigênio. Aqui, use um oxímetro com o sensor de temperatura e oxigênio dissolvido em fibra óptica para este fim.
  2. Indução de hipoxia em embriões
    1. Selecione cuidadosamente os embriões para o experimento, use embriões inteiros e vivos para a incubação de hipoxia. Aqui, nós embriões de sapo do estágio 38 ou embriões de peixe zebra 4 dpf nos experimentos aqui apresentados.
    2. Coloque os pratos de embrião na incubadora ( Figura 1K ) contendo a câmara de incubação de gás e deixe-os equilibrar à temperatura da incubadora.
    3. Transmita cuidadosamente os embriões nos poços da placa de 24 poços mesclado ( Figura 1B ) da câmara de incubação de gás, usando uma pipeta de plástico. Use sempre uma pipeta de plástico para transferência de embriões ao longo do protocolo.
      NOTA: Cada poço desta placa pode conterPara 5 embriões de sapo do estágio 38 ou até 7 embriões de peixe cebre de 4 dpf. Rotule os poços com cuidado se estiver usando diferentes genótipos.
    4. Manter a câmara de incubação de gás sob uma infusão constante com a mistura gasosa de escolha por 5 h ou por um período mais longo que se adapte à experiência. Use uma mistura de 5% de O2 e 95% de N2 aqui.
    5. Transfira cuidadosamente os embriões da câmara de incubação de gás de volta ao meio normoxico correspondente ao tipo de embrião e continue imediatamente com os Passos 3 ou 4.
    6. Se for necessário um tratamento normoxico adicional, transfira cuidadosamente os embriões para o meio normoxídico correspondente ao tipo de embrião.

3. Controle da Indução de hipoxia bem sucedida monitorando os níveis de HIF-1α

  1. Preparativos
    1. Prepare 0,4 mg / ml de solução de MS222 em 0,1 x MBS.
    2. Prepare o tampão de homogeneização: Compre o buffer de ensaio Radioimmunoprecipitation (RIPA bUffer) para a homogeneização do tecido e suplementar a quantidade de tampão necessária para a sua experiência com Inibidor de Protease para uma concentração final de 1: 100 v / v.
    3. Prepare soluções para Western blot.
      1. Preparar tampão de carga de gel Laemmli 4x: Tris 425 mM pH 8,0, 40% v / v Glicerol, SDS a 8% v / v, 4% v / v de beta-mercaptoetanol, 0,5% p / v Bromofenol Azul, volume total de 10 mL ddH 2 O.
      2. Preparar 5x tampão de corrida: 15 g de base de Trizma, 72 g de glicina, 5 g de SDS, volume total de 1 L ddH 2 O.
      3. Preparar buffer de transferência: 2,66 g de base de Trizma, 14,4 g de glicina, 200 mL de metanol a 100%, volume total de 1 L ddH 2 O.
      4. Preparar 10% TBST: 5 ml de Tris 1 M pH 8,0, 30 mL de NaCl 5 M, 2,5 mL de Tween 20, 1 volume total de H 2 O.
      5. Prepare a solução de bloqueio: 4% p / v de leite em pó desnatado em 1x TBST.
  2. Coleção de tecido
    1. Anestesiar os embriões tomando banho na solução MS222 a 0,4 mg / mL16 , 17 e transferi-los para um tubo de reação de plástico preenchido com tampão de homogeneização usando uma pipeta de plástico. Use 20 μL de tampão por embrião. Note-se que pelo menos 5 embriões de rã de estágio 38 ou 7 embriões de peixe-zebra de 4 dpf são necessários para determinar uma alteração significativa nos níveis de proteína HIF1α.
    2. Homogeneizar o tecido usando um homogeneizador de tecido apropriado ou um sonicador. Remova os restos por centrifugação (15 min; 13,000 xg; 4 ° C).
      1. Alternativamente, dissecar as retinas dos embriões de sapo anestesiados 17 e homogeneizar como acima. Use 20 μL de tampão de homogeneização por 10 retinas.
    3. Pegue o sobrenadante utilizando uma pipeta, desnaturar a 85 ° C durante 5 minutos e suplementar com tampão de carga de gel de Laemmli até uma concentração final de 1x v / v ( por exemplo , adicionar 5 μL de tampão 4x Laemmli a 15 μL de homogeneizado). Use este sobrenadante para o WesTern blot ou congelar as amostras a -20 ° C.
  3. Western Blot
    1. Carregue as amostras preparadas como descrito no Passo 3.2 em um gel pré-moldado de 12% em um sistema de eletroforese usando 1x v / v Tampão de corrida. Use uma escada de proteína para determinação do tamanho da proteína. Transfira as proteínas para uma membrana de nitrocelulose (membrana de 0,45 μm) em tampão de transferência durante 1 h embalado em gelo a 4 ° C, de acordo com o protocolo do fabricante.
    2. Bloqueie locais de ligação inespecíficos incubando a membrana em tampão de bloqueio durante 60 min. Siga com 3 x 10 min lavagens em 1x TBST.
    3. Incubar a membrana em soluções de anticorpo anti-HIF-1a de coelho e anti-α-tubulina de rato diluídas 1: 100 v / v e 1: 5000 v / v, respectivamente, em solução de bloqueio, durante 2,5 h à TA. Siga com 3 x 10 min lavagens em 1x TBST.
    4. Para detecção, incubar em anticorpos de cabra anti-coelho e conjugado anti-camundongo de cabra diluídos 1: 1000 v / v em solução de bloqueio durante 1 h.Siga com 3 x 10 minutos de lavagem em 1x TBST e visualize a coloração HRP usando um kit comercial e uma máquina de revelação de escolha.
    5. Quantifique a quantidade de proteína HIF1α usando a quantificação digital.

4. Monitoramento da proliferação celular na hipóxia

  1. Preparativos
    1. Prepare solução de EdU 5 mM no meio embrionário de escolha. A solução pode ser usada imediatamente ou dividida em alíquotas e armazenada a -20 ° C por até 6 meses.
    2. Preparar salina tamponada com fosfato (PBS) ou comprar PBS a partir de recursos comerciais. Autoclave durante 10 minutos a 115 ° C.
    3. Prepare soluções para a detecção de incorporação de EdU.
      1. Preparar solução de fixação: 4% v / v de solução de reserva de formaldeído a 16% em PBS.
      2. Preparar solução de sacarose: 30% p / v de sacarose em PBS.
      3. Preparar PBST: 0,1% v / v Triton X-100 em PBS.
      4. Preparar solução de bloqueio: 10% v / v Soro de cabra inactivado pelo calor (HIGS) no PBST.
      5. Preparar a solução DAPI: 1: 1000 v / v 4 ', 6-diamidino-2-fenilindol (DAPI) em PBST.
  2. Incubação de embriões em hipoxia para incorporação de EdU
    1. Preencha a câmara de incubação de gás com 400-500 mL de solução de EdU 5 mM suplementada com DMSO a 1% v / v. Pré-equilibre a solução com a mesma mistura de gás utilizada no experimento durante 15 minutos antes da experiência. Note-se que o volume da solução de incubação pode ser minimizado através da fixação de varas mais curtas ( Figura 1E ) à placa inferior de malha.
    2. Conecte o tubo de gás ao cilindro de gás contendo uma mistura de gás de 5% de O2 e 95% de N2. Incube a solução por 15 min.
    3. Transfira os embriões para a câmara hipóxica, distribuindo-os uniformemente entre os poços e incubar durante 2 h. Cada poço pode acomodar até 5 embriões de sapo do estágio 38 ou até 7 embriões de peixe cebre 4 dpf.
    4. Analisar o embriãoS para incorporação de EdU.
  3. Curso temporal de incubação embrionária em hipoxia e incorporação de EdU
    1. Preencha a câmara de incubação com 500 ml de meio embrionário de escolha. Conecte o tubo de gás ao cilindro de gás contendo uma mistura de gás de 5% de O2 e 95% de N 2 e equilibre o meio com a mistura de gás durante 15 min.
    2. Transfira os embriões para a câmara hipóxica, distribuindo-os uniformemente entre os poços e incubar durante o período de tempo desejado até 48 h. Durante as últimas 1 h, substitua o meio embrionário com solução EdU 5 mM suplementada com DMSO a 1% v / v.
    3. Transfira os embriões de volta para o prato normoxic e analise a incorporação de EdU.
  4. Detecção e análise de incorporação de EdU
    1. Anestesiar os embriões tomando banho em solução de MS222 a 0,4 mg / mL.
    2. Transfira os embriões para um frasco de vidro apropriado e conserte incubando na solução de Fixação por 2 haT RT ou O / N a 4 ° C. Siga com 3 x 10 min lavagens em PBS. Transferir cuidadosamente os embriões para a solução de sacarose para a crioproteção tecidual. Incubar durante 4 h ou até que os embriões afundem no fundo do frasco de vidro.
    3. Incorporar os embriões em meio de incorporação (composto de temperatura de corte ideal). Blocos de criosecção com embriões imediatamente ou armazenar até 14 d a -80 ° C.
    4. Cryosecção os blocos contendo embriões usando um criostato. Coletar secções de 12 μm (embriões de peixe zebra) ou 16 μm (embriões de sapo) em lâminas de microscópio e deixar secar. Processe criosecções imediatamente ou armazene a -20 ° C por até 3 meses.
    5. Detectar incorporação de EdU por coloração imunofluorescente usando um kit de química comercial. Prepare a quantidade de EdU Reaction Mix necessária para o número de criosecções no experimento, conforme descrito pelo fabricante.
      1. Para 500 μL de EdU Reaction Mix, use 430 μL de 1X EdU reaction buffer, 20 μL de CuSO 4 , 1,2 μL de azida de Alexa Fluor, 50 μL de aditivo de tampão EdU 1X.
    6. Lave as criosecções uma vez com PBS para remover o meio de incorporação e 3 x 5 min com PBST para permeabilizar o tecido. Incubar as criosecções na solução de bloqueio por 30 min.
    7. Incubar as criosecções com o EdU Reaction Mix por 1 h e seguidas de 3 x 10 min lavagens em PBST. Costeie as criosecções com solução de DAPI durante 15 min, seguido de lavagens de 3 x 10 minutos em PBST. Monte as lâminas com criosecções coloridas em meio de montagem, cubra com lamínulas e deixe secar antes de analisar sob um microscópio fluorescente ou armazenando a 4 ° C por até 1 ano.
    8. Analise as criosecções com coloração anti-EdU sob um microscópio de varredura confocal invertido e determine o número de células positivas para EdU usando a quantificação digital.

Resultados

Empregar o sistema de câmara hipoxica que apresentamos aqui permite o estudo dos efeitos da hipoxia individual e in vivo em animais vivos inteiros. A hipoxia pode ser induzida colocando embriões inteiros de sapo ou zebra na câmara hipóxica ( Figura 1 ), e deve ser realizada em diferentes combinações de condições. Uma imagem da nossa configuração completa da câmara de gás é mostrada na Figura 2 . Nós monito...

Discussão

Aqui apresentamos um novo método fácil, mas robusto, para induzir hipoxia que é ajustada para uso com embriões de sapo e zebra, mas também pode ser adequada para outros organismos aquáticos. A principal vantagem deste método reside na sua simplicidade e eficiência de custos. No entanto, os resultados obtidos com este método são muito robustos. Mostramos que a hipoxia pode ser induzida eficientemente na câmara tanto em embriões inteiros quanto em tecido específico - aqui, retinas. Para determinar a eficácia...

Divulgações

Os autores declaram que não têm interesses financeiros concorrentes.

Agradecimentos

Este trabalho foi apoiado pelo apoio do Wellcome Trust SIA Award 100329 / Z / 12 / Z a WAH e a bolsa DFG KH 376 / 1-1 concedida a HK

Materiais

NameCompanyCatalog NumberComments
Sodium chlorideSigmaS7653NaCl/0.1x MBS, Embryo medium, 10x TBST
Potassium chlorideSigmaP9333KCl/0.1x MBS, Embryo mediu,
Sodium bicarbonateSigmaS5761NaHCO3/0.1x MBS
HEPESSigmaH33750.1x MBS
Magnesium sulfateSigmaM7506MgSO4/0.1x MBS, Embryo medium
Calcium nitrateSigma202967Ca(NO3)2/0.1x MBS
Calcium chlorideSigmaC1016CaCl2/0.1x MBS, Embryo medium
Methylene blueSigmaM9140Embryo medium
Pregnant mare serum gonadotropin (PMSG)SigmaCG10Frog fertilization
Zebrafish breeding tankCarolina161937Gas chamber construction
24-well plateThermo Scientific142475Nunclon Delta Surface, for gas chamber construction
Epoxy resinRS Components UKKit 199-1468
Gas distributor valveWPI Luer ValvesKit 14011Aquatic tank attachment (Schema 1, H)
High precision gas valveBOC 200 bar HiQ C106X/2BGas tank attachment (Schema 1, I)
5% oxygen and 95% N2 gas tankBOC226686-LHypoxic gas mixture
ceramic disc diffuserCO2 Art Glass CO2 Nano Aquarium Diffuser, DG005DG005Schema 1, J
silicone greaseScientific Laboratory SuppliesVAC1100Schema 1, K
oxymeterOxford Optronix Oxylite, CP/022/001Hypoxic chamber setup
fibre-optic dissolved oxygen sensorOxford OptronixHL_BF/OT/EHypoxic chamber setup
plastic pasteur pipetteSterilinSTS3855604DFor embryo transfer
MS222 Sigma AldrichE10521-50GEmbryo anesthetic
RIPA buffer SigmaR0278-50MLTissue homogenization
Protease inhibitorSigmaP8340Tissue homogenization
TrisSigma77-86-14x Laemmli loading buffer, 10x TBST
GlycerolSigmaG55164x Laemmli loading buffer
Sodium Dodecyl Sulfate (SDS)SigmaL37714x Laemmli loading buffer, 5x Running buffer
beta-Mercaptoethanol SigmaM62504x Laemmli loading buffer
Bromophenol BlueSigma-AldrichB01264x Laemmli loading buffer
Trizma base Sigma77-86-15x Running buffer, Transfer buffer
GlycineSigmaG88985x Running buffer, Transfer buffer
MethanolSigma34860Transfer buffer
Tween 20SigmaP2287-500ML10x TBST
skim milk powderSigma70166Blocking Solution
Eppendorf microcentrifuge tubeSigmaT9661
tissue homogenizerPellet Pestle Motor KontesZ359971Tissue homogenization
pellet pestlesSigmaZ359947-100EATissue homogenization
precast 12% gelBioradMini-ProteinTGX, 456-1043Western Blot
protein ladderAmershamFull-Range Rainbow ladder, RPN800EWestern Blot
nitrocellulose membrane (0.45 µm)Biorad162-0115Western Blot
anti-HIF-1α antibodyAbcamab2185Western Blot
anti-α-tubulin antibodySigmaT6074Western Blot
goat anti-rabbit antibodyAbcamab6789Western Blot
goat anti-mouse antibodyAbcamab97080Western Blot
Pierce ECL 2 reagent Thermo Scientific80196Western Blot
ECL films HyperfilmGE Healthcare Amersham28906837Western Blot
5-Ethynyl-2′-deoxyuridine  santa cruzCAS 61135-33-9EdU, EdU incorporation
Phosphate-buffered Saline (PBS)OxoidBR0014G1x
FormaldehydeThermo Scientific28908Fixation solution
SucroseFlukaS/8600/60Solution solution
Triton X-100SigmaT9284-500MLPBST
Heat-inactivated Goat Serum (HiGS)SigmaG6767-100mlBlocking solution (EdU incorporation)
4',6-diamidino-2-phenylindole ThermoFisher ScientificD1306DAPI, EdU incorporation
Dimethyl sulfoxide (DMSO)Molecular ProbesC10338EdU incorporation
glass vialVWR98178853EdU incorporation analysis
Tissue-Plus optimal cutting temperature compound Scigen4563Embedding medium, EdU incorporation analysis
cryostat Jung Fridgocut 2800ELeica CM3035SEdU incorporation analysis
microscope slides Super-Frost plus Menzel glassThermo ScientificJ1800AMNZEdU incorporation analysis
EdU Click-iT chemistry kitMolecular ProbesC10338EdU incorporation analysis
FluorSaveCalbiochemD00170200Mounting medium, EdU incorporation analysis
coverslipsVWRECN631-1575EdU incorporation analysis
fluorescent microscopeNikonEclipse 80iEdU incorporation analysis
confocal scanning microscopeOlympusFluoview FV1000EdU incorporation analysis
Volocity softwarePerkinElmerVolocity 6.3EdU incorporation analysis

Referências

  1. Grocott, M., Montgomery, H., Vercueil, A. High-altitude physiology and pathophysiology: implications and relevance for intensive care medicine. Crit Care. 11 (1), 203 (2007).
  2. Grant, S., et al. Sea level and acute responses to hypoxia: do they predict physiological responses and acute mountain sickness at altitude?. Brit J Sport Med. 36 (2), 141-146 (2002).
  3. Kajimura, S., Aida, K., Duan, C. Insulin-like growth factor-binding protein-1 (IGFBP-1) mediates hypoxia-induced embryonic growth and developmental retardation. PNAS. 102 (4), 1240-1245 (2005).
  4. Ong, K. K., Dunger, D. B. Perinatal growth failure: the road to obesity, insulin resistance and cardiovascular disease in adults. Best Pact Res Clin Endocrinol Metab. 16, 191-207 (2002).
  5. Maxwell, P., Salnikow, K. HIF-1: an oxygen and metal responsive transcription factor. Cancer Bio Ther. 3 (1), 29-35 (2004).
  6. Semenza, G. L., Roth, P. H., Fang, H. M., Wang, G. L. Transcriptional regulation of genes encoding glycolytic enzymes by hypoxia-inducible factor 1. J Biol Chem. 269 (38), 23757-23763 (1994).
  7. Yuan, Y., Hilliard, G., Ferguson, T., Millhorn, D. E. Cobalt inhibits the interaction between hypoxia-inducible factor-alpha and von Hippel-Lindau protein by direct binding to hypoxia-inducible factor-alpha. J Biol Chem. 278 (18), 15911-15916 (2003).
  8. Elks, P., Renshaw, S. A., Meijer, A. H., Walmsley, S. R., van Eeden, F. J. Exploring the HIFs, buts and maybes of hypoxia signalling in disease: lessons from zebrafish models. Disease Models & Mechanisms. 8, 1349-1360 (2015).
  9. Guo, M., et al. Hypoxia-mimetic agents desferrioxamine and cobalt chloride induce leukemic cell apoptosis through different hypoxia-inducible factor-1alpha independent mechanisms. Apoptosis. 11 (1), 67-77 (2006).
  10. Woods, I. G., Imam, F. B. Transcriptome analysis of severe hypoxic stress during development in zebrafish. Genom Data. 6, 83-88 (2015).
  11. Rouhi, P., et al. Hypoxia-induced metastasis model in embryonic zebrafish. Nat Protoc. 5 (12), 1911-1918 (2010).
  12. Stevenson, T. J., et al. Hypoxia disruption of vertebrate CAN pathfinding through EphrinB2 is rescued by magnesium. PLoS Genet. 8 (4), e1002638 (2012).
  13. Khaliullina, H., Love, N. K., Harris, W. A. Nutrient-Deprived Retinal Progenitors Proliferate in Response to Hypoxia: Interaction of the HIF-1 and mTOR Pathway. J Dev Biol. 4 (2), (2016).
  14. Nieuwkoop, P. D., Faber, J., Nieuwkoop, D. P., Faber, J. . Normal Table of Xenopus laevis (Daudin). , (1994).
  15. Kimmel, C. B., Ballard, W. W., Kimmel, S. R., Ullmann, B., Schilling, T. F. Stages of embryonic development of the zebrafish. Dev Dyn. 203 (3), 253-310 (1995).
  16. Kohn, D. F., Wixson, S. K., White, W. J., Benson, G. J. . Anesthesia and Analgesia in Laboratory Animals. , (1997).
  17. McDonough, M. J., et al. Dissection, Culture, and Analysis of Xenopus laevis Embryonic Retinal Tissue. JoVE. (70), (2012).

Reimpressões e Permissões

Solicitar permissão para reutilizar o texto ou figuras deste artigo JoVE

Solicitar Permissão

Explore Mais Artigos

Biologia do desenvolvimentoedi o 124embri es de rembri es de peixe zebrahipoxiac mara hip xicadesenvolvimento embrion rioc lulas estaminais da retina

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacidade

Termos de uso

Políticas

Pesquisa

Educação

SOBRE A JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. Todos os direitos reservados