Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
В этой работе описаны методы определения острой и хронической гипергликемии у рыбок данио. Цель состоит в том, чтобы исследовать влияние гипергликемии на физиологические процессы, такие как конститутивный и вызванный травмой нейрогенез. В работе также подчеркивается использование рыбок данио для наблюдения за радиоактивно мечеными молекулами (здесь [ 18 F] -FDG) с использованием ПЭТ / КТ.
Гипергликемия является серьезной проблемой для здоровья, которая приводит к сердечно-сосудистой и церебральной дисфункции. Например, это связано с повышенными неврологическими проблемами после инсульта и, как показано, нарушает нейрогенные процессы. Интересно, что взрослый рыбок данио недавно стал подходящей и полезной моделью для имитации гипергликемии / диабета и исследования конститутивного и регенеративного нейрогенеза. В этой работе представлены методы разработки моделей гипергликемии для данио-бордюров для изучения влияния гипергликемии на пролиферацию клеток головного мозга в условиях гомеостаза и восстановления мозга. Острая гипергликемия устанавливается с использованием внутрибрюшинной инъекции D-глюкозы (2,5 г / кг массы тела) в взрослых рыбок данио. Хроническая гипергликемия индуцируется погружением взрослых рыбок данио в D-глюкозу (111 мМ), содержащую воду в течение 14 дней. Для этих разных подходов описаны измерения уровня глюкозы крови. Методы исследования влияния гипергликемии на конститутивный аЙ регенеративный нейрогенез, описывая механическое повреждение telencephalon, анализируя мозг, встраивание парафинов и секционирование с помощью микротома и выполнение процедур иммуногистохимии. Наконец, также описан метод использования рыбок данио как соответствующей модели для изучения биораспределения радиоактивно меченных молекул (здесь [ 18 F] -FDG) с использованием PET / CT.
Гипергликемия определяется как чрезмерный уровень глюкозы в крови. Хотя это может отражать ситуацию острого стресса, гипергликемия также является условием, которое часто приводит к диагнозу диабета, хроническому расстройству секреции инсулина и / или резистентности. В 2016 году число взрослых, живущих с диабетом, достигло 422 миллионов человек во всем мире, и каждый год от этой болезни умирает 1,5 миллиона человек, что делает его серьезной проблемой для здоровья 1 . Действительно, неконтролируемый диабет приводит к ряду физиологических расстройств, влияющих на сердечно-сосудистую систему, почки, периферическую и центральную нервные системы.
Интересно, что острая и хроническая гипергликемия может изменить познание и способствовать как деменции, так и депрессии 2 , 3 , 4 , 5 , 6 . Кроме того, прием пациентов вГипергликемия была связана с худшими функциональными, неврологическими и выживающими результатами после ишемического инсульта 7 , 8 , 9 , 10 , 11 . Было также показано, что гипергликемия / диабет влияет на нейрогенез взрослых, процесс, приводящий к генерации новых нейронов, воздействуя на активность нейронных стволовых клеток и дифференциацию нейронов, миграцию и выживание 2 , 12 .
В отличие от млекопитающих, костистая рыба, как рыбка данио, проявляет интенсивную нейрогенную активность во всем мозге и обладает выдающейся способностью к восстановлению мозга во время взрослой жизни 13 , 14 , 15 , 16 . Примечательно, что такие возможности возможны из-за сохранения neuRal стволовых клеток / предшественников, включая радиальные глии и нейробласты 17 , 18 , 19 . Кроме того, рыбка данио недавно стала моделью для изучения нарушений обмена веществ, включая ожирение и гипергликемию / диабет 20 , 21 , 22 .
Хотя рыбка данио является хорошо признанной моделью гипергликемии и нейрогенеза, в нескольких исследованиях изучалось влияние гипергликемии на гомеостаз мозга и когнитивную функцию 12 , 23 . Для определения влияния гипергликемии на конститутивную и травмированную пролиферацию клеток головного мозга, модель острой гипергликемии была создана путем внутрибрюшинной инъекции D-глюкозы. Кроме того, модель хронической гипергликемии была воспроизведена путем погружения рыбы в воду, дополненную wС D-глюкозой 12 . У далеких рыб есть много преимуществ в исследованиях. Они дешевы, легко поддаются и прозрачны на первых этапах развития, и их геном был секвенирован. В контексте этой работы они также демонстрируют ряд дополнительных преимуществ: (1) они имеют сходные физиологические процессы с людьми, что делает их важным инструментом для биомедицинских исследований; (2) они позволяют быстро исследовать влияние гипергликемии на гомеостаз мозга и нейрогенез, учитывая их широко распространенную и сильную нейрогенную активность; И (3) они являются альтернативной моделью, позволяющей сократить количество млекопитающих, используемых в исследованиях. Наконец, рыбу данио можно использовать в качестве модели для тестирования биораспределения радиоактивно меченных молекул и потенциальных терапевтических агентов с использованием ПЭТ / КТ.
Общая цель следующей процедуры - визуально документировать, как создавать модели острой и хронической гипергликемии у рыбок данио, использовать zebRafish для оценки ремоделирования мозга в гипергликемических условиях и мониторинга радиоактивно меченных молекул (здесь [ 18 F] -FDG) с использованием PET / CT.
Взрослый дикий рыбок данио ( Danio rerio ) поддерживался в стандартном режиме фотопериода (14/10 часов света / темноты) и температуре (28 ° C). Все эксперименты проводились в соответствии с Руководством по использованию животных в исследованиях Франции и Европейского сообщества (86/609 / EEC и 2010/63 / EU) и были одобрены местным комитетом по этике для экспериментов на животных.
1. Установление модели острой гипергликемии у данио
2. Установление модели хронической гипергликемии у данио
3. Измерение уровня глюкозы в крови у рыбок данио
4. Анализ пролиферации клеток мозга после гипергликемии
5. Визуализация биораспределения радиоактивно меченых молекул с помощью ПЭТ / КТ у рыбок данио: фтордезоксиглюкоза ([18F] -FDG) для анализа метаболизма глюкозы
Используя процедуры, описанные в этой статье, внутрибрюшинная инъекция D-глюкозы (2,5 г / кг массы тела) была проведена на взрослых рыбок данио и привела к значительному увеличению уровней глюкозы в крови через 1,5 часа после инъекции ( рис. 1А ). Через 24 часа ...
В этой работе описаны различные методы определения острых и хронических моделей гипергликемии у рыбок данио. Основные преимущества этих процедур заключаются в следующем: (1) они позволяют сократить количество млекопитающих, используемых для исследования, (2) они просты в установке и бы...
Возможные конфликты интересов выявлены не были.
Мы очень благодарны Direction des Usages du Numérique (DUN) из Университета Ла Реюньона за редактирование видео (в частности, Жан-Франсуа Фэвриер, Эрик Эно и Сильвен Дюкасс), Линда-Роуз Моттаган для озвучки Мэри Осборн-Пеллегрин для корректуры Голос за кадром и платформа CYROI. Эта работа была поддержана грантами Университета Ла Реюньон (Bonus Qualité Recherche, Dispositifs incitatifs), Conseil Régional de La Réunion, Европейского союза (CPER / FEDER) и ассоциации Philancia. ACD является получателем гранта стипендии от Министерства образования, Университета Ла Реюньон, Университета Ла Реюньона (Contrat Doctoral).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1mL Luer-Lok Syringe | BD, USA | 309628 | |
4',6'-diamidino-2-phenylindole (DAPI) | Sigma-Aldrich, Germany | D8417 | |
7 mL bijou container plain lab | Dutscher, France | 080171 | |
D-glucose | Sigma-Aldrich, Germany | 67021 | |
Digital camera | Life Sciences, Japan | Hamamatsu ORCA-ER | |
Disposable base molds | Simport, Canada | M475-2 | |
Donkey anti-rabbit Alexa fluor 488 | Life Technologies, USA | A21206 | |
Embedding center | Thermo Scientific, USA | Shandon Histocentre 3 | |
Fluorescence microscope | Nikon, Japan | Eclipse 80i | |
Fluorodeoxyglucose (18F-FDG) | Cyclotron, France | ||
Glucometer test strip | LifeScan, France | One-Touch 143 Ultra | |
Goat anti-mouse Alexa fluor 594 | Life Technologies, USA | A11005 | |
In-Vivo Imaging System | TriFoil Imaging, Canada | Triumph Trimodality | |
Microtome | Thermo Scientific, USA | Microm HM 355 S | |
Monoclonal mouse anti-PCNA | DAKO, USA | clone PC10 | |
Paraformaldehyde (PFA) | Sigma-Aldrich, Germany | P6148-500G | |
Polyclonal rabbit anti-GFAP | DAKO, USA | Z033429 | |
Slide drying bench | Electrothermal, USA | MH6616 | |
Sodium chloride | Sigma-Aldrich, Germany | S9888 | |
Sodium citrate trisodium salt dehydrate | Prolabo, France | 27833.294 | |
Sterile needle | BD Microlance 3 | 30 G 1/2 ; 0.3 mm× 13 mm | |
Student Dumont #5 Forceps | Fine Science Tools | 91150-20 | |
Student surgical scissors | Fine Science Tools | 91400-14 | |
Superfros Plus Gold Slides | Thermo Scientific, USA | FT4981GLPLUS | |
Surgical microscope | Leica, France | M320-F12 | |
Tissue embedding cassettes | Simport, Canada | M490-10 | |
Tissue embedding medium | LeicaBiosystems, USA | 39602004 | |
Toluene | Sigma-Aldrich, Germany | 244511 | |
Tricaine MS-222 | Sigma-Aldrich, Germany | A5040 | |
Triton X100 | Sigma-Aldrich, Germany | X100-500 mL | |
Vectashield medium | Vector Laboratories, USA | H-1000 | |
Xylene | Sigma-Aldrich, Germany | 534056 | |
Fish Strain | AB | ||
Saline phosphate buffer (10X PBS) pH 7.4 (for 1 liter) | For preparing 10X PBS, add the following salts and complete to 1 liter with distilled water | ||
Potassium chloride (MM : 74.55 g/mol): 2.00 g | Sigma-Aldrich, Germany | 746436 | |
Potassium phosphate monobasic (MM: 136,09 g/mol): 2.40g | Sigma-Aldrich, Germany | 795488 | |
Sodium chloride (MM : 58.44 g/mol): 80.00 g | Sigma-Aldrich, Germany | S9888 | |
Sodium phosphate dibasic (MM: 141,96 g): 14,40 g | Sigma-Aldrich, Germany | 795410 |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены