Name: evaluation of zebrafish kidney function using a fluorescent clearance assay
Uploaded: 2015-02-20T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Evaluation of Zebrafish Kidney Function Using a Fluorescent Clearance Assay at JoVE.com

Teknisk bistand fra Jaipreet Bharj. Dette arbejde blev støttet af tilskud fra EU-FP7 (SYSCILIA -241.955) og det hollandske Kidney Foundation (CP11.18).

Etiske retningslinjer: Animal vedligeholdelse, dyrehold, og procedurer defineres og kontrolleres af Dyr (videnskabelige procedurer) Act 1986. Alle dyreforsøg er blevet udført under tilladelser, som indenrigsministeren (PIL No. 70/7892) i overensstemmelse med den biologiske Services Management Group og den biologiske Services Etisk Udvalg, SGUL, London, UK. Blev gjort alt for at nedbringe antallet af dyr, der anvendes, og at forfine både procedurer og dyrehold for at minimere lidelse og forbedre velfærden. <p cla...

<ol>
	<li>Hentschel, D. M., 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=Acute+renal+failure+in+zebrafish:+a+novel+system+to+study+a+complex+disease.">Acute renal failure in zebrafish: a novel system to study a complex disease.</a> Am J Physiol Renal Physiol. 288 (5), 923-929 (2005).</li><li>Drummond, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Making+a+zebrafish+kidney:+a+tale+of+two+tubes.">Making a zebrafish kidney: a tale of two tubes.</a> Trends Cell Biol. 13 (7), 357-365 (2003).</li><li>Ma, M., Jiang, Y. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Jagged2a-notch+signaling+mediates+cell+fate+choice+in+the+zebrafish+pronephric+duct.">Jagged2a-notch signaling mediates cell fate choice in the zebrafish pronephric duct.</a> PLoS Genet. 3 (1), e18 (2007).</li><li>Liu, Y., Pathak, N., Kramer-Zucker, A., Drummond, I. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Notch+signaling+controls+the+differentiation+of+transporting+epithelia+and+multiciliated+cells+in+the+zebrafish+pronephros.">Notch signaling controls the differentiation of transporting epithelia and multiciliated cells in the zebrafish pronephros.</a> Development. 134 (6), 1111-1122 (2007).</li><li>Drummond, I. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kidney+development+and+disease+in+the+zebrafish.">Kidney development and disease in the zebrafish.</a> J Am Soc Nephrol. 16 (2), 299-304 (2005).</li><li>Cardenas-Rodriguez, M., 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=Characterization+of+CCDC28B+reveals+its+role+in+ciliogenesis+and+provides+insight+to+understand+its+modifier+effect+on+Bardet-Biedl+syndrome.">Characterization of CCDC28B reveals its role in ciliogenesis and provides insight to understand its modifier effect on Bardet-Biedl syndrome.</a> Hum Genet. 132 (1), 91-105 (2013).</li><li>Osborn, D. P., 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=Loss+of+FTO+antagonises+Wnt+signaling+and+leads+to+developmental+defects+associated+with+ciliopathies.">Loss of FTO antagonises Wnt signaling and leads to developmental defects associated with ciliopathies.</a> PLoS One. 9 (2), e87662 (2014).</li><li>Pearson, C. G., Osborn, D. P., Giddings, T. H., Beales, P. L., Winey, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Basal+body+stability+and+ciliogenesis+requires+the+conserved+component+Poc1.">Basal body stability and ciliogenesis requires the conserved component Poc1.</a> J Cell Biol. 187 (6), 905-920 (2009).</li><li>Tobin, J. L., Beales, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Restoration+of+renal+function+in+zebrafish+models+of+ciliopathies.">Restoration of renal function in zebrafish models of ciliopathies.</a> Pediatr Nephrol. 23 (11), 2095-2099 (2008).</li><li>Torres, V. E., Harris, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Autosomal+dominant+polycystic+kidney+disease:+the+last+3+years.">Autosomal dominant polycystic kidney disease: the last 3 years.</a> Kidney Int. 76 (2), 149-168 (2009).</li><li>Bogdanova, N., Markoff, A., Horst, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Autosomal+dominant+polycystic+kidney+disease+-+clinical+and+genetic+aspects.">Autosomal dominant polycystic kidney disease - clinical and genetic aspects.</a> Kidney Blood Press Res. 25 (5), 265-283 (2002).</li><li>Harris, P. C., Ward, C. J., Peral, B., Hughes, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polycystic+kidney+disease.+1:+Identification+and+analysis+of+the+primary+defect.">Polycystic kidney disease. 1: Identification and analysis of the primary defect.</a> J Am Soc Nephrol. 6 (4), 1125-1133 (1995).</li><li>Reynolds, D. M., 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=Aberrant+splicing+in+the+PKD2+gene+as+a+cause+of+polycystic+kidney+disease.">Aberrant splicing in the PKD2 gene as a cause of polycystic kidney disease.</a> J Am Soc Nephrol. 10 (11), 2342-2351 (1999).</li><li>Pazour, G. J., San Agustin, a. j. t., Follit, J. A., Rosenbaum, J. L., Witman, G. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polycystin-2+localizes+to+kidney+cilia+and+the+ciliary+level+is+elevated+in+orpk+mice+with+polycystic+kidney+disease.">Polycystin-2 localizes to kidney cilia and the ciliary level is elevated in orpk mice with polycystic kidney disease.</a> Curr Biol. 12 (11), R378-R380 (2002).</li><li>Yoder, B. K., Hou, X., Guay-Woodford, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+polycystic+kidney+disease+proteins,+polycystin-1,+polycystin-2,+polaris,+and+cystin,+are+co-localized+in+renal+cilia.">The polycystic kidney disease proteins, polycystin-1, polycystin-2, polaris, and cystin, are co-localized in renal cilia.</a> J Am Soc Nephrol. 13 (10), 2508-2516 (2002).</li><li>Baker, K., Beales, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Making+sense+of+cilia+in+disease:+the+human+ciliopathies.">Making sense of cilia in disease: the human ciliopathies.</a> Am J Med Genet C Semin Med Genet. 151C (4), 281-295 (2009).</li><li>Veland, I. R., Awan, A., Pedersen, L. B., Yoder, B. K., Christensen, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Primary+cilia+and+signaling+pathways+in+mammalian+development,+health+and+disease.">Primary cilia and signaling pathways in mammalian development, health and disease.</a> Nephron Physiol. 111 (3), 39-53 (2009).</li><li>Hruscha, 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=Efficient+CRISPR/Cas9+genome+editing+with+low+off-target+effects+in+zebrafish.">Efficient CRISPR/Cas9 genome editing with low off-target effects in zebrafish.</a> Development. 140 (24), 4982-4987 (2013).</li><li>Bedell, V. M., 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=In+vivo+genome+editing+using+a+high-efficiency+TALEN+system.">In vivo genome editing using a high-efficiency TALEN system.</a> Nature. 491 (7422), 114-118 (2012).</li><li>Eisen, J. S., Smith, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlling+morpholino+experiments:+don't+stop+making+antisense.">Controlling morpholino experiments: don't stop making antisense.</a> Development. 135 (10), 1735-1743 (2008).</li><li>Gerlach, G. F., Wingert, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kidney+organogenesis+in+the+zebrafish:+insights+into+vertebrate+nephrogenesis+and+regeneration.">Kidney organogenesis in the zebrafish: insights into vertebrate nephrogenesis and regeneration.</a> Wiley Interdiscip Rev Dev Biol. 2 (5), 559-585 (2013).</li><li>Wingert, R. 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=The+cdx+genes+and+retinoic+acid+control+the+positioning+and+segmentation+of+the+zebrafish+pronephros.">The cdx genes and retinoic acid control the positioning and segmentation of the zebrafish pronephros.</a> PLoS Genet. 3 (10), 1922-1938 (2007).</li><li>Westerfield, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The zebrafish book. A guide for the laboratory use of zebrafish (Danio Rerio). , (2000).</li><li>Forsythe, E., Beales, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bardet-Biedl+syndrome).">Bardet-Biedl syndrome).</a> Eur J Hum Genet. 21 (1), 8-13 (2013).</li><li>Corbetta, S., 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=High+prevalence+of+simple+kidney+cysts+in+patients+with+primary+hyperparathyroidism.">High prevalence of simple kidney cysts in patients with primary hyperparathyroidism.</a> J Endocrinol Invest. 32 (8), 690-694 (2009).</li><li>Veleri, S., 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=Knockdown+of+Bardet-Biedl+syndrome+gene+BBS9/PTHB1+leads+to+cilia+defects.">Knockdown of Bardet-Biedl syndrome gene BBS9/PTHB1 leads to cilia defects.</a> PLoS One. 7 (3), e34389 (2012).</li><li>Vize, P., Woolf, A. S., Bard, 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> The Kidney: From Normal Development to Congenital Disease. , (2003).</li><li>Chang, R. L., 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=Permselectivity+of+the+glomerular+capillary+wall+to+macromolecules.+II.+Experimental+studies+in+rats+using+neutral+dextran.">Permselectivity of the glomerular capillary wall to macromolecules. II. Experimental studies in rats using neutral dextran.</a> Biophys J. 15 (9), 887-906 (1975).</li></ol>

Zebrafisk tilbyde et værdifuldt værktøj til at modellere menneskelig genetisk sygdom, har deres anvendelse som et videnskabeligt instrument til in vivo forskning aktiveret detaljerede undersøgelser af den genetiske nedbrydning af mange biologiske systemer, herunder nyrerne. Meget er nu forstået, hvordan den zebrafisk nyre udvikler og funktioner. De slående ligheder for menneskers nephrogenesis og homologi med sygdomsfremkaldende gener 21 har illustreret hvordan zebrafisk er blevet grundlæggend...

Den humane nyre spiller en afgørende rolle i filtrering metaboliske affald fra blodet og udvinding nødvendige opløste til at opretholde cellulær homøostase. Der er en række genetiske sygdomme hos mennesker, der forårsager nyresvigt. Den mest almindelige arvelig nyresygdom er autosomal dominant polycystisk nyresygdom (ADPKD), kendetegnet ved udviklingen af ​​væskefyldte sække inden nefrotisk tubuli; skader forårsaget af cystogenesis skader nyrefunktionen 10. ADPKD har en forekomst på 1: 800 til 1: 1.000 og udgør 8 - 10% af patienterne i slutstadiet nyresvigt (ESRF) 11. Adskillige gener er blevet impliceret at forårsage ADPKD herunder polycystin-1 (pKD1) og -2 (PKD2), der tegner sig for ca. 85% og 15% af tilfældene henholdsvis 12,13. Desuden genprodukterne til pKD1 og -2 lokalisere til cilium og er væsentlige for ciliogenesis 14,15. Der er nu en anerkendt familie af humane genetiske sygdomme, kendt somde ciliopathies, som påvirker cilia funktion og resulterer i CKD 16. Det stigende antal humane genetiske sygdomme hos ciliaere udvikling og funktion er at trække den globale interesse for denne engang betragtet vestigial organel. Den cilium, et hår-lignende cellulære fremspring, er beriget med receptorer og ionkanaler, der er nødvendige for transduktionen af ​​vigtige celle signalering begivenheder. Den cilium består af en mikrotubulus-baserede axoneme, typisk opdelt i ni radialt anbragte mikrotubulus dubletter med eller uden en central par af singlet mikrotubuli. Den axonemal struktur definerer typen og tilstanden af ​​ciliær handling. Den 9 + 2 mikrotubuli arrangement giver motilitet til cilium hvor den er brugt i bevægelsen af ​​væsker tværs epitelial overflader. Den 9 + 0 konfiguration er ikke motil men menes hovedsageligt funktion i cellulære signaleringsbegivenheder 17. Bortset fra CKD, konsekvenserne af ciliære dysfunktion er et sæt af karakteristiskciliopathy funktioner, der omfatter, fedme, retinal degeneration, polydaktyli og kognitiv svækkelse 16. Men CKD er blandt de mest skadelige for patientens livskvalitet og dermed en væsentlig drivkraft bag udviklingen af relevante in vivo modeller for ciliær relaterede CKD,. Zebrafisken er en fremragende model til at forstå ætiologien af ​​human genetisk sygdom. Deres hurtige udvikling, produktion af store antal æg, gennemsigtige væv, og ex utero vækst giver zebrafisk udviklingsprocesser skal visualiseres og biologiske begivenheder manipuleret med stor lethed. Gener kan være genetisk ændret ved hjælp af den seneste succes af genom redigeringsværktøjer (CRISPR 18 og Talens 19), bankede ned ved hjælp antisense morpholino teknologi 20, eller farmakologisk reguleret ved tilsætning af forbindelser til deres vandmiljøet. Faktisk zebrafisk tilbyder en platform til at foretage experiments, der ikke er eftergivende i andre dyremodeller. Mens zebrafisk er relativt simple hvirveldyr (i forhold til mennesker) de deler mange funktionelt konserverede organer, gener og signaleringsprocesser fælles med mennesker. For eksempel zebrafisk nyre er bemærkelsesværdigt ens i struktur og funktion i forhold til mennesker 21,22. Men i modsætning til pattedyr nyre, der udvikler sig gennem en række faser, der er markeret med en mere udviklet nyre (pronephros, mesonephros og metanephros) kun embryonale zebrafisk udvikler en pronephros, de mest umodne form af en nyre. Mens millioner af nefroner kan findes danner byggestenene i pattedyrs nyre, kun zebrafisk embryo besidde to. Glomeruli, som tillader den oprindelige blod filtratet er fusioneret ved midterlinjen lige ventrale til aorta. Blodfiltre gennem glomeruli i de pronephric tubuli, der kører kaudalt langs aksen, fusing før afslutte via kloakken. Den pronephric tubules er stærkt cilierede med bevægelige cilier, som er tolerante for strømmen af filtratet i den bageste udgang 3,4. Denne enkle pronephric struktur opretholder zebrafisk homeostase gennem flere ugers larvernes vækst, hvor de til sidst udvikler sig til en mere kompleks mesonephros struktur 21. Imidlertid zebrafisk aldrig udvikler en metanephros 21. På trods af de zebrafisk idiosynkrasier, er zebrafisk nephron segmenteret med genekspressionsprofiler lig, der blev observeret i pattedyr og dermed giver en uovertruffen in vivo model for nephrogenesis 3,22. Rutinemæssigt patienter testes for nyrefunktion gennem en række af blod og urin tests. Typisk blodet analyseres for opløste salte, urinstof og kreatinin. Høje niveauer af urinstof, kreatinin og unormale saltkoncentrationer er vejledende problemer med nyrefunktionen. Urinanalyse hjælp af en kolorimetrisk oliepinden registrerer unormale niveauer af protein, Blood, pus, bakterier og sukker til stede i urinprøver. Sådanne test kræver normalt ca. 30 ml urin eller 5 - 10 ml blod. Det har været vanskeligt at omsætte disse typer assays til lille in vivo-model organismer, såsom zebrafisk, hovedsagelig på grund af det umulige karakter samle tilstrækkeligt blod eller urin for at udføre analysen. Her fat vi manglen på egnede zebrafisk nyre funktionstest og beskrive en innovativ teknik til sin undersøgelse. Ved at injicere et fluorescerende farvestof i blodet er vi i stand til at overvåge og individuelt kvantificere over tid filtrering og udskillelse af fluorescerende aktivitet fra blodet via nyrerne. Denne metode kan bruges til at studere nyreskader forårsaget af sygdom, som vi giver et eksempel på.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="708">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:136px;">Company</td>
			<td style="width:136px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:167px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:269px;">P-97 SUTTER Flaming/Brown type micropipette puller</td>
			<td style="width:136px;">Intracel</td>
			<td style="width:136px;">P-97</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">borosilicate standard wall capillaries</td>
			<td style="width:136px;">Harvard Apparatus</td>
			<td style="width:136px;">30-0017</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">Glass microscope slides</td>
			<td style="width:136px;">VWR International</td>
			<td>631-0109</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">Epoxy Resin Glue</td>
			<td style="width:136px;">Evo-Stik</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:269px;">Rhodamine B 10,000 MW labeled Dextran</td>
			<td>Life technologies&#160;</td>
			<td>D-1824</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">N-Phenylthiourea&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td>P7629</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Methylene blue&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>M9140</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ethyl 3-aminobenzoate methanesulfonate salt</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A5040</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">methylcellulose</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>M0512</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">air compressor&#160;</td>
			<td>Jun-Air</td>
			<td>OF302-15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Picospritzer III&#160;</td>
			<td>Parker Instruments&#160;</td>
			<td>051-0500-900</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">compact 3-axis control micromanipulator&#160;</td>
			<td>Marzhauser</td>
			<td>MM33&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">Dissecting stereo microscope</td>
			<td style="width:136px;">Nikon</td>
			<td>SMZ1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">microloader tips</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td align="right">5242956003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Dumont #5 forceps&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>F6521</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">stage micrometer&#160;</td>
			<td>Pyser- SGI</td>
			<td>02A00404</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

evaluation of zebrafish kidney function using a fluorescent clearance assay

Zebrafisken embryo tilbyder en medgørlig model til at studere organogenese og modellere menneskelig genetisk sygdom. På trods af sin relative enkelhed, den zebrafisk nyre udvikler og funktioner i næsten samme måde som mennesker. En væsentlig forskel i konstruktionen af ​​det humane nyre er tilstedeværelsen af ​​millioner af nefroner forhold til zebrafisk, der kun har to. Men forenkling et så komplekst system, i grundlæggende funktionelle enheder har hjulpet vores forståelse af, hvordan nyrerne udvikler og driver. I zebrafisk, midterlinjen placeret glomerulus er ansvarlig for den indledende filtrering blod i to pronephric tubuli, der afviger køre bilateralt ned embryonale akse, inden den brændes til hinanden på kloakken. De pronephric tubuli er stærkt befolket af bevægelige cilier, der letter bevægelsen af filtratet langs segmenterede tubulus, mulighed for udveksling af forskellige opløste stoffer, før endelig kommer ud via kloakken 2-4. Mange gener, der er ansvarlige for CKD, including dem, der vedrører ciliogenesis, er blevet undersøgt i zebrafisk 5. Men en større draw back har været vanskeligheden ved at vurdere zebrafisk nyrefunktion efter genetisk manipulation. Traditionelle assays til måling af nyre dysfunktion hos mennesker har vist sig ikke translationel til zebrafisk, hovedsagelig på grund af deres vandmiljø og lille størrelse. For eksempel er det ikke fysisk muligt at udtrække blod fra embryonale trinvis fisk til analyse af urinstof og kreatinin indhold, da de er for små. Hertil kommer, at zebrafisk ikke producerer nok urin til at teste på en simpel proteinuri &#39;oliepinden «, som ofte udføres under indledende patientundersøgelser. Vi beskriver et fluorescerende assay, der anvender optisk transparens af zebrafisk til kvantitativt at overvåge clearance af et fluorescerende farvestof, over tid, fra vaskulaturen og ud gennem nyrerne, for at give en udlæsning af nyrefunktionen 1,6-9.

Bardet-Biedl syndrom (BBS) er en sjælden heterogen ciliopathy, der påvirker omkring 1: 160.000 mennesker på verdensplan 16. Patienter til stede med en række tilknyttede problemer, herunder polycystisk nyrer, derefter patienter ofte kræver dialysebehandling eller transplantation 24. ESRF er den mest almindelige dødsårsag i BBS, med ca. 30% af patienter, der udvikler CKD 16. I øjeblikket har 20 ikke-relaterede gener været impliceret i BBS med ingen publicerede genotype-fænotype f...

Watch this Scientific Journal Video about Evaluation of Zebrafish Kidney Function Using a Fluorescent Clearance Assay at JoVE.com

Evaluation of Zebrafish Kidney Function Using a Fluorescent Clearance Assay

Zebrafisken er et populært værktøj til at modellere kronisk nyresygdom (CKD). Deres lille størrelse gør det imidlertid umuligt at evaluere nyrefunktionen ved hjælp af traditionelle metoder. Vi beskriver et fluorescerende farvestof nyre clearance assay 1, der tillader kvantitativ analyse af zebrafisk nyrefunktion i CKD.

Evaluering af Zebrafisk nyrefunktion Ved hjælp af en fluorescerende Clearance Assay

The zebrafish embryo offers a tractable model to study organogenesis and model human genetic disease. Despite its relative simplicity, the zebrafish ...

Research

JoVE Journal

Biology

Transplantation of Whole Kidney Marrow in Adult Zebrafish

Hematopoietic stem cells (HSC) are a rare population of pluripotent cells that maintain all the differentiated blood lineages throughout the life of an ...

Microinjection of Zebrafish Embryos to Analyze Gene Function

One of the advantages of studying zebrafish is the ease and speed of manipulating protein levels in the embryo.  Morpholinos, which are synthetic ...

Zebrafish Whole Mount High-Resolution Double Fluorescent In Situ Hybridization

Zebrafish Whole Mount High-Resolution Double Fluorescent In Situ Hybridization

Whole mount in situ hybridization is one of the most widely used techniques in developmental biology.  Here, we present a high-resolution double ...

Using the optokinetic response to study visual function of zebrafish

Optokinetic response (OKR) is a behavior that an animal vibrates its eyes to follow a rotating grating around it. It has been widely used to assess the ...

Intravenous Microinjections of Zebrafish Larvae to Study Acute Kidney Injury

In this video article we describe a zebrafish model of AKI using gentamicin as the nephrotoxicant.  The technique consists of intravenous microinjections ...

Transplantation of Cells Directly into the Kidney of Adult Zebrafish

Regenerative medicine based on the transplantation of stem or progenitor cells into damaged tissues has the potential to treat a wide range of chronic ...

Evaluation of Mammary Gland Development and Function in Mouse Models

The human mammary gland is composed of 15-20 lobes that secrete milk into a branching duct system opening at the nipple. Those lobes are themselves ...

Dissection of the Adult Zebrafish Kidney

Researchers working in the burgeoning field of adult stem cell biology seek to understand the signals that regulate the behavior and function of stem ...

A Fluorescent Screening Assay for Identifying Modulators of GIRK Channels

En fluorescerende screeningsassay til identifikation af modulatorer af GIRK kanaler

G protein-gated inward rectifier K+ (GIRK) channels function as cellular mediators of a wide range of hormones and neurotransmitters and are expressed in ...

Analysis of Nephron Composition and Function in the Adult Zebrafish Kidney

Analyse af Nephron opbygning og funktion i Voksen Zebrafisk Kidney

The zebrafish model has emerged as a relevant system to study kidney development, regeneration and disease. Both the embryonic and adult zebrafish kidneys ...