Name: zebrafish as a model to assess the teratogenic potential of nitrite
Uploaded: 2016-02-16T14:00:00
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VK was funded by grants from the IUP Department of Biology and School of Graduate Studies and Research (Graduate Student Professional Development). CQD and TWS were supported by the IUP School of Graduate Studies and Research (Faculty Publication Costs/Incidental Research Expenses). We also thank members of the Diep laboratory for maintaining the zebrafish facility.

このプロトコルで説明する手順は、ペンシルベニア州のインディアナ大学の施設内動物管理使用委員会によって承認されました。 1.ハーベスト胚<ol><li> 28.5°C、pHは7、500〜1,500μSの間の導電率でゼブラフィッシュを維持し、14時間の光と10時間24暗いの明/暗サイクル。このようなTú、ABまたはTU / ABハイブリッドなどの野生型株を使用してください。異なる株は、化...

<ol>
	<li>Gilbert-Barness, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Teratogenic+causes+of+malformations.">Teratogenic causes of malformations.</a> Ann Clin Lab Sci. 40 (2), 99-114 (2010).</li><li>Brent, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+cause+and+prevention+of+human+birth+defects:+What+have+we+learned+in+the+past+50+years.">The cause and prevention of human birth defects: What have we learned in the past 50 years.</a> Con Anom. 41 (1), 3-21 (2001).</li><li>Lin, S., Zhao, Y., Nel, A. 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ここで説明する方法は、亜硝酸塩と硝酸塩の催奇形性を評価する際にゼブラフィッシュの有用性を示します。他の脊椎動物と比較すると、ゼブラフィッシュは、高い繁殖力、体外受精、光学的透明性、および急速な発展を含む利点を有しています。 （このようなキャスパーゼブラフィッシュ36など）の色素沈着を欠いている利用可能な変異体はまた、内臓の視認性を高めるのに役立?...

催奇形性は重症例1で恒久的な構造的および機能的な異常、発育遅延、または流産を引き起こすことによって、胚または胎児の正常な発育を妨害するプロセスです。これは、複数の方法2に胚発生を妨害する特定の天然薬剤（催奇形）によって引き起こされ得ます。ヒト胎児開発中に、このような放射線、感染性物質、有害金属、および有機化学物質などの一般的な催奇形は、形態形成のエラーを通じてエピカンスィクひだの欠陥（上眼瞼内の皮膚のひだ）と斜指症（曲がった指やつま先）を引き起こすことが報告されています1。 奇形発生の分子機構を理解することは、治療と予防の開発に向けた最初のステップです。このようなアフリカのようないくつかの脊椎動物のモデルがteratによって影響を受ける分子経路を決定するために使用されているカエル（ アフリカツメガエル ）とゼブラフィッシュ（ ゼブラフィッシュ）をツメガエルogens。以前の研究は疫学、毒性および催奇形性3-7のモデルとしてゼブラフィッシュを使用してきました。ショルツら 。環境毒性評価のための「ゴールドスタンダード」としてゼブラフィッシュを検討しました。これは、8を生じるよう、研究者が発達欠陥を可視化することを可能にするゼブラフィッシュ胚の透明性に一部、起因します。ヒト遺伝子の約70％は、人間の欠陥9を研究するためのゼブラフィッシュ望ましい脊椎動物のモデルを作り、ゼブラフィッシュにおけるオルソログを持っています。 いくつかの疫学研究では、他の研究は、この関連付け12をサポートしていませんが、ファーム食品や水の中に一般に存在硝酸塩と亜硝酸塩は、出生欠陥や自然流産10,11と関連していることを示唆しています。硝酸イオン（NO 3 - ）及び亜硝酸塩（NO 2 - ）は、自然土壌や水の中に存在しています。彼らは植物のための窒素の供給源であり、nの一部でありますitrogenサイクル13。硝酸塩の高い肥料を使用する農家からインゲン、ニンジン、カボチャ、ほうれん草、およびテンサイなどの食品が大幅に硝酸塩と亜硝酸塩7のレベルを増強しています。 （主に土壌流出30から）高硝酸水に高硝酸塩食品や魚を与えた牛のミルクは硝酸塩と亜硝酸塩14を大量に消費するヒトにつながることができます。硝酸塩及び亜硝酸塩は、一般劇的ヒト12によって摂取量を増加させる食品の保存に使用されます。 硝酸塩と亜硝酸塩の最適レベルは、血管の恒常性と機能、神経伝達および免疫学的宿主防御機構13-15のような生理学的プロセスに基本的な役割を果たしています。しかし、硝酸塩と亜硝酸塩の高レベルへの暴露は、特に幼児や子供16に、悪影響をもたらす可能性があります。摂取された硝酸塩は、微生物叢によると、目で口腔内で亜硝酸にさらに変換され腸内細菌叢17による電子消化管。 硝酸塩は能力18を運ぶその酸素からヘモグロビンを損なう、メトヘモグロビンをヘモグロビンの酸化によってブルーベビー症候群のリスクが高い乳児を置きます。これは、より重症例では末梢組織にまで及ぶ皮膚の青色になります。最も深刻な昏睡と死19,20につながる他の症状における組織の結果の阻害した酸素、。同様の現象は、硝酸21のより高い濃度で乳児および成人において観察されます。チアノーゼ中の亜硝酸塩中毒の結果に起因する成人のメトヘモグロビン、頭痛、障害31呼吸 、そして死のレベルの上昇による生体組織の低酸素症32,33に関連する合併症を治療しなければ。 より高いレベルで摂取硝酸塩はまた、種々の健康上の合併症を生じ得ます。小児糖尿病、再発性下痢、および再発性呼吸器感染症子どもたちに高い硝酸塩摂取11,17,22とリンクされています。硝酸塩のハイレベルへの慢性暴露は、排尿および脾臓の出血と関連しています。硝酸塩への急性高用量の暴露は、腹痛、筋力低下、便や尿中の血液、失神、死亡11のような医学的条件の広いスペクトルにつながることができます。高レベルでの硝酸塩への出生前暴露は神経管と筋骨格欠陥11と関連していました。 最近の報告では、亜硝酸塩とのゼブラフィッシュの胚を処理すること嚢浮腫、頭蓋顔面および軸方向の奇形を卵黄につながって、膀胱noninflation 5を泳ぐことを示しました。本研究では、その催奇形性を決定するために硝酸塩と亜硝酸塩とのゼブラフィッシュ胚を治療するための方法を示します。胚を、異なる濃度および時間の異なる長さで亜硝酸塩に曝露しました。それが確立された催奇形物質23であるので、エタノールは、陽性対照として使用しました。 Oウル方法は、亜硝酸塩の両方に高濃度と長い露光時間は、生存に有害であり、軽度（浮腫）から重度（総発達障害）に至るまで、様々な表現型をもたらしたことを示しました。したがって、ゼブラフィッシュは、直接の疫学的研究を補完するために胚の硝酸塩と亜硝酸塩の潜在的な催奇形性を探索するための有用なモデルです。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="647">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:191px;">DREL/2010 instrument</td>
			<td style="width:185px;">Hach</td>
			<td style="width:104px;">26700-03</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:191px;">Ethanol</td>
			<td style="width:185px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:104px;">E7023</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:191px;">KIMAX glass Petri Dish</td>
			<td style="width:185px;">VWR</td>
			<td style="width:104px;">89001-244</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:191px;">MS-222</td>
			<td style="width:185px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:104px;">E10521</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:191px;">NitraVer 5 Nitrate Reagent</td>
			<td style="width:185px;">Hach</td>
			<td style="width:104px;">14034-46</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:191px;">NitriVer 3 Nitrite Reagent</td>
			<td style="width:185px;">Hach</td>
			<td style="width:104px;">14065-99</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:191px;">Parafilm</td>
			<td style="width:185px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:104px;">3-374-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:191px;">Paraformaldehyde</td>
			<td style="width:185px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:104px;">158127</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:191px;">S6E stereomicroscope</td>
			<td style="width:185px;">Leica</td>
			<td style="width:104px;">10446294</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:191px;">Sodium nitrate</td>
			<td style="width:185px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:104px;">S343</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:191px;">Sodium nitrite</td>
			<td style="width:185px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:104px;">S347</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:191px;">Transfer pipets</td>
			<td style="width:185px;">Laboratory Products Sales</td>
			<td style="width:104px;">L320072</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:191px;">Glass vials</td>
			<td style="width:185px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:104px;">03-338B</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

zebrafish as a model to assess the teratogenic potential of nitrite

環境における高い硝酸塩濃度は、ヒトの先天性欠損または流産になることがあります。おそらく、これは腸および唾液細菌による亜硝酸塩への硝酸塩の転換によるものです。彼らは貧しい生殖成果につながることができますが、しかし、他の哺乳動物の研究では、高亜硝酸塩レベルは、先天性欠損症を引き起こすことはありません。このように、亜硝酸塩の催奇形性は明らかではありません。容易に亜硝酸塩または関心のある他の化学物質の催奇形性を評価するために、脊椎動物モデル系を有することが有用であろう。ここでは、毒性および胚の欠陥のための化合物をスクリーニングするためにゼブラフィッシュ（ ゼブラフィッシュ ）の有用性を実証しています。ゼブラフィッシュの胚は彼らに催奇形性研究のための良好なモデルを作り、外部から受精かつ急速な発展を持っています。我々は、亜硝酸塩への暴露の時間を増加させると負の生存に影響を与えることを示しています。硝酸塩がないのに対し、亜硝酸塩の濃度を増加させるとも悪影響、生存に影響を与えます。胚thaのためのトン亜硝酸塩曝露を生き残る、様々な欠陥が心膜と卵黄嚢の浮腫を含め、発生する可能性があり、膀胱noninflation、および頭蓋顔面奇形を泳ぎます。我々の結果は、ゼブラフィッシュは、亜硝酸塩の催奇形性を研究するための便利なシステムであることを示しています。このアプローチは、容易に初期の脊椎動物の発生に対する効果について他の化学物質を試験するために適合させることができます。

22時間、300 mMのエタノールへの曝露は、以前の報告5,23,26と一致生存（データは示していない）には影響を及ぼしませんでした。エタノールが知られている催奇形物質であり、ポジティブコントロールとして役立ったように、これは、期待されています。観察された表現型は、心膜浮腫、スイム膀胱noninflation（ 図1）、頭蓋顔面欠損、及び発達遅延...

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Zebrafish as a Model to Assess the Teratogenic Potential of Nitrite

催奇形への曝露は、先天性欠損症を引き起こす可能性があります。ゼブラフィッシュは、化学物質の催奇形性を決定するのに有用です。私たちは、亜硝酸塩のも露出の異なる時点で様々なレベルに胚を暴露することによって、ゼブラフィッシュの有用性を実証しています。私たちは、亜硝酸塩は毒性があると重度の発達障害を引き起こす可能性があることを示しています。

亜硝酸塩の催奇形性を評価するためのモデルとしてのゼブラフィッシュ

High nitrate levels in the environment may&#160;result in congenital defects or miscarriages in humans. Presumably, this is due to the conversion of ...

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Adverse Drug Effects and Chemical Toxicity

SCIENTISTS IN ACTION

Introducing Shear Stress in the Study of Bacterial Adhesion

細菌付着の研究ではせん断応力を導入する

During bacterial infections a sequence of interactions occur between the pathogen and its host. Bacterial adhesion to the host cell surface is often the ...

Using the BLT Humanized Mouse as a Stem Cell based Gene Therapy Tumor Model

幹細胞ベースの遺伝子治療腫瘍モデルとしてBLTヒト化マウスを用いた

Small animal models such as mice have been extensively used to study human  disease and to develop new therapeutic interventions. Despite the wealth of  ...

The Insect Galleria mellonella as a Powerful Infection Model to Investigate Bacterial Pathogenesis

The Insect Galleria mellonella as a Powerful Infection Model to Investigate Bacterial Pathogenesis

昆虫<em&gt;ハチノスツヅリガ</em&gt;細菌性病因を調査するための強力な感染モデルとして

The study of bacterial virulence often requires a suitable animal model. Mammalian models of infection are costly and may raise ethical issues. The use of ...

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

ゼブラフィッシュにおける自然免疫の健康の指標として呼吸バースト応答の定量化

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

Use of Galleria mellonella as a Model Organism to Study Legionella pneumophila Infection

Use of Galleria mellonella as a Model Organism to Study Legionella pneumophila Infection

使用<em&gt;ハチノスツヅリガ</em&gt;モデル生物として研究する<em&gt;レジオネラ·ニューモフィラ</em&gt;感染症

Legionella pneumophila, the causative agent of a severe pneumonia named Legionnaires&#39; disease, is an important human pathogen that infects and ...

Cecal Ligation and Puncture-induced Sepsis as a Model To Study Autophagy in Mice

マウスにおけるオートファジーを研究するためのモデルとして、盲腸結紮穿刺誘発性敗血症

Experimental sepsis can be induced in mice using the cecal ligation and puncture (CLP) method, which causes polymicrobial sepsis. Here, a protocol is ...

Non-invasive Imaging of the Innate Immune Response in a Zebrafish Larval Model of Streptococcus iniae Infection

Non-invasive Imaging of the Innate Immune Response in a Zebrafish Larval Model of Streptococcus iniae Infection

のゼブラフィッシュ幼生モデルにおける先天性免疫応答の非侵襲的イメージング<em&gt;ストレプトコッカスイニエ</em&gt;感染

The aquatic pathogen, Streptococcus iniae, is responsible for over 100 million dollars in annual losses for the aquaculture industry and is capable of ...

Retroviral Transduction of Helper T Cells as a Genetic Approach to Study Mechanisms Controlling their Differentiation and Function

遺伝的分化を制御するメカニズムを研究するためのアプローチと機能などのヘルパーT細胞のレトロウイルス形質導入

Helper T cell development and function must be tightly regulated to induce an appropriate immune response that eliminates specific pathogens yet prevents ...

The Madagascar Hissing Cockroach as an Alternative Non-mammalian Animal Model to Investigate Virulence, Pathogenesis, and Drug Efficacy

病原性、病態、および薬の有効性を調査するため、代替の非哺乳類動物モデルとしてゴキブリをヒス マダガスカル

Many aspects of innate immunity are conserved between mammals and insects. An insect, the Madagascar hissing cockroach from the genus Gromphadorhina, can ...

Using the Protozoan Paramecium caudatum as a Vehicle for Food-borne Infections in Zebrafish Larvae

Using the Protozoan Paramecium caudatum as a Vehicle for Food-borne Infections in Zebrafish Larvae

ゼブラフィッシュ幼虫における食品媒介感染症のための車両として原虫ゾウリムシを使用してください。

Due to their transparency, genetic tractability, and ease of maintenance, zebrafish (Danio rerio) have become a widely-used vertebrate model for ...