Name: studying neurobehavioral effects of environmental pollutants on zebrafish larvae
Uploaded: 2020-02-05T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Studying Neurobehavioral Effects of Environmental Pollutants on Zebrafish Larvae at JoVE.com

Forfatterne er taknemmelige for den økonomiske støtte fra National Natural Science Foundation of China (21876135 og 21876136), National Major Science and Technology Project of China (2017ZX07502003-03, 2018ZX07701001-22), Instituttet for MOE-Shanghai Nøglelaboratorium for børns miljøsundhed (CEH201807-5) og Det Svenske Forskningsråd (nr. 639-2013-6913).

Protokollen er i overensstemmelse med retningslinjer, der er godkendt af Tongji Universitys etiske komité for Dyretik.
1. Indsamling af zebrafiskembryo
<ol><li>Sæt to par sunde voksne Tubingen zebrafisk i gydeboksen om natten før eksponering, holde sex forholdet på 1:1.</li>
	<li>Fjern den voksne fisk tilbage til systemet 30-60 min efter dagslys næste morgen.</li>
	<li>Fjern embryonerne ud af gydeboksen.</li>
	<li>Skyl embryonerne med systemvand.</li>
	<li>Overfør embryonerne til en gl...

<ol>
	<li>Sun, 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=Developmental+neurotoxicity+of+organophosphate+flame+retardants+in+early+life+stages+of+Japanese+medaka+(Oryzias+latipes).">Developmental neurotoxicity of organophosphate flame retardants in early life stages of Japanese medaka (Oryzias latipes).</a> Environmental Toxicology and Chemistry. 35 (12), 2931-2940 (2016).</li><li>Tian, 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=Neurotoxicity+induced+by+zinc+oxide+nanoparticles:+age-related+differences+and+interaction.">Neurotoxicity induced by zinc oxide nanoparticles: age-related differences and interaction.</a> Scientific Reports. 5, 16117 (2015).</li><li>Rauh, V. A., Margolis, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Research+review:+environmental+exposures,+neurodevelopment,+and+child+mental+health-new+paradigms+for+the+study+of+brain+and+behavioral+effects.">Research review: environmental exposures, neurodevelopment, and child mental health-new paradigms for the study of brain and behavioral effects.</a> Journal of Child Psychology and Psychiatry. 57 (7), 775-793 (2016).</li><li>Ye, B. S., Leung, A. O. W., Wong, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+association+of+environmental+toxicants+and+autism+spectrum+disorders+in+children.">The association of environmental toxicants and autism spectrum disorders in children.</a> Environmental Pollution. 227, 234-242 (2017).</li><li>Schwarzenbach, R. P., Gschwend, P. M., Imboden, D. 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> Environmental Organic Chemistry. , (2016).</li><li>Akortia, E., 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=A+review+of+sources,+levels,+and+toxicity+of+polybrominated+diphenyl+ethers+(PBDEs)+and+their+transformation+and+transport+in+various+environmental+compartments.">A review of sources, levels, and toxicity of polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) and their transformation and transport in various environmental compartments.</a> Environmental Reviews. 24 (3), 253-273 (2016).</li><li>Shaw, B. J., Liddle, C. C., Windeatt, K. M., Handy, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+critical+evaluation+of+the+fish+early-life+stage+toxicity+test+for+engineered+nanomaterials:+experimental+modifications+and+recommendations.">A critical evaluation of the fish early-life stage toxicity test for engineered nanomaterials: experimental modifications and recommendations.</a> Archives of Toxicology. 90 (9), 2077-2107 (2016).</li><li>Landrigan, P. J., 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=Early+environmental+origins+of+neurodegenerative+disease+in+later+life.">Early environmental origins of neurodegenerative disease in later life.</a> Environmental Health Perspectives. 113 (9), 1230-1233 (2005).</li><li>Xu, T., Yin, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+unlocking+neurobehavioral+effects+of+environmental+endocrine+disrupting+chemicals.">The unlocking neurobehavioral effects of environmental endocrine disrupting chemicals.</a> Current Opinion in Endocrine and Metabolic Research. 7, 9-13 (2019).</li><li>Panula, 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=Modulatory+neurotransmitter+systems+and+behavior:+towards+zebrafish+models+of+neurodegenerative+diseases.">Modulatory neurotransmitter systems and behavior: towards zebrafish models of neurodegenerative diseases.</a> Zebrafish. 3 (2), 235-247 (2006).</li><li>F&#233;lix, L. M., Antunes, L. M., Coimbra, A. M., Valentim, 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=Behavioral+alterations+of+zebrafish+larvae+after+early+embryonic+exposure+to+ketamine.">Behavioral alterations of zebrafish larvae after early embryonic exposure to ketamine.</a> Psychopharmacology. 234 (4), 549-558 (2017).</li><li>Bailey, J. 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=Persistent+behavioral+effects+following+early+life+exposure+to+retinoic+acid+or+valproic+acid+in+zebrafish.">Persistent behavioral effects following early life exposure to retinoic acid or valproic acid in zebrafish.</a> Neurotoxicology. 52, 23-33 (2016).</li><li>Richendrfer, H., Cr&#233;ton, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+High-throughput+Behavioral+Analyses+in+Zebrafish+Larvae.">Automated High-throughput Behavioral Analyses in Zebrafish Larvae.</a> Journal of Visualized Experiments. (77), e50622 (2013).</li><li>Best, J. D., Alderton, W. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zebrafish:+An+in+vivo+model+for+the+study+of+neurological+diseases.">Zebrafish: An in vivo model for the study of neurological diseases.</a> Neuropsychiatric Disease &amp; Treatment. 4 (3), 567-576 (2008).</li><li>Yuhei, 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=Zebrafish+as+a+systems+toxicology+model+for+developmental+neurotoxicity+testing.">Zebrafish as a systems toxicology model for developmental neurotoxicity testing.</a> Congenital Anomalies. 55 (1), 1-16 (2015).</li><li>Wu, 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=TBBPA+induces+developmental+toxicity,+oxidative+stress,+and+apoptosis+in+embryos+and+zebrafish+larvae+(Danio+rerio).">TBBPA induces developmental toxicity, oxidative stress, and apoptosis in embryos and zebrafish larvae (Danio rerio).</a> Environmental Toxicology. 31 (10), 1241-1249 (2016).</li><li>Chakraborty, C., Sharma, A. R., Sharma, G., Lee, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zebrafish:+A+complete+animal+model+to+enumerate+the+nanoparticle+toxicity.">Zebrafish: A complete animal model to enumerate the nanoparticle toxicity.</a> Journal of Nanobiotechnology. 14 (1), 65 (2016).</li><li>Wehmas, L. 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=Comparative+metal+oxide+nanoparticle+toxicity+using+embryonic+zebrafish.">Comparative metal oxide nanoparticle toxicity using embryonic zebrafish.</a> Toxicology Reports. 2, 702-715 (2015).</li><li>Cavalieri, V., Spinelli, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Environmental+epigenetics+in+zebrafish.">Environmental epigenetics in zebrafish.</a> Epigenetics &amp; Chromatin. 10 (1), 46 (2017).</li><li>Zhang, B., 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=Effects+of+three+different+embryonic+exposure+modes+of+2,+2?,+4,+4?-tetrabromodiphenyl+ether+on+the+path+angle+and+social+activity+of+zebrafish+larvae.">Effects of three different embryonic exposure modes of 2, 2?, 4, 4?-tetrabromodiphenyl ether on the path angle and social activity of zebrafish larvae.</a> Chemosphere. 169, 542-549 (2017).</li><li>Zhao, J., Xu, T., Yin, D. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Locomotor+activity+changes+on+zebrafish+larvae+with+different+2,+2?,+4,+4?-tetrabromodiphenyl+ether+(PBDE-47)+embryonic+exposure+modes.">Locomotor activity changes on zebrafish larvae with different 2, 2?, 4, 4?-tetrabromodiphenyl ether (PBDE-47) embryonic exposure modes.</a> Chemosphere. 94, 53-61 (2014).</li><li>Zhang, B., 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=Neurobehavioral+effects+of+two+metabolites+of+BDE-47+(6-OH-BDE-47+and+6-MeO-BDE-47)+on+zebrafish+larvae.">Neurobehavioral effects of two metabolites of BDE-47 (6-OH-BDE-47 and 6-MeO-BDE-47) on zebrafish larvae.</a> Chemosphere. 200, 30-35 (2018).</li><li>Yang, X., 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+chlorine+contents+and+chain+lengths+influence+the+neurobehavioral+effects+of+commercial+chlorinated+paraffins+on+zebrafish+larvae.">The chlorine contents and chain lengths influence the neurobehavioral effects of commercial chlorinated paraffins on zebrafish larvae.</a> Journal of Hazardous Materials. 377, 172-178 (2019).</li><li>Schmitt, C., McManus, M., Kumar, N., Awoyemi, O., Crago, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+analyses+of+the+neurobehavioral,+molecular,+and+enzymatic+effects+of+organophosphates+on+embryo-larval+zebrafish+(Danio+rerio).">Comparative analyses of the neurobehavioral, molecular, and enzymatic effects of organophosphates on embryo-larval zebrafish (Danio rerio).</a> Neurotoxicology and Teratology. 73, 67-75 (2019).</li><li>Li, X., Kong, H., Ji, X., Gao, Y., Jin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zebrafish+behavioral+phenomics+applied+for+phenotyping+aquatic+neurotoxicity+induced+by+lead+contaminants+of+environmentally+relevant+level.">Zebrafish behavioral phenomics applied for phenotyping aquatic neurotoxicity induced by lead contaminants of environmentally relevant level.</a> Chemosphere. 224, 445-454 (2019).</li><li>Leuthold, D., Klu&#776;ver, N., Altenburger, R., Busch, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Can+environmentally+relevant+neuroactive+chemicals+specifically+be+detected+with+the+locomotor+response+test+in+zebrafish+embryos?.">Can environmentally relevant neuroactive chemicals specifically be detected with the locomotor response test in zebrafish embryos?.</a> Environmental Science &amp; Technology. 53 (1), 482-493 (2018).</li><li>Kinch, C. D., Ibhazehiebo, K., Jeong, J. H., Habibi, H. R., Kurrasch, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low-dose+exposure+to+bisphenol+A+and+replacement+bisphenol+S+induces+precocious+hypothalamic+neurogenesis+in+embryonic+zebrafish.">Low-dose exposure to bisphenol A and replacement bisphenol S induces precocious hypothalamic neurogenesis in embryonic zebrafish.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 112 (5), 1475-1480 (2015).</li><li>Javed, I., 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=Inhibition+of+amyloid+beta+toxicity+in+zebrafish+with+a+chaperone-gold+nanoparticle+dual+strategy.">Inhibition of amyloid beta toxicity in zebrafish with a chaperone-gold nanoparticle dual strategy.</a> Nature Communications. 10 (1), 1-14 (2019).</li><li>Green, J., 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=Automated+high-throughput+neurophenotyping+of+zebrafish+social+behavior.">Automated high-throughput neurophenotyping of zebrafish social behavior.</a> Journal of Neuroscience Methods. 210 (2), 266-271 (2012).</li><li>Tytell, E. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+hydrodynamics+of+eel+swimming+II.+Effect+of+swimming+speed.">The hydrodynamics of eel swimming II. Effect of swimming speed.</a> Journal of Experimental Biology. 207 (19), 3265-3279 (2004).</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+guide+for+the+laboratory+use+of+zebrafish+(Danio+rerio).">A guide for the laboratory use of zebrafish (Danio rerio).</a> The Zebrafish Book. 4, (2000).</li><li>Ying, L., Jiang, L., Bo, P., Yong, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Teratogenic+effects+of+embryonic+exposure+to+pretilachlor+on+the+larvae+of+zebrafish.">Teratogenic effects of embryonic exposure to pretilachlor on the larvae of zebrafish.</a> Journal of Agro-Environment Science. 36 (3), 481-486 (2017).</li><li>Macphail, R. 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=Locomotion+in+larval+zebrafish:+Influence+of+time+of+day,+lighting+and+ethanol.">Locomotion in larval zebrafish: Influence of time of day, lighting and ethanol.</a> Neurotoxicology. 30 (1), 52-58 (2009).</li><li>Kais, B., 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=DMSO+modifies+the+permeability+of+the+zebrafish+(Danio+rerio)+chorion-implications+for+the+fish+embryo+test+(FET).">DMSO modifies the permeability of the zebrafish (Danio rerio) chorion-implications for the fish embryo test (FET).</a> Aquatic Toxicology. 140, 229-238 (2013).</li><li>Truong, L., Harper, S. L., Tanguay, 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=.">.</a> Drug Safety Evaluation. , 271-279 (2011).</li><li>Peeters, B. W., Moeskops, M., Veenvliet, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Color+preference+in+Danio+rerio:+effects+of+age+and+anxiolytic+treatments.">Color preference in Danio rerio: effects of age and anxiolytic treatments.</a> Zebrafish. 13 (4), 330-334 (2016).</li><li>Barba-Escobedo, P. A., Gould, G. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual+social+preferences+of+lone+zebrafish+in+a+novel+environment:+strain+and+anxiolytic+effects.">Visual social preferences of lone zebrafish in a novel environment: strain and anxiolytic effects.</a> Genes, Brain and Behavior. 11 (3), 366-373 (2012).</li><li>Blaser, R., Penalosa, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stimuli+affecting+zebrafish+(Danio+rerio)+behavior+in+the+light/dark+preference+test.">Stimuli affecting zebrafish (Danio rerio) behavior in the light/dark preference test.</a> Physiology &amp; Behavior. 104 (5), 831-837 (2011).</li><li>Blaser, R. E., Rosemberg, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measures+of+anxiety+in+zebrafish+(Danio+rerio):+dissociation+of+black/white+preference+and+novel+tank+test.">Measures of anxiety in zebrafish (Danio rerio): dissociation of black/white preference and novel tank test.</a> PloS One. 7 (5), e36931 (2012).</li><li>Weichert, F. G., Floeter, C., Artmann, A. S. M., Kammann, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessing+the+ecotoxicity+of+potentially+neurotoxic+substances-Evaluation+of+a+behavioural+parameter+in+the+embryogenesis+of+Danio+rerio.">Assessing the ecotoxicity of potentially neurotoxic substances-Evaluation of a behavioural parameter in the embryogenesis of Danio rerio.</a> Chemosphere. 186, 43-50 (2017).</li></ol>

Dette arbejde giver en detaljeret eksperimentel protokol til at vurdere neurotoksicitet af miljøforurenende stoffer ved hjælp af zebrafisk larver. Zebrafisk gennemgår processen fra embryoner til larver i eksponeringsperioden, hvilket betyder, at god pleje af embryoner og larver er afgørende. Alt, hvad der påvirker udviklingen af embryoner og larver, kan påvirke det endelige resultat. Her diskuteres kulturmiljøet, eksponeringsprocessen og forsøgsbetingelserne for at sikre, at hele analysen bliver en succes.
<p...

I de senere år er flere og flere miljøforurenende stoffer blevet bevist neurotoksiske1,2,3,4. Vurderingen af neurotoksicitet in vivo efter eksponering for miljøforurenende stoffer er imidlertid ikke så let som vurderingen af hormonforstyrrende stoffer eller udviklingstoksicitet. Desuden har tidlig eksponering for forurenende stoffer, især ved miljømæssigt relevante doser, tiltrukket sig stigende opmærksomhed i toksicitetsundersøgelser5,6,7,8.
Zebrafisk er ved at blive etableret som et dyr model egnet til neurotoksicitet undersøgelser under tidlig udvikling efter udsættelse for miljøforurenende stoffer. Zebrafisk er hvirveldyr, der udvikler sig hurtigere end andre arter efter befrugtning. Larverne behøver ikke at blive fodret, fordi næringsstofferne i chorionen er nok til at opretholde dem i 7 dage efterbefrugtning (dpf)9. Larver kommer ud fra chorion på ~ 2 dpf og udvikle adfærd såsom svømning og drejning, der kan observeres, spores, kvantificeret, og automatisk ved hjælp af adfærdinstrumenter10,11,12,13 starter ved 3-4 dpf14,15,16,17,18. Desuden kan high-throughput test også realiseres ved adfærd instrumenter. Således zebrafisk larver er en fremragende model for neurobehavioral undersøgelse af miljøforurenende stoffer19. Her tilbydes en protokol ved hjælp af overvågning med høj gennemløb for at undersøge de neuroadfærdsmæssige toksicitet af miljøforurenende stoffer på zebrafisklarver under lette stimuli.
Vores laboratorium har studeret neurobehavioral toksicitet af 2,2',4'-tetrabromodiphenyl ether (BDE-47)20,21, 6'-Hydroxy/Methoxy-2,2',4,4'-tetrabromodiphenylether (6-OH/MeO-BDE-47)22, deca-brominated diphenylether (BDE-209), bly og kommercielle klorerede paraffiner23 ved hjælp af den præsenterede protokol. Mange laboratorier også bruge protokollen til at studere neurobehavioral virkninger af andre forurenende stoffer på larver eller voksne fisk24,25,26,27. Denne neurobehavioral protokol blev brugt til at hjælpe med at give mekanistisk støtte, der viser, at lav dosis eksponering for bisphenol A og udskiftning bisphenol S induceret for tidlig hypothalamotisk neurogenesis i embryonale zebrafisk27. Desuden optimerede nogle forskere protokollen til at udføre tilsvarende undersøgelser. En nylig undersøgelse elimineret toksiciteten af amyloid beta (Aβ) i en nem, høj gennemløb zebrafisk model ved hjælp af kasein-belagt guld nanopartikler (βCas AuNPs). Det viste, at βCas AunPs i systemisk cirkulation transtranslocated på tværs af blod - hjerne barrieren af zebrafisk larver og sequestered intracerebral Aβ42, fremkalde toksicitet i en uspecifik, chaperone-lignende måde, som blev støttet af adfærdsmæssige patologi28.
Bevægelse, stivinkel og social aktivitet er tre neuroadfærdsmæssige indikatorer, der anvendes til at undersøge neurotoksicitetsvirkningerne af zebrafisklarver efter eksponering for forurenende stoffer i den præsenterede protokol. Locomotion måles ved at svømme afstande af larver og kan blive beskadiget efter udsættelse for forurenende stoffer. Stivinkel og social aktivitet er tættere forbundet med hjernens funktion og centralnervesystemet29. Stien vinkel refererer til vinklen på stien af dyr bevægelse i forhold til svømning retning30. Der er indstillet otte vinkelklasser fra ~-180°-~+180° i systemet. For at forenkle sammenligningen defineres seks klasser i det endelige resultat som rutinesving (-10° ~0°, 0° ~+10°), gennemsnitlige sving (-10° ~-90°, +10° ~+90°) og responsive sving (-180° ~-90°, +90° ~+180°) ifølge vores tidligere undersøgelser21,22. To-fisk social aktivitet er grundlæggende for gruppe stimeradfærd; her defineres en afstand på < 0,5 cm mellem to larver gyldige som social kontakt.
Protokollen præsenteres her viser en klar proces for at studere neurobehavioral virkninger på zebrafisk larver og giver en måde at afsløre neurotoksicitet virkninger af forskellige stoffer eller forurenende stoffer. Protokollen vil gavne forskere interesseret i at studere neurotoksicitet af miljøforurenende stoffer.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>48-well-microplate</td>
			<td>Corning</td>
			<td>3548</td>
			<td>Embyros housing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-well-microplate</td>
			<td>Corning</td>
			<td>3471</td>
			<td>Embyros housing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BDE-47</td>
			<td>AccuStandard</td>
			<td>5436-43-1</td>
			<td>Pollutant</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMSO</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>67-68-5</td>
			<td>Cosolvent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>SZX 16</td>
			<td>Observation instrument</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>3120000267</td>
			<td>Transfer solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zebrabox</td>
			<td>Viewpoint</td>
			<td>ZebraBox</td>
			<td>Behavior instrument</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zebrafish</td>
			<td>Shanghai FishBio Co., Ltd.</td>
			<td>Tubingen</td>
			<td>Zebrafish supplier</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ZebraLab</td>
			<td>Viewpoint</td>
			<td>ZebraLab</td>
			<td>Behavior software</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

studying neurobehavioral effects of environmental pollutants on zebrafish larvae

De seneste år flere og flere miljøforurenende stoffer er blevet bevist neurotoksiske, især i de tidlige udviklingsstadier af organismer. Zebrafisk larver er en fremtrædende model for neurobehavioral undersøgelse af miljøforurenende stoffer. Her er der fastsat en detaljeret forsøgsprotokol til evaluering af neurotoksiciteten af miljøforurenende stoffer ved hjælp af zebrafisklarver, herunder indsamling af embryoner, eksponeringsprocessen, neurobehavioralindikatorer, testprocessen og dataanalyse. Også kulturmiljøet, eksponeringsprocessen og forsøgsbetingelserne diskuteres for at sikre analysens succes. Protokollen er blevet brugt i udviklingen af psykopatiske lægemidler, forskning i miljømæssige neurotoksiske forurenende stoffer, og kan optimeres til at foretage tilsvarende undersøgelser eller være nyttige for mekanistiske undersøgelser. Protokollen viser en klar operation proces for at studere neurobehavioral virkninger på zebrafisk larver og kan afsløre virkningerne af forskellige neurotoksiske stoffer eller forurenende stoffer.

Her beskriver vi en protokol til undersøgelse af de neuroadfærdsmæssige virkninger af miljøforurenende stoffer ved hjælp af zebrafisk larver under lette stimuli. Bevægelsesbevægelse, stivinkel og sociale aktivitetstest defineres i indledningen. Opsætningen af mikropladerne i bevægelse og stivinkel test og billeder af softwaren er vist nedenfor. Desuden præsenteres vores egne forskningsresultater som eksempler. To undersøgelser præsenterer bevægelse s- og stivinkeleffekterne e...

Watch this Scientific Journal Video about Studying Neurobehavioral Effects of Environmental Pollutants on Zebrafish Larvae at JoVE.com

Studying Neurobehavioral Effects of Environmental Pollutants on Zebrafish Larvae

En detaljeret eksperimentel protokol præsenteres i dette papir til evaluering af neurobehavioral toksicitet af miljøforurenende stoffer ved hjælp af en zebrafisk larver model, herunder eksponeringsprocessen og test for neurobehavioral indikatorer.

Undersøgelse Neurobehavioral Virkninger af miljøforurenende stoffer på Zebrafisk Larver

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

Vores protokol giver en klar proces til undersøgelse af de neurobehavioral virkninger af stoffer og forurenende stoffer af interesse på zebrafisk larver og for at afsløre den potentielle neurotoksicitet af disse stoffer. Teknikken kan udføres ved hjælp af høj gennemløbstest af neurobehaviors i zebrafiskmodellen. Denne metode kan anvendes til at evaluere allel-neurobehavioral virkninger af forurenende stoffer til at påvise potentielle neurotoksicitet på os mennesker, som zebrafisk genom har en høj homologi med mennesker, så det kan give indikationer for kemisk forvaltning og den offentlige sundhedsproblemer forårsaget af forurenende stoffer.Som zebrafisk har den fordel, høj gennemløb screening, denne metode giver indsigt i både udvikling af psykofarmaka og miljømæssige toksikologi forskning. Lad dig ikke skræmme af at studere det første eksperiment. Hvis du følger protokollen, vil du få et vellykket resultat.Mindst to timer før du udfører et eksperiment, indstille rumtemperaturen til 28 grader Celsius og tilføje 800 mikroliter eksponering løsning til hver brønd af en 48-brønd mikroplade. Brug derefter en en-milliliter pipette med en modificeret spids til at overføre en larve i 200 mikroliter eksponeringsopløsning til hver brønd af mikropladen som forberedelse til et bevægelses- og vinkelvinkeleksperiment. For at forberede en seks-brønd mikroplade til social adfærd eksperimenter, tilføje fire milliliter eksponering løsning til hver brønd af de seks brønd mikroplade og overføre to larver i 200 mikroliter eksponering løsning til hver brønd.Før testen påbegyndes, skal du åbne programmet til overvågning af høj overførselshastighed og vælge modulet med sporingsrotationer af stivinkler. Overfør mikropladen med 48 brønde til optageplatformen, og træk dækslet ned. Klik på Fil og generer protokol for at begynde at generere en ny protokol og indtaste 48 i placeringen Placeringsantal.Klik på Parametre, protokolparametre og -klokkeslæt, angiv eksperimentvarigheden til en time og 10 minutter og integrationsperioden til 60 sekunder. Brug elliptisk form værktøj, tegne en cirkel rundt øverst til venstre godt. Markér cirklen, og klik på Kopiér, Øverste højre markering, Sæt ind og Vælg.Brug musen til at trække den kopierede cirkel til øverste højre hjørne, og klik på Kopiér, Øverst til højre,Sæt ind og Vælg igen. Træk derefter den kopierede cirkel til nederste højre hjørne, og klik på Opret og ryd mærker. Systemet vil automatisk tegne en cirkel over hver anden brønd af pladen.Klik derefter på Tegnskala, og tegn en kalibreringslinje på skærmen. Angiv linjens længde, angiv enheden, og klik på Anvend på gruppe. Indstil dyrefarven til sort og sæt detektionstærsklen til 16 til 18 for at gøre det muligt at detektion af dyrene, indstille den inaktive til lille hastighed til 0,5 centimeter i sekundet og den lille til store hastighed til 2,5 centimeter i sekundet.Indstil kurvevinkelklasserne fra minus 180 til plus 180 som angivet. For at indstille lysforholdene skal du klikke på Parametre, Lyskørsel, Bruger en af de 3 udløsningsmetoder nedenfor og Forbedrede stimuli til at indstille lysforholdene. Klik på Edge, og angiv en mørk periode på 10 minutter efterfulgt af tre cyklusser af skiftende 10 minutters lyse og mørke perioder.Gem derefter protokollen. Når alle parametrene er indstillet, skal du skrue ned for belysningen i testrummet og lade larverne akklimatisere sig i systemet i 10 minutter. Klik på Eksperimentér og Udfør i slutningen af akklimatiseringsperioden, og opret den mappe, hvor de eksperimentelle filer skal gemmes.Angiv derefter resultatnavnet, og klik på Baggrund og Start. Klik på Eksperiment og Stop i slutningen af eksperimentet. Derefter returneres den 48-brønd mikroplade tilbage til lyskubvøsen til efterfølgende eksperimenter.Da hver gruppe kan omfatte 16 dyr, kan systemet bruges til at udføre test af bevægelse og stivinkel med højt gennemløb under forskellige behandlingsforhold i en enkelt 48-brønds mikroplade. Larvernes sociale aktivitet kan testes ved hjælp af seks brøndplader. I dette repræsentative eksperiment viste den højeste koncentrationsgruppe af BDE-47 en udtalt hypoaktivitet i den mørke periode, mens der ikke blev observeret nogen ændringer som følge af BDE-47-eksponering i lysperioderne.Endvidere udførte den høje koncentrationsgruppe på 6-hydroxy-BDE-47 færre rutinemæssige og gennemsnitlige sving fem dage efter befrugtningen. Der blev dog induceret mere responsive sving i eksponeringsgrupperne 6-methoxy-BDE47. Zebrafiskens sociale aktivitet blev stimuleret af kloreret paraffin-70 og den kortkædede chlorerede paraffin-52b, mens den langkædede klorerede paraffin-52a forkortede varigheden af larvernes kontakt.Det er vigtigt at sikre, at de overførte larver til testen skal have en normal svømning evne og ingen misdannelser. Andre variabler, såsom farve præference, lys-mørk præference, alle mørke, hale bevægelser af zebrafisk, kan indgå for at besvare yderligere spørgsmål om neurobehavioral toksicitet af miljøforurenende stoffer. BDE-47-eksponeringsopløsningerne er neurotoksiske og har et endokrint disruptionpotentiale, så sørg for at undgå direkte kontakt med huden.

Research

JoVE Journal

Environment

Exploring the Effects of Atmospheric Forcings on Evaporation: Experimental Integration of the Atmospheric Boundary Layer and Shallow Subsurface

Udforskning virkningerne af Atmosfæriske Drivkræfter på Fordampning: Eksperimentel Integration af det atmosfæriske grænselag og Shallow Subsurface

Evaporation is directly influenced by the interactions between the atmosphere, land surface and soil subsurface. This work aims to experimentally study ...

A Flow-through Exposure System for Evaluating Suspended Sediments Effects on Aquatic Life

En Flow-through Exposure system til evaluering suspenderet sediment Virkninger på vandlevende

This paper describes the Fish Larvae and Egg Exposure System (FLEES). The flow-through exposure system is used to investigate the effects of suspended ...

Evaluating the Effect of Environmental Chemicals on Honey Bee Development from the Individual to Colony Level

Evaluering af effekten af ​​Environmental Chemicals på Honey Bee Udvikling fra den enkelte til Colony Level

The presence of pesticides in the beekeeping environment is one of the most serious problems that impacts the life of a honey bee. Pesticides can be ...

Experimental Column Setup for Studying Anaerobic Biogeochemical Interactions Between Iron (Oxy)Hydroxides, Trace Elements, and Bacteria

Experimental Column Setup for Studying Anaerobic Biogeochemical Interactions Between Iron OxyHydroxides, Trace Elements, and Bacteria

Eksperimentelle kolonne Setup for at studere anaerob biogeokemiske interaktioner mellem jernhydroxider (Oxy), sporstoffer og bakterier

Fate and speciation of trace elements (TEs), such as arsenic (As) and mercury (Hg), in aquifers are closely related to physio-chemical conditions, such as ...

Preparation of DMMTAV and DMDTAV Using DMAV for Environmental Applications: Synthesis, Purification, and Confirmation

Preparation of DMMTAV and DMDTAV Using DMAV for Environmental Applications: Synthesis, Purification, and Confirmation

Forberedelse af DMMTAV og DMDTAV bruger DMAV for miljømæssige programmer: syntese, rensning og bekræftelse

Dimethylated thioarsenicals such as dimethylmonothioarsinic acid (DMMTAV) and dimethyldithioarsinic acid (DMDTAV), which are produced by the metabolic ...

Collection and Extraction of Occupational Air Samples for Analysis of Fungal DNA

Kollektion og udvinding af erhvervsmæssig Luftprøver til analyse af svampe DNA

Traditional methods of identifying fungal exposures in occupational environments, such as culture and microscopy-based approaches, have several ...

Wastewater Irrigation Impacts on Soil Hydraulic Conductivity: Coupled Field Sampling and Laboratory Determination of Saturated Hydraulic Conductivity

Spildevand kunstvanding virkninger på jorden hydrauliske ledningsevne: kombineret felt prøveudtagning og laboratorieundersøgelser bestemmelse af mættede hydrauliske ledningsevne

Since the early 1960s, an alternative wastewater discharge practice at The Pennsylvania State University has been researched and its impacts monitored. ...

An Experimental Protocol for Studying Mineral Effects on Organic Hydrothermal Transformations

En forsøgsplan for at studere Mineral effekter på økologisk hydrotermiske transformationer

Organic-mineral interactions are widely occurring in hydrothermal environments, such as hot springs, geysers on land, and the hydrothermal vents in the ...

In Vitro Scratch Assay to Demonstrate Effects of Arsenic on Skin Cell Migration

In Vitro Scratch Assay to Demonstrate Effects of Arsenic on Skin Cell Migration

In Vitro Skrab Assay for at demonstrere virkningerne af arsen på huden celle Migration

Understanding the physiologic mechanisms of wound healing has been the focus of ongoing research for many years. This research directly translates into ...

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

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

Brug af Caenorhabditis elegans til at studere Trans-og multi generations effekter af giftstoffer

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