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

Die Autoren sind dankbar für die finanzielle Unterstützung durch die National Natural Science Foundation of China (21876135 und 21876136), das National Major Science and Technology Project of China (2017ZX07502003-03, 2018ZX07701001-22), die Stiftung von MOE-Shanghai Key Laboratory of Children es Environmental Health (CEH201807-5) und Swedish Research Council (Nr. 639-2013-6913).

Das Protokoll entspricht den Richtlinien, die von der Tierethikkommission der Universität Tongji genehmigt wurden.
1. Zebrafisch-Embryo-Sammlung
<ol><li>Legen Sie zwei Paare gesunder erwachsener Tubingen-Zebrafische in der Nacht vor der Exposition in die Laichbox und halten Sie das Geschlechterverhältnis bei 1:1.</li>
	<li>Entfernen Sie die erwachsenen Fische zurück in das System 30-60 min nach Tageslicht am nächsten Morgen.</li>
	<li>Entfernen Sie die Embryonen aus dem Laichkasten.</li>...

<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>

Diese Arbeit liefert ein detailliertes experimentelles Protokoll zur Bewertung der Neurotoxizität von Umweltschadstoffen unter Verwendung von Zebrafischlarven. Zebrafische durchlaufen den Prozess von Embryonen bis zu Larven während der Expositionsphase, was bedeutet, dass eine gute Versorgung der Embryonen und Larven unerlässlich ist. Alles, was die Entwicklung der Embryonen und Larven beeinflusst, kann das Endergebnis beeinflussen. Hier werden die Kulturumgebung, der Belichtungsprozess und die experimentellen Bedingu...

In den letzten Jahren wurden immer mehr Umweltschadstoffe neurotoxisch1,2,3,4. Die Bewertung der Neurotoxizität in vivo nach Exposition gegenüber Umweltschadstoffen ist jedoch nicht so einfach wie die der endokrinen Störung oder der Entwicklungstoxizität. Darüber hinaus hat die frühzeitige Exposition gegenüber Schadstoffen, insbesondere in umweltrelevanten Dosen, in Toxizitätsstudien5,6,7,8zunehmend Aufmerksamkeit erregt.
Zebrafisch wird als Tiermodell etabliert, das für Neurotoxizitätsstudien während der frühen Entwicklung nach der Exposition gegenüber Umweltschadstoffen geeignet ist. Zebrafische sind Wirbeltiere, die sich nach der Befruchtung schneller entwickeln als andere Arten. Die Larven müssen nicht gefüttert werden, da die Nährstoffe im Chorion ausreichen, um sie für 7 Tage nach der Befruchtung zu erhalten (dpf)9. Larven kommen aus dem Chorion bei 2 dpf und entwickeln Verhaltensweisen wie Schwimmen und Drehen, die beobachtet, verfolgt, quantifiziert und automatisch mit Verhaltensinstrumenten10,11,12,13 ab 3-4 dpf14,15,16,17,18analysiert werden können. Darüber hinaus können Hochdurchsatztests auch durch Verhaltensinstrumente realisiert werden. So sind Zebrafischlarven ein herausragendes Modell für die neurobehaviorale Untersuchung von Umweltschadstoffen19. Hier wird ein Protokoll mit Hochdurchsatzüberwachung angeboten, um die neurobehaviorale Toxizität von Umweltschadstoffen auf Zebrafischlarven unter Lichtreizen zu untersuchen.
Unser Labor hat die neurobehaviorale Toxizität von 2,2',4,4'-Tetrabromodiphenylether (BDE-47)20,21, 6'-Hydroxy/Methoxy-2,2',4,4'-Tetrabromodiphenylether (6-OH/MeO-BDE-47)22, deca-bromiertes Diphenylether (BDE-209), Blei, und kommerziellen chlorierten Paraffinen23 unter Verwendung des vorgelegten Protokolls. Viele Labore verwenden auch das Protokoll, um die neurobehavioralen Auswirkungen anderer Schadstoffe auf Larven oder erwachsene Fische24,25,26,27zu untersuchen. Dieses neurobehaviorale Protokoll wurde verwendet, um mechanistische Unterstützung zu bieten, die zeigt, dass eine niedrig dosierte Exposition gegenüber Bisphenol A und Ersatzbisphenol S eine vorzeitige hypothalamische Neurogenese bei embryonalen Zebrafischeninduzierte 27. Darüber hinaus optimierten einige Forscher das Protokoll, um entsprechende Studien durchzuführen. Eine kürzlich durchgeführte Studie eliminierte die Toxizität von Amyloid-Beta (A) in einem einfachen Zebrafischmodell mit hohem Durchsatz mit Kasein-beschichteten Gold-Nanopartikeln ( Es zeigte sich, dass sich die "Cas AuNPs" in systemischer Zirkulation über die Blut-Hirn-Schranke von Zebrafischlarven translozierten und intracerebral A-42 beschlagnahmten, was Toxizität in einer unspezifischen, chaperonähnlichen Weise hervorrief, die durch die Verhaltenspathologie unterstützt wurde28.
Fortbewegung, Pfadwinkel und soziale Aktivität sind drei neurobehaviorale Indikatoren, die verwendet werden, um die neurotoxischen Auswirkungen von Zebrafischlarven nach der Exposition gegenüber Schadstoffen im vorgestellten Protokoll zu untersuchen. Die Fortbewegung wird anhand des Schwimmabstandes von Larven gemessen und kann nach der Exposition gegenüber Schadstoffen beschädigt werden. Pfadwinkel und soziale Aktivität sind enger mit der Funktion des Gehirns und des zentralen Nervensystems verbunden29. Der Pfadwinkel bezieht sich auf den Winkel des Pfades der Tierbewegung relativ zur Schwimmrichtung30. Im System werden acht Winkelklassen von -180°-+180° eingestellt. Um den Vergleich zu vereinfachen, werden sechs Klassen im Endergebnis definiert als Routinedrehungen (-10° - 0°, 0° + 10°), durchschnittliche Umdrehungen (-10° - 90°, +10° +90°) und reaktionsschnelle Drehungen (-180° - 90°, +90° + +180°) nach unseren vorherigen Studien21,22. Zwei-Fisch-Soziale Aktivität ist grundlegend für Gruppen-Shoaling-Verhalten; hier wird ein Abstand von < 0,5 cm zwischen zwei gültigen Larven als sozialer Kontakt definiert.
Das hier vorgestellte Protokoll zeigt einen klaren Prozess zur Untersuchung neurobehavioraler Wirkungen auf Zebrafischlarven und bietet eine Möglichkeit, die neurotoxischen Wirkungen verschiedener Substanzen oder Schadstoffe aufzudecken. Das Protokoll wird Forschern zugute kommen, die an der Untersuchung der Neurotoxizität von Umweltschadstoffen interessiert sind.

<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

In den letzten Jahren haben sich immer mehr Umweltschadstoffe als neurotoxisch erwiesen, vor allem in den frühen Entwicklungsstadien von Organismen. Zebrafischlarven sind ein herausragendes Modell für die neurobehaviorale Untersuchung von Umweltschadstoffen. Hier wird ein detailliertes Versuchsprotokoll für die Bewertung der Neurotoxizität von Umweltschadstoffen mit Zebrafischlarven, einschließlich der Entnahme der Embryonen, des Expositionsprozesses, neurobehavioraler Indikatoren, des Testprozesses und Datenanalyse. Außerdem werden die Kulturumgebung, der Expositionsprozess und die experimentellen Bedingungen diskutiert, um den Erfolg des Assays sicherzustellen. Das Protokoll wurde bei der Entwicklung psychopathischer Medikamente, der Erforschung neurotoxischer Umweltschadstoffe, verwendet und kann optimiert werden, um entsprechende Studien zu erstellen oder für mechanistische Studien hilfreich zu sein. Das Protokoll zeigt einen klaren Operationsprozess zur Untersuchung neurobehavioraler Wirkungen auf Zebrafischlarven und kann die Auswirkungen verschiedener neurotoxischer Substanzen oder Schadstoffe aufzeigen.

Hier beschreiben wir ein Protokoll zur Untersuchung der neurobehavioralen Auswirkungen von Umweltschadstoffen mit Zebrafischlarven unter Lichtreizen. Die Fortbewegungs-, Pfadwinkel- und sozialen Aktivitätstests werden in der Einleitung definiert. Die Einrichtung der Mikroplatten in den Bewegungs- und Pfadwinkeltests sowie die Bilder der Software sind unten dargestellt. Darüber hinaus werden unsere eigenen Forschungsergebnisse als Beispiele vorgestellt. Zwei Studien zeigen die Bewegungs-...

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

Ein detailliertes experimentelles Protokoll wird in diesem Beitrag zur Bewertung der neurobehavioralen Toxizität von Umweltschadstoffen unter Verwendung eines Zebrafischlarvenmodells vorgestellt, einschließlich des Expositionsprozesses und Tests für neurobehaviorale Indikatoren.

Untersuchung neurobehavioraler Auswirkungen von Umweltschadstoffen auf Zebrafischlarven

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

Unser Protokoll bietet einen klaren Prozess zur Untersuchung der neuroverhaltensbedingten Wirkungen der Substanzen und schadstoffe, die für Zebrafischlarven von Interesse sind, und zur Aufdeckung der potenziellen Neurotoxizität dieser Wirkstoffe. Die Technik kann mit Hochdurchsatztests von Neurobehavioren im Zebrafischmodell durchgeführt werden. Diese Methode kann angewendet werden, um allele-neurobehaviorale Auswirkungen von Schadstoffen zu bewerten, um eine potenzielle Neurotoxizität auf uns Menschen zu demonstrieren, da zebrafischgenom eine hohe Homologie mit Menschen hat, so dass es Hinweise für das chemische Management und die durch Schadstoffe verursachten Probleme der öffentlichen Gesundheit liefern kann.Da Zebrafische den Vorteil eines Hochdurchsatz-Screenings haben, bietet diese Methode Einblick in die Entwicklung von Psychopharmaka und umwelttoxikologische Forschung. Lassen Sie sich nicht einschüchtern, wenn Sie das erste Experiment studieren. Wenn Sie das Protokoll befolgen, haben Sie ein erfolgreiches Ergebnis.Mindestens zwei Stunden vor der Durchführung eines Experiments stellen Sie die Raumtemperatur auf 28 Grad Celsius ein und fügen Sie jedem Bohrgut einer 48-Well-Mikroplatte 800 Mikroliter Belichtungslösung hinzu. Verwenden Sie dann eine Ein-Milliliter-Pipette mit einer modifizierten Spitze, um eine Larve in 200 Mikroliter Expositionslösung an jeden Brunnen der Mikroplatte zu übertragen, um ein Fortbewegungs- und Pfadwinkelexperiment vorzubereiten. Um eine Sechs-Well-Mikroplatte für Soziale Verhaltensexperimente vorzubereiten, fügen Sie vier Milliliter Expositionslösung zu jedem Brunnen der sechs Well-Mikroplatten hinzu und übertragen Sie zwei Larven in 200 Mikroliter Expositionslösung auf jeden Brunnen.Bevor Sie mit dem Test beginnen, öffnen Sie das Softwareprogramm für die Überwachung mit hohem Durchsatz und wählen Sie das Modul für die Verfolgungsdrehungen aus. Übertragen Sie die 48-Well-Mikroplatte auf die Aufnahmeplattform und ziehen Sie die Abdeckung nach unten. Klicken Sie auf Datei und Protokoll generieren, um mit dem Generieren eines neuen Protokolls zu beginnen und 48 in die Position "Standortanzahl" einzugeben.Klicken Sie auf Parameter, Protokollparameter und Zeit, legen Sie die Experimentdauer auf eine Stunde und 10 Minuten und den Integrationszeitraum auf 60 Sekunden fest. Zeichnen Sie mit dem elliptischen Formwerkzeug einen Kreis um die linke Obere Seite. Wählen Sie den Kreis aus, und klicken Sie auf Kopieren, Rechte rechte Markierung, Einfügen und Auswählen.Verwenden Sie die Maus, um den kopierten Kreis nach oben rechts gut zu ziehen, und klicken Sie auf Kopieren, Oben rechts markieren, einfügen und erneut auswählen. Ziehen Sie dann den kopierten Kreis nach unten rechts und klicken Sie auf Markierungen erstellen und löschen. Das System zieht automatisch einen Kreis über jeden anderen Brunnen der Platte.Klicken Sie als Nächstes auf Skalierung zeichnen, und zeichnen Sie eine Kalibrierungslinie auf dem Bildschirm. Geben Sie die Länge der Zeile ein, legen Sie die Einheit fest, und klicken Sie auf Gruppe anwenden. Stellen Sie die Tierfarbe auf Schwarz und die Erkennungsschwelle auf 16 bis 18 fest, um die Erkennung der Tiere zu ermöglichen, setzen Sie die inaktive auf eine kleine Geschwindigkeit auf 0,5 Zentimeter pro Sekunde und die kleine auf große Geschwindigkeit auf 2,5 Zentimeter pro Sekunde.Legen Sie die Pfadwinkelklassen wie angegeben von minus 180 auf plus 180 fest. Um die Lichtverhältnisse einzustellen, klicken Sie auf Parameter, Lichtfahren, Verwendet eine der 3 unten aufgeführten Auslösemethoden und verbesserte Reize, um die Lichtverhältnisse festzulegen. Klicken Sie auf Kante und legen Sie einen dunklen Zeitraum von 10 Minuten fest, gefolgt von drei Zyklen abwechselnder 10-minuten-Licht- und Dunkelperioden.Speichern Sie dann das Protokoll. Wenn alle Parameter eingestellt sind, schalten Sie die Beleuchtung im Testraum herunter und lassen Sie die Larven 10 Minuten lang im System akklimatisieren. Klicken Sie am Ende des Beschleunigungszeitraums auf Experimentieren und Ausführen, und erstellen Sie den Ordner, in dem die experimentellen Dateien gespeichert werden sollen.Geben Sie dann den Ergebnisnamen ein, und klicken Sie auf Hintergrund und Start. Klicken Sie am Ende des Experiments auf Experimentieren und Beenden. Dann geben Sie die 48-Well-Mikroplatte für nachfolgende Experimente zurück zum Licht-Inkubator.Da jede Gruppe 16 Tiere umfassen kann, kann das System verwendet werden, um Tests mit hohem Durchsatz der Fortbewegung und des Pfadwinkels unter verschiedenen Behandlungsbedingungen in einer einzigen 48-Well-Mikroplatte durchzuführen. Die soziale Aktivität der Larven kann mit Sechs-Brunnen-Platten getestet werden. In diesem repräsentativen Experiment zeigte die höchste Konzentrationsgruppe von BDE-47 während der dunklen Periode eine ausgeprägte Hypoaktivität, während während der Lichtperioden keine Veränderungen aufgrund der BDE-47-Exposition beobachtet wurden.Darüber hinaus führte die hochkonzentrierte Gruppe von 6-Hydroxy-BDE-47 weniger Routine und durchschnittliche Drehungen an fünf Tagen nach der Befruchtung durch. In den 6-Methoxy-BDE47-Expositionsgruppen wurden jedoch reaktionsschnellere Wendungen induziert. Die soziale Aktivität des Zebrafisches wurde durch chloriertes Paraffin-70 und das kurzkettige chlorierte Paraffin-52b stimuliert, während der langkettige chlorierte Paraffin-52a die Dauer des Kontakts der Larven verkürzte.Es ist wichtig, sicherzustellen, dass die übertragenen Larven für den Test eine normale Schwimmfähigkeit und keine Fehlbildungen haben sollten. Andere Variablen, wie Farbpräferenz, Hell-Dunkel-Präferenz, alle Dunkelheit, Schwanzbewegungen von Zebrafischen, können aufgenommen werden, um zusätzliche Fragen über neurobehaviorale Toxizität von Umweltschadstoffen zu beantworten. Die BDE-47 Expositionslösungen sind neurotoxisch und haben ein endokrines Störungspotenzial, also achten Sie darauf, direkten Kontakt mit der Haut zu vermeiden.

Research

JoVE Journal

Environment

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

Ausflüge in die Auswirkungen der Luft Antriebe auf Verdunstung: Experimental Integration der atmosphärischen Grenzschicht und oberflächennahen Untergrundes

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

Forschung

Umwelt

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

Ein Durchflussbelichtungssystem für die Bewertung Schwebstoffe Auswirkungen auf Leben im Wasser

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

Die Bewertung der Wirkung von Umweltchemikalien auf Honig-Bienen-Entwicklung von der Person zu Colony Ebene

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

Experimentelle Spalte Setup für das Studium der anaerober biogeochemischer Interaktionen zwischen Eisen (Oxy) Hydroxide, Spurenelemente und Bakterien

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

Vorbereitung des DMMTAV und DMDTAV mit DMAV für Umweltanwendungen: Synthese, Reinigung und Bestätigung

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

Erfassung und Gewinnung von betrieblichen Luftproben für Analyse der Pilz 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

Abwasser Bewässerung Auswirkungen auf Boden hydraulische Leitfähigkeit: Bereich Probenahme und Labor-Bestimmung der gesättigten hydraulischen Leitfähigkeit in Verbindung

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

Ein experimentelles Protokoll für die Untersuchung von mineralischen Auswirkungen auf organische hydrothermalen Transformationen

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- Kratzen Sie Assay veranschaulichen Auswirkungen von Arsen auf Haut Zellwanderung

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

Verwendung von Caenorhabditis elegans zur Untersuchung der trans- und mehrgenerationenlichen Wirkungen von Toxischen Stoffen

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