Name: alternate immersion in glucose to produce prolonged hyperglycemia in zebrafish
Uploaded: 2021-05-05T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Alternate Immersion in Glucose to Produce Prolonged Hyperglycemia in Zebrafish at JoVE.com

Vi vil gerne anerkende VPC, CJR og MCP for udviklingen af denne protokol. EMM modtog økonomisk støtte fra American University College of Arts and Sciences Graduate Student Support til at udføre denne forskning. Dette arbejde blev også støttet af en American University Faculty Mellon Award og finansiering gennem American University College of Arts and Sciences (begge til VPC).

Alle procedurer blev godkendt af Institutional Animal Care and Use Committee på American University.
1. Forberedelse af løsningstankene
<ol><li>Få seks tanke, to for hver eksperimentel gruppe (glukose, mannitol og vand). Mærke en af de to tanke 'boliger tank' (det vil huse fisk) og mærke den anden 'opløsning tank' (det vil holde opløsningen). BEMÆRK: Mannitolbehandlingsgruppen er den osmotiske kontrol, og vandbehandlingsgruppen er en håndterings-/stresskontrol. Det er vigtigt at ...

<ol>
	<li>Rubinstein, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zebrafish:+from+disease+modeling+to+drug+discovery.">Zebrafish: from disease modeling to drug discovery.</a> Current Opinion in Drug Discovery and Development. 6 (2), 218-223 (2003).</li><li>Gerlai, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Associative+learning+in+zebrafish+(Danio+rerio).">Associative learning in zebrafish (Danio rerio).</a> Methods in Cell Biology. 101, 249-270 (2011).</li><li>Goldsmith, J. R., Jobin, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Think+small:+zebrafish+as+a+model+system+of+human+pathology.">Think small: zebrafish as a model system of human pathology.</a> BioMed Research International. , (2012).</li><li>Moss, J. 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=Regeneration+of+the+pancreas+in+adult+zebrafish.">Regeneration of the pancreas in adult zebrafish.</a> Diabetes. 58 (8), 1844-1851 (2009).</li><li>Connaughton, V. P., Baker, C., Fonde, L., Gerardi, E., Slack, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alternate+immersion+in+an+external+glucose+solution+differentially+affects+blood+sugar+values+in+older+versus+younger+zebrafish+adults.">Alternate immersion in an external glucose solution differentially affects blood sugar values in older versus younger zebrafish adults.</a> Zebrafish. 13 (2), 87-94 (2016).</li><li>Etuk, E. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+for+studying+diabetes+mellitus.">Animal models for studying diabetes mellitus.</a> Agriculture and Biology Journal of North America. 1 (2), 130-134 (2010).</li><li>Agardh, E., Bruun, A., Agardh, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retinal+glial+cell+immunoreactivity+and+neuronal+cell+changes+in+rats+with+STZ-induced+diabetes.">Retinal glial cell immunoreactivity and neuronal cell changes in rats with STZ-induced diabetes.</a> Current Eye Research. 23 (4), 276-284 (2001).</li><li>Carmo, A., Cunha-Vaz, J. G., Carvalho, A. P., Lopes, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nitric+oxide+synthase+activity+in+retinas+from+non-insulin-dependent+diabetic+Goto-Kakizaki+rats:+correlation+with+blood-retinal+barrier+permeability.">Nitric oxide synthase activity in retinas from non-insulin-dependent diabetic Goto-Kakizaki rats: correlation with blood-retinal barrier permeability.</a> Nitric Oxide. 4 (6), 590-596 (2000).</li><li>Ramsey, D. J., Ripps, H., Qian, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+electrophysiological+study+of+retinal+function+in+the+diabetic+female+rat.">An electrophysiological study of retinal function in the diabetic female rat.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 47 (11), 5116-5124 (2006).</li><li>Biessels, G. J., Gispen, W. 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+impact+of+diabetes+on+cognition:+what+can+be+learned+from+rodent+models.">The impact of diabetes on cognition: what can be learned from rodent models.</a> Neurobiology of Aging. 26 (1), 36-41 (2005).</li><li>Intine, R. V., Olsen, A. S., Sarras, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+zebrafish+model+of+diabetes+mellitus+and+metabolic+memory.">A zebrafish model of diabetes mellitus and metabolic memory.</a> Journal of Visualized Experiments. (72), e50232 (2013).</li><li>Sarras, M. P., Intine, R. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+zebrafish+as+a+disease+model+provides+a+unique+window+for+understanding+the+molecular+basis+of+diabetic+metabolic+memory.">Use of zebrafish as a disease model provides a unique window for understanding the molecular basis of diabetic metabolic memory.</a> Research on Diabetes. , (2013).</li><li>Gleeson, M., Connaughton, V., Arneson, L. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+of+hyperglycaemia+in+zebrafish+(Danio+rerio)+leads+to+morphological+changes+in+the+retina.">Induction of hyperglycaemia in zebrafish (Danio rerio) leads to morphological changes in the retina.</a> Acta Diabetologica. 44 (3), 157-163 (2007).</li><li>Capiotti, K. 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=Hyperglycemia+induces+memory+impairment+linked+to+increased+acetylcholinesterase+activity+in+zebrafish+(Danio+rerio).">Hyperglycemia induces memory impairment linked to increased acetylcholinesterase activity in zebrafish (Danio rerio).</a> Behavioural Brain Research. 274, 319-325 (2014).</li><li>Capiotti, K. 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+impaired+glucose+metabolism+in+a+zebrafish+hyperglycemia+model.">Persistent impaired glucose metabolism in a zebrafish hyperglycemia model.</a> Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Biochemistry and Molecular Biology. 171, 58-65 (2014).</li><li>Capiotti, K. 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=Hyperglycemia+alters+E-NTPDases,+ecto-5'-nucleotidase,+and+ectosolic+and+cytosolic+adenosine+deaminase+activities+and+expression+from+encephala+of+adult+zebrafish+(Danio+rerio).">Hyperglycemia alters E-NTPDases, ecto-5'-nucleotidase, and ectosolic and cytosolic adenosine deaminase activities and expression from encephala of adult zebrafish (Danio rerio).</a> Purinergic Signaling. 12 (2), 211-220 (2016).</li><li>Ali, Z., 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=Photoreceptor+Degeneration+Accompanies+Vascular+Changes+in+a+Zebrafish+Model+of+Diabetic+Retinopathy.">Photoreceptor Degeneration Accompanies Vascular Changes in a Zebrafish Model of Diabetic Retinopathy.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 61 (2), 43 (2020).</li><li>Wiggenhauser, L. 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=Activation+of+Retinal+Angiogenesis+in+Hyperglycemic+pdx1-/-+Mutants.">Activation of Retinal Angiogenesis in Hyperglycemic pdx1-/- Mutants.</a> Diabetes. 69 (5), 1020-1031 (2020).</li><li>Chen, X. 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=Involvement+of+HMGB1+mediated+signalling+pathway+in+diabetic+retinopathy:+evidence+from+type+2+diabetic+rats+and+ARPE-19+cells+under+diabetic+condition.">Involvement of HMGB1 mediated signalling pathway in diabetic retinopathy: evidence from type 2 diabetic rats and ARPE-19 cells under diabetic condition.</a> Journal of Ophthalmology. 97, 1598-1603 (2013).</li><li>Costa, 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=Effects+of+light+exposure,+pH,+osmolarity,+and+solvent+on+the+retinal+pigment+epithelial+toxicity+of+vital+dyes.">Effects of light exposure, pH, osmolarity, and solvent on the retinal pigment epithelial toxicity of vital dyes.</a> American Journal of Ophthalmology. 155, 705-712 (2013).</li><li>Alvarez, Y., 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=Predominant+cone+photoreceptor+dysfunction+in+a+hyperglycemic+model+of+non-proliferative+diabetic+retinopathy.">Predominant cone photoreceptor dysfunction in a hyperglycemic model of non-proliferative diabetic retinopathy.</a> Disease Models and Mechanisms. 3, 236-245 (2010).</li><li>Fletcher, E. L., Phipps, J. A., Wilkinson-Berka, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dysfunction+of+retinal+neurons+and+glia+during+diabetes.">Dysfunction of retinal neurons and glia during diabetes.</a> Clinical and Experimental Optometry. 88, 132-145 (2005).</li><li>Fletcher, E. L., Phipps, J. A., Ward, M. M., Puthussery, T., Wilkinson-Berka, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+and+glial+abnormality+as+predictors+of+progression+of+diabetic+retinopathy.">Neuronal and glial abnormality as predictors of progression of diabetic retinopathy.</a> Current Pharmaceutical Design. 13, 2699-2712 (2007).</li><li>Agardh, E., Bruun, A., Agardh, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retinal+glial+cell+immunoreactivity+and+neuronal+cell+changes+in+rats+with+STZ-+induced+diabetes.">Retinal glial cell immunoreactivity and neuronal cell changes in rats with STZ- induced diabetes.</a> Current Eye Research. 23, 276-284 (2001).</li><li>Barber, A. J., Antonetti, D. A., Gardner, T. W., Group, T. P. S. R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Altered+expression+of+retinal+occludin+and+glial+fibrillary+acidic+protein+in+experimental+diabetes.">Altered expression of retinal occludin and glial fibrillary acidic protein in experimental diabetes.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 41, 3561-3568 (2000).</li><li>Lieth, 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=Glial+reactivity+and+impaired+glutamate+metabolism+in+short-term+experimental+diabetic+retinopathy.">Glial reactivity and impaired glutamate metabolism in short-term experimental diabetic retinopathy.</a> Diabetes. 47, 815-820 (1998).</li><li>Rungger-Brandle, E., Dosso, A. A., Leuenberger, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glial+reactivity,+an+early+feature+of+diabetic+retinopathy.">Glial reactivity, an early feature of diabetic retinopathy.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 41, 1971-1980 (2000).</li><li>Zeng, X. X., Ng, Y. K., Ling, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+and+microglial+response+in+the+retina+of+streptozotocin-induced+diabetic+rats.">Neuronal and microglial response in the retina of streptozotocin-induced diabetic rats.</a> Visual Neuroscience. 17, 463-471 (2000).</li><li>Mizutani, M., Gerhardinger, C., Lorenzi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Muller+cell+changes+in+human+diabetic+retinopathy.">Muller cell changes in human diabetic retinopathy.</a> Diabetes. 47, 445-449 (1998).</li><li>Tanvir, Z., Nelson, R., DeCicco-Skinner, K., Connaughton, V. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=One+month+of+hyperglycemia+alters+spectral+responses+of+the+zebrafish+photopic+electroretinogram.">One month of hyperglycemia alters spectral responses of the zebrafish photopic electroretinogram.</a> Disease Models and Mechanisms. 11, (2018).</li><li>Hancock, H. A., Kraft, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oscillatory+potential+analysis+and+ERGs+of+normal+and+diabetic+rats.">Oscillatory potential analysis and ERGs of normal and diabetic rats.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 45, 1002-1008 (2004).</li><li>Layton, C. J., Safa, R., Osborne, N. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oscillatory+potentials+and+the+b-wave:+partial+masking+and+interdependence+in+dark+adaptation+and+diabetes+in+the+rat.">Oscillatory potentials and the b-wave: partial masking and interdependence in dark adaptation and diabetes in the rat.</a> Graefe's Archives for Clinical and Experimental Ophthalmology. 245, 1335-1345 (2007).</li><li>Li, Q., Zemel, E., Miller, B., Perlman, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+retinal+damage+in+experimental+diabetes:+electroretinographical+and+morphological+observations.">Early retinal damage in experimental diabetes: electroretinographical and morphological observations.</a> Experimental Eye Research. 74, 615-625 (2002).</li><li>Kohzaki, K., Vingrys, A. J., Bui, B. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+inner+retinal+dysfunction+in+streptozotocin-induced+diabetic+rats.">Early inner retinal dysfunction in streptozotocin-induced diabetic rats.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 49, 3595-3604 (2008).</li><li>Phipps, J. A., Yee, P., Fletcher, E. L., Vingrys, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rod+photoreceptor+dysfunction+in+diabetes:+activation,+deactivation,+and+dark+adaptation.">Rod photoreceptor dysfunction in diabetes: activation, deactivation, and dark adaptation.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 47, 3187-3194 (2006).</li></ol>

Diabetes er et landsdækkende problem. Undersøgelser viser, at i 2030, en anslået 400 millioner mennesker vil have en form for diabetes. I gnavermodeller undersøges type 2 DM ved hjælp af genmanipulation. Hos rotter giver Zucker diabetiske fede rotter (ZDF) og Otsuka Long-Evans Tokushima fede rotter (OLETF) flere oplysninger om virkningerne af type 2 DM10. Derudover er højt fedtindhold kostvaner blevet brugt i gnaver til at fremkalde hyperglykæmi. Dette afspejler den ikke-invasive procedure,...

Zebrafisk (Danio rerio) er hurtigt ved at blive en udbredt dyremodel til at studere både sygdom og kognition1. Den lette genmanipulation og embryonale gennemsigtighed gennem de tidlige udviklingsstadier gør dem til en oplagt kandidat til at studere menneskelige sygdomme med et kendt genetisk grundlag. For eksempel har zebrafisk været brugt til at studere Holt-Oram syndrom, kardiomyopatier, glomerulocystic nyresygdom, muskeldystrofi, og diabetes mellitus (DM) blandt andre sygdomme1. Derudover er zebrafiskmodellen ideel på grund af artens lille størrelse, let vedligeholdelse og høj fecundity2,3.
Zebrafisk bugspytkirtlen er både anatomisk og funktionelt ligner pattedyr bugspytkirtel4. Således gør de unikke egenskaber ved størrelse, høj fecundity og lignende endokrine strukturer zebrafisk til en egnet kandidat til at studere DM-relaterede komplikationer. I zebrafisk er der to eksperimentelle metoder, der bruges til at fremkalde den langvarige hyperglykæmi, der er karakteristisk for DM: en tilstrømning af glukose (modellering type 2) og ophør af insulinsekretion (modellering type 1)5,6. Eksperimentelt, for at stoppe insulin sekretion, pancreas β-celler kan kemisk ødelægges ved hjælp af enten Streptozotocin (STZ) eller Alloxan injektioner. STZ er blevet brugt med succes i gnavere og zebrafisk, hvilket resulterer i komplikationer forbundet med retinopati7,8,9, kognitive svækkelser10og lemmer regenerering11. Men i zebrafisk regenererer β celler efter behandling, hvilket forårsager ,at "booster injektioner" af STZ er nødvendige for at opretholde diabetiske tilstande12. Alternativt kan bugspytkirtlen af zebrafisk fjernes6. Disse er begge meget invasive procedurer, på grund af de mange injektioner, og omfattende restitutionstid.
Omvendt kan hyperglykæmi induceres noninvasively gennem eksponering for eksogen glukose. I denne protokol nedsænkes fisk i en stærkt koncentreret glukoseopløsning i 24 timer5,13 eller kontinuerligt i 2 uger14,15,16. Eksogen glukose tages op transdermally, ved indtagelse, og / eller på tværs af gællerne resulterer i forhøjet blodsukker. Da denne ikke-invasive teknik ikke direkte manipulerer insulinniveauer, kan den ikke hævde at fremkalde type 2 DM. Det kan dog bruges til at undersøge komplikationer forårsaget af hyperglykæmi, som er et af de vigtigste symptomer på type 2 DM.
For nylig blev zebrafisk mutant pdx1-/- udviklet ved at manipulere bugspytkirtlen og duodenal homeobox 1-genet, et gen knyttet til den genetiske årsag til type 2 DM hos mennesker. Ved hjælp af denne mutant, forskere har været i stand til at kopiere bugspytkirtel udvikling forstyrrelser, højt blodsukker, og undersøgelse hyperglykæmi-induceret diabetisk retinopati17,18.
I dette papir beskriver vi en ikke-invasiv hyperglykæmiinduktionsmetode, der bruger en skiftende nedsænkningsprotokol. Denne protokol opretholder hyperglykæmiske tilstande i op til 8 uger med efterfølgende observerede komplikationer. Kort sagt placeres voksne zebrafisk i en sukkeropløsning i 24 timer og derefter en vandopløsning i 24 timer. I modsætning til kontinuerlig nedsænkning i eksterne glukoseopløsninger efterligner vekslende dage mellem sukker og vand stigningen og faldet af blodsukker i diabetes. En vekslende glukoseprotokol gør det desuden muligt at inducere hyperglykæmi i længere tid, da zebrafisken ikke er så i stand til at kompensere for de høje eksterne glukoseforhold. Som bevis for princippet leverer vi data, der viser, at hyperglykæmi induceret ved hjælp af denne protokol ændrer nethindekemi og fysiologi.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Airline Tubing</td>
			<td>petsmart</td>
			<td>5291863</td>
			<td>This can be used in the tank to circulate air</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Airpump</td>
			<td>petsmart</td>
			<td>5094984</td>
			<td>This can be used in the tank to circulate air</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Airstones</td>
			<td>petsmart</td>
			<td>5149683</td>
			<td>This can be used in the tank to circulate air</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-glucose</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>G8270-5KG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-mannitol</td>
			<td>Acros Organics</td>
			<td>AC125340050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Freestyle Lite Meter</td>
			<td>Amazon</td>
			<td>B01LMOMLTU</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Freestyle Lite Strips</td>
			<td>Amazon</td>
			<td>B074ZN3H2Z</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Net</td>
			<td>petsmart</td>
			<td>5175115</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tanks</td>
			<td>Amazon</td>
			<td>B0002APZO4</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

alternate immersion in glucose to produce prolonged hyperglycemia in zebrafish

Zebrafisk (Danio rerio) er en fremragende model til at undersøge virkningerne af kronisk hyperglykæmi, et kendetegn for type II Diabetes Mellitus (T2DM). Denne alternative nedsænkningsprotokol er en ikke-invasiv, trinvis metode til at fremkalde hyperglykæmi i op til otte uger. Voksne zebrafisk udsættes skiftevis for sukker (glukose) og vand i 24 timer hver. Zebrafisken begynder behandling i en 1% glukoseopløsning i 2 uger, derefter en 2% opløsning i 2 uger og endelig en 3% opløsning i de resterende 4 uger. Sammenlignet med vandbehandlede (stress) og mannitolbehandlede (osmotiske) kontroller har glukosebehandlede zebrafisk betydeligt højere blodsukkerniveauer. Den glukosebehandlede zebrafisk viser blodsukkerniveauer på 3 gange så høje som kontroller, hvilket tyder på, at der efter både fire og otte uger kan opnås hyperglykæmi. Vedvarende hyperglykæmi var forbundet med øget Glial Fibrillary Acidic Protein (GFAP) og øget nuklear faktor Kappa B (NF-kB) niveauer i nethinden og nedsat fysiologiske reaktioner, samt kognitive underskud tyder på denne protokol kan bruges til at modellere sygdom komplikationer.

Ved hjælp af denne protokol (figur 1) forhøjes blodsukkerværdierne betydeligt efter både 4 ugers og 8 ugers behandling (figur 2A), hvor hyperglykæmi defineres som 3x kontrolgennemsnittene fra både vandbehandlede og mannitolbehandlede grupper. Vandbehandlede kontroller overføres dagligt ind og ud af vandet, hvilket giver en stress/håndteringskontrol. Mannitol fungerer som en osmotisk kontrol i in vitro glukoseundersøgelser19,...

Watch this Scientific Journal Video about Alternate Immersion in Glucose to Produce Prolonged Hyperglycemia in Zebrafish at JoVE.com

Alternate Immersion in Glucose to Produce Prolonged Hyperglycemia in Zebrafish

Denne protokol fremkalder ikke-invasivt hyperglykæmi hos zebrafisk i op til 8 uger. Ved hjælp af denne protokol kan der foretages en dybdegående undersøgelse af de negative virkninger af hyperglykæmi.

Alternativ nedsænkning i glukose til at producere langvarig hyperglykæmi hos zebrafisk

Zebrafish (Danio rerio) are an excellent model to investigate the effects of chronic hyperglycemia, a hallmark of Type II Diabetes Mellitus (T2DM). This ...

Denne protokol fremkalder hyperglykæmi hos zebrafisk i et stignings- og faldmønster, der efterligner hyperglykæmien, der ses i type to diabetes. Den største fordel ved denne teknik er, at det er en ikke-invasiv teknik, der gør det muligt at sikre, at hyperglykæmi er årsagen til eventuelle ændringer observeret i den hyperglykæmiske fisk. Denne protokol kan potentielt bruges til at udforske terapeutiske veje eller lægemidler, der er målrettet komplikationer af hyperglykæmi.Denne protokol har mange trin, men når trinene følges korrekt og med omhu, skal det hurtigt blive naturligt. Husk dog altid at behandle dyrene forsigtigt og humant gennem hele protokollen. Begynd med at oprette seks kampvogne, to for hver eksperimentel gruppe.Brug to liter tanke, hvis det samlede antal fisk er mindre end 20 og fire liters tanke, hvis det samlede antal fisk er mere end 20. Mærk en af de to tanke, boligtanken og den anden opløsningstank. Hold tankene i et vandbad ved 28 til 29 grader Celsius for at opretholde vandtemperaturen.På dag ét skal du placere fisken i deres respektive behandlingsopløsninger i 24 timer. På dag to overføres fisken fra deres behandlingsopløsninger til vand i 24 timer. På dag tre overføres fisken fra vand til behandlingsløsninger.Fortsæt denne vekslende eksponering for resten af eksperimentet. Overførsel af vandbehandlede kontrolfisk fra vand til vand dagligt. Sørg for, at fisken fodres og overføres inden for samme to-timers vindue hver dag i hele forsøgets varighed.Der overføres fisk i hver behandlingsgruppe fra staldtanken til den tilsvarende opløsningstank ved hjælp af et standard fiskenet. Placer tanken, der indeholder fisken, tilbage i vandbadet og udskift luftstenen og tanklåget. Denne tank er nu boligtanken, og tanken, der tidligere holdt fisken, er nu opløsningstanken.Kassér den gamle opløsning og rengør tanken sammen med tankens låg, luftledninger, luftsten og net for at forhindre ophobning af glukose og mannitol. Brug vand og en dedikeret svamp til hver behandlingstilstand for at rengøre tankene korrekt. Tør de nyrensede opløsningstanke med et køkkenrulle og forbered løsningerne til den følgende dag ved hjælp af denne tank.Sørg for, at de øvrige elementer tørres og adskilles af passende behandlingsgrupper. For at forberede sukkeropløsningerne skal du fylde hver opløsningstank med to eller fire liter systemvand. Mål den korrekte mængde glukose og mannitol ved hjælp af en top-loading skala og separate vægtbåde for hvert kemikalie.Tilsæt den vejede glukose eller mannitol aliquot til den relevante rene opløsningstank. Rør opløsningerne med separate glasrørstænger, indtil sukkeret er helt opløst. Derefter returneres opløsningstankene til vandbadet og dækkes dem med deres tilsvarende låg.For at forberede vandopløsningen skal du fylde eksperimentelle tanke med systemvand Returner disse opløsningstanke til vandbadet og dæk dem med deres tilsvarende låg. Blodsukkerværdierne blev betydeligt forhøjet efter både fire ugers og otte ugers glukosebehandlinger. Med hyperglykæmi defineret som tre gange kontrolgennemsnittet fra både vandbehandlede og mannitolbehandlede grupper.Nethindevæv indsamlet efter fire ugers hyperglykæmi havde en stigning i gliaflimrisk surt protein eller GFAP niveauer. GFAP udtryk observeres i Mueller gliaceller i nethinden, som ændres i diabetisk retinopati. Denne stigning i GFAP var forbundet med en stigning i den nukleare faktor kappaB niveauer.Tyder på, at den inducerede hyperglykæmi udløser en inflammatorisk reaktion og reaktiv gliose. ERG-optagelser efter fire ugers behandling identificerede en nedsat respons i glukosebehandlede nethinder sammenlignet med mannitolbehandlede kontroller. Amplituder af både fotoreceptor og bipolar cellekomponenter blev reduceret i hyperglykæmisk fisk.Denne procedure kan suppleres med andre test af hyperglykæmi. For eksempel kan en hukommelsesanalyse bruges til at se på kognitive underskud eller optage visuelle baserede reaktioner såsom den optomotoriske reaktion for at vurdere synsbaserede komplikationer. Når denne teknik blev etableret, vores laboratorium var i stand til at bruge det til at studere hyperglykæmi induceret komplikationer i zebra fisk model.Vi observerede disse komplikationer relativt hurtigt efter fire ugers behandling.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Human Fear Conditioning Conducted in Full Immersion 3-Dimensional Virtual Reality

Fear conditioning is a widely used paradigm in non-human animal research to investigate the neural mechanisms underlying fear and anxiety. A major ...

Time-lapse Live Imaging of Clonally Related Neural Progenitor Cells in the Developing Zebrafish Forebrain

Precise patterns of division, migration and differentiation of neural progenitor cells are crucial for proper brain development and function1,2. To ...

Retrograde Fluorescent Labeling Allows for Targeted Extracellular Single-unit Recording from Identified Neurons In vivo

Retrograde Fluorescent Labeling Allows for Targeted Extracellular Single-unit Recording from Identified Neurons In vivo

Retrograd fluorescensmærkning Tillader Målrettet Extracellular Single-unit Optagelse fra Identificerede Neuroner<em&gt; In vivo</em

The overall goal of this method is to record single-unit responses from an identified population of neurons. In vivo electrophysiological recordings from ...

Dual Electrophysiological Recordings of Synaptically-evoked Astroglial and Neuronal Responses in Acute Hippocampal Slices

Dobbelte Elektrofysiologiske Optagelser af synaptisk-evoked astrogliale og Neuronal respons i Akut hippocampusskiver

Astrocytes form together with neurons tripartite synapses, where they integrate and modulate neuronal activity. Indeed, astrocytes sense neuronal inputs ...

Multi-unit Recording Methods to Characterize Neural Activity in the Locust (Schistocerca Americana) Olfactory Circuits

Multi-unit Recording Methods to Characterize Neural Activity in the Locust Schistocerca Americana Olfactory Circuits

Multi-unit Optagelse metoder til karakterisering af neurale aktivitet i Locust (<em&gt; Schistocerca Americana</em&gt;) Lugtesansen Circuits

Detection and interpretation of olfactory cues are critical for the survival  of many organisms. Remarkably, species across phyla have strikingly similar ...

Direct Intraventricular Delivery of Drugs to the Rodent Central Nervous System

Direkte Intraventrikulær Delivery of Drugs til Rodent centrale nervesystem

Due to an inability to cross the blood brain barrier, certain drugs need to be directly delivered into the central nervous system (CNS). Our lab focuses ...

A Simple and Inexpensive Method for Determining Cold Sensitivity and Adaptation in Mice

En enkel og billig metode til bestemmelse Kolde Følsomhed og tilpasning i mus

Cold hypersensitivity is a serious clinical problem, affecting a broad subset of patients and causing significant decreases in quality of life.  The cold ...

Analyzing Synaptic Modulation of Drosophila melanogaster Photoreceptors after Exposure to Prolonged Light

Analyzing Synaptic Modulation of Drosophila melanogaster Photoreceptors after Exposure to Prolonged Light

Analyse Synaptic Graduering af<em&gt; Drosophila melanogaster</em&gt; Fotoreceptorer efter Udsættelse for Langvarig Light

The nervous system has the remarkable ability to adapt and respond to various stimuli. This neural adjustment is largely achieved through plasticity at ...

A Revised Surgical Approach to Induce Endolymphatic Hydrops in the Guinea Pig

En revideret kirurgisk tilgang til at fremkalde endolymphatic hydrops i MarsVin

Endolymphatic hydrops is an enlargement of scala media that is most often associated with Meniere&#39;s disease, though the pathophysiologic mechanism(s) ...

Combining Behavior and EEG to Study the Effects of Mindfulness Meditation on Episodic Memory

Kombination af adfærd og EEG for at studere virkningerne af mindfulness meditation på episodisk hukommelse

Although there has been recent interest in how mindfulness meditation can affect episodic memory as well as brain structure and function, no study has ...