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

このプロトコルの開発については、VPC、CJR、および MCP を認識したいと考えています。EMMは、この研究を行うために、アメリカン大学芸術科学大学大学院学生支援から資金援助を受けました。この作品はまた、アメリカン大学教員メロン賞とアメリカン大学芸術科学大学を通じて資金を提供することによってサポートされました (両方の VPCへ).

すべての手続きは、アメリカン大学の制度的動物管理および使用委員会によって承認されました。
1. ソリューションタンクの準備
<ol><li>実験群(グルコース、マンミトール、水)ごとに2両の6つのタンクを得る。2つのタンクの「住宅タンク」の1つにラベルを付け(それは魚を収容します)、他の「溶液タンク」にラベルを付けます(それはソリューションを保持します)。 ?...

<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>

糖尿病は全国的な問題です。研究によると、2030年までに推定4億人が何らかの糖尿病を患うだろう。げっ歯類モデルでは、遺伝子操作を用いて2型DMを研究する。ラットでは、ザッカー糖尿病性ラット(ZDF)、及び大塚ロングエバンス徳島脂肪ラット(OLETF)が、2型DM10の効果に関するより多くの情報を提供している。また、高血糖を誘発するためにげっ歯類にも高脂肪食が使用され...

ゼブラフィッシュ(ダニオ・レリオ)は、病気と認知の両方を研究するために広く使用される動物モデルになりつつあります1.初期の発達段階を通じた遺伝子操作と胚性の透明性の容易さは、既知の遺伝的基礎を持つヒト疾患を研究する最有力候補となる。例えば、ゼブラフィッシュは、ホルト・オラム症候群、心筋症、糸球嚢胞性腎疾患、筋ジストロフィー、および糖尿病(DM)の研究に使用されてきた。また、ゼブラフィッシュモデルは、種の小型、メンテナンスの容易さ、および高い胎児性2、3のために理想的です。
ゼブラフィッシュ膵臓は、哺乳類膵臓4と解剖学的および機能的に類似している。したがって、サイズ、高い胎児性、および類似の内分泌構造のユニークな特性は、ゼブラフィッシュをDM関連合併症を研究するための適切な候補にする。ゼブラフィッシュでは、DMに特徴的な長期高血糖を誘導するために用いられる2つの実験方法があります:グルコースの流入(モデリングタイプ2)とインスリン分泌の停止(モデリングタイプ1)5、6。実験的に、インスリン分泌を止めるために、膵臓β細胞は、ストレプトゾトシン(STZ)またはアロキサン注射のいずれかを使用して化学的に破壊することができる。STZは齧歯類およびゼブラフィッシュで正常に使用され、網膜症7、8、9、認知障害10、および四肢再生11に関連する合併症を生じさせる。しかし、ゼブラフィッシュでは、β細胞が治療後に再生し、糖尿病状態12を維持するためにSTZの「ブースター注射」が必要となる。あるいは、ゼブラフィッシュの膵臓を6から取り除くことができる。これらは、複数の注射、および広範な回復時間のために、両方の非常に侵襲的な手順です。
逆に、高血糖は、外因性グルコースへの暴露を通じて非侵襲的に誘発され得る。このプロトコルでは、魚は24時間5、13、または2週間14、15、16のために継続的に高濃度グルコース溶液に沈められます。外因性グルコースは、経口摂取によって、および/またはエラを横切って、血糖値の上昇をもたらす経皮的に取り上げられる。この非侵襲的な技術はインスリンレベルを直接操作しないので、タイプ2 DMを誘導するとは主張できない。しかし、これは、タイプ2 DMの主な症状の一つである高血糖によって誘発される合併症を調べるために使用することができる。
最近、ゼブラフィッシュ変異体pdx1-/-は、ヒトにおける2型DMの遺伝的原因に関連する遺伝子である膵臓および十二指腸ホメオボックス1遺伝子を操作することによって開発された。この変異体を用いて、研究者は膵臓発達破壊、高血糖、および高血糖誘発糖尿病網膜症17,18を複製することができた。
本論文では、交互浸漬プロトコルを用いた非侵襲性高血糖誘導法について述べている。このプロトコルは、その後の合併症が観察された最大8週間の高血糖状態を維持する。簡単に言えば、成虫のゼブラフィッシュは24時間砂糖溶液に入れられ、次いで24時間水溶液に入れられます。外部グルコース溶液への連続浸漬とは対照的に、砂糖と水の間の交互の日は、糖尿病における血糖値の上昇と下降を模倣する。交互のグルコースプロトコルは、高血糖を高血糖が高い外部グルコース条件を補うことができないほど長い期間誘発することをさらに可能にする。原理の証明として、このプロトコルを用いて誘発される高血糖が、レチナリカル化学と生理学を変えるデータを提供する。

<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

ゼブラフィッシュ(Danio rerio)は、慢性高血糖症の影響を調査するための優れたモデルであり、II型糖尿病(T2DM)の特徴である。この交互浸漬プロトコルは、最大8週間の高血糖を誘導する非侵襲的で段階的な方法である。成虫のゼブラフィッシュは、それぞれ24時間砂糖(ブドウ糖)と水に交互に曝されます。ゼブラフィッシュは、2週間1%のグルコース溶液で治療を開始し、その後2週間、そして最後に残りの4週間の3%溶液を2%溶液とする。水処理(ストレス)およびマンニトール処理(浸透)コントロールと比較して、グルコース処理ゼブラフィッシュは血糖値が有意に高い。グルコース処理されたゼブラフィッシュは、コントロールの3倍の血糖値を示し、4週間と8週間後の高血糖が達成できることを示唆している。持続的な高血糖は、グリア線維性酸性タンパク質(GFAP)の増加と、陰性および生理学的応答の減少における核因子カッパB(NF-kB)レベルの増加と関連しており、このプロトコルが疾患合併症をモデル化するために使用できることを示唆する認知障害であった。

このプロトコル(図1)を用いて、血糖値は4週間および8週間の治療の後に有意に上昇し(図2A)、高血糖血症は水処理群およびマンリトール処理群の両方からの対照平均の3倍と定義される。水処理コントロールは、毎日水の出入りが行われ、ストレス/ハンドリングコントロールを提供します。マンニトールは、ブドウ糖のような6炭素糖であるが細胞に?...

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

このプロトコルは、ゼブラフィッシュの高血糖を最大8週間非侵襲的に誘導する。このプロトコルを用いて、高血糖の副作用に関する詳細な研究が行われる。

ゼブラフィッシュで長期高血糖を生み出すグルコースの交互浸漬

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

このプロトコルは、2型糖尿病に見られる高血糖を模倣する上昇と下降パターンでシマウマ魚の高血糖を誘導する。この技術の主な利点は、高血糖が高血糖魚に観察されるあらゆる変化の原因であることを保証することを可能にする非侵襲的な技術である。このプロトコルは、高血糖の合併症を標的とする治療手段または医薬品を探索するために使用される可能性があります。このプロトコルには多くの手順がありますが、手順が正しく、注意して実行されると、すぐに第 2 の性質になるはずです。しかし、常にプロトコル全体を通して穏やかに人道的に動物を扱うことを覚えておいてください。最初に、実験グループごとに2つずつ、6つのタンクを設置します。魚の総数が20を超える場合は、魚の総数が20未満の場合は2リットルのタンクを使用し、4リットルのタンクを使用してください。2つのタンクのうちの1つ、ハウジングタンクと他のソリューションタンクのラベル。水温を維持するために、水浴槽に28〜29°Cに保ちます。1日目に、魚をそれぞれの治療溶液に24時間置きます。2日目に、魚を処理液から24時間水に移します。3日目に、魚を水から処理液に移します。実験の残りの部分については、この交互の露出を続けます。水から水への魚を水から毎日処理した制御魚を移動します。魚が毎日同じ2時間のウィンドウ内で、実験の間、餌を与えられ、転送されることを確認します。各処理群の魚を、標準的な魚網を使用して、住宅タンクから対応する溶液タンクに移します。魚を含むタンクを水浴に戻し、エアストーンとタンク蓋を交換します。このタンクは現在、住宅タンクであり、以前に魚を保持していたタンクは、現在、ソリューションタンクです。古い溶液を捨てて、タンクの蓋、エアライン、エアストーン、ネットとともにタンクを清掃して、グルコースとマンリトールの蓄積を防ぎます。水と専用スポンジを使用して、各処理条件にタンクを適切に洗浄します。新しく洗浄した溶液タンクをペーパータオルで乾かして、このタンクを使用して翌日の溶液を準備します。他の項目は乾燥し、適切な処置群によって分離されていることを確認してください。砂糖溶液を調製するには、各溶液タンクに2~4リットルのシステム水を充填します。トップローディングスケールを使用してグルコースとマンニートールの正しい量を測定し、各化学物質のボートを別々に計量します。適切なクリーン溶液タンクに、計量したグルコースまたはマンリトールアリコートを加えます。砂糖が完全に溶解するまで、別々のガラス攪拌棒で溶液をかき混ぜます。その後、水浴に溶液タンクを返し、対応する蓋でそれらをカバーしています。水溶液を準備するには、実験用タンクをシステム水で満たし、これらの溶液タンクを水浴に戻し、対応する蓋で覆います。血糖値は、4週間と8週間の両方のグルコース治療の後に有意に上昇した。高血糖症を3倍と定義すると、水処理群とマンリトール処理群の両方からの対照平均が示された。4週間の高血糖後に採取したレチナル組織は、グリア性原線維性酸性タンパク質またはGFAPレベルの増加を有していた。GFAP発現は、糖尿病性網膜症で変化する網膜のミューラーグリア細胞で観察される。GFAPのこの増加は、核因子κBレベルの増加に関連していた。誘発された高血糖が炎症反応および反応性神経症を引き起こすことを示唆する。4週間の治療後のERG記録は、マンニトール処理対照と比較してグルコース処理されたレチナにおける応答の減少を同定した。高血糖魚では、光受容体とバイポーラ細胞成分の両方の振幅が減少した。この手順は、高血糖の他のテストによって補完することができます。.例えば、メモリアッセイを使用して、認知障害を調べたり、視覚に基づく合併症を評価するための眼運動応答などの視覚ベースの応答を記録することができます。この技術が確立されると、私たちの研究室はシマウマ魚モデルにおける高血糖誘発合併症を研究するためにそれを使用することができました。我々は、治療の4週間後に、比較的迅速にこれらの合併症を観察した。

Research

JoVE Journal

Neuroscience

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

フルイマージョン3次元バーチャルリアリティのに対して、ヒト恐怖条件付け

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

開発ゼブラフィッシュ前脳におけるクローン関連の神経前駆細胞のタイムラプスライブイメージング

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

逆行性蛍光標識は、特定された神経細胞から標的細胞外シングルユニット記録を可能にします<em生体内で&gt;</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

急性海馬スライスにおけるシナプス誘発アストログリアとニューロン活動の二重の電気生理学的記録

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

ローカスの神経活動を特徴づけるためにマルチユニット記録方法（<em&gt; Schistocercaアメリカーナ</em&gt;）嗅覚回路

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

齧歯中枢神経系への薬物の直接脳室内デリバリー

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

マウスにおける低温感受性と適応を決定するためのシンプルで安価な方法

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

のシナプス変調を分析<em&gt;キイロショウジョウバエ</em&gt;長時間の光照射後の感光体

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

モルモットの内リンパ性水力を誘導する改訂された外科的アプローチ

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

行動とEEGを組み合わせて、エピソード記憶に対するマインドフルネス瞑想の効果を研究する

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