Name: gonadectomy and blood sampling procedures in the small size teleost model japanese medaka (oryzias latipes)
Uploaded: 2020-12-11T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Gonadectomy and Blood Sampling Procedures in the Small Size Teleost Model Japanese Medaka Oryzias latipes at JoVE.com

يشكر المؤلفان السيدة لورد كاريون جي تان على مساعدتها في تربية الأسماك. تم تمويل هذا العمل من قبل NMBU، والمنح في المعونة من الجمعية اليابانية لتعزيز العلوم (JSPS) (منحة رقم 18H04881 و 18K19323)، ومنحة لمشاريع أبحاث العلوم الأساسية من مؤسسة سوميتومو إلى S.K.

وقد أجريت جميع التجارب والتعامل مع الحيوانات وفقا للتوصيات المتعلقة بالرعاية التجريبية للحيوانات في الجامعة النرويجية لعلوم الحياة. وقد وافقت الهيئة النرويجية لسلامة الأغذية على التجارب التي استخدمت استئصال الغدد الغذائية (FOTS ID 24305).
ملاحظة: أجريت التجارب باستخدام البالغ...

كما ورد في الأدبيات السابقة, وقد استخدمت منذ فترة طويلة استئصال الغدد المنوية وأخذ عينات الدم في الأنواع النموذجية الأخرى للتحقيق في المسائل المتعلقة بدور المنشطات الجنس في تنظيم محور BPG. ومع ذلك ، يبدو أن هذه التقنيات قابلة فقط للحيوانات الأكبر. وبالنظر إلى صغر حجم نموذج تيليوست الشائع ا?...

في الفقاريات، المنشطات الجنسية، والتي تنتج أساسا من قبل الغدد التناسلية، تلعب أدوارا هامة في تنظيم محور الدماغ- الغدة النخامية-غدد (BPG) من خلال آليات التغذية المرتدة المختلفة1،2،3،4،5. وبالإضافة إلى ذلك، المنشطات الجنس تؤثر على انتشار ونشاط الخلايا العصبية في الدماغ6،7،8 وخلايا الغدد الصماء ، بما في ذلك gonadotropes ، في الغدة النخامية9،10، وبالتالي تخدم أدوارا حاسمة في الدماغ واللدونة النخامية. على الرغم من المعرفة الجيدة نسبيا في الثدييات، وآلية تنظيم محور BPG بوساطة المنشطات الجنس أبعد ما يكون عن أن يفهم في الأنواع غير الثديية، مما يؤدي إلى فهم ضعيف للمبادئ التطورية المحفوظة11. لا يزال هناك عدد محدود من الدراسات التي توثق دور المنشطات الجنسية على اللدونة الدماغ والغدة النخامية, مما يزيد من الحاجة إلى مزيد من التحقيقات في دور وآثار المنشطات الجنسية على الأنواع الفقارية المتنوعة.
من بين الفقاريات، أصبحت teleosts الحيوانات نموذج قوية في معالجة العديد من الأسئلة البيولوجية والفسيولوجية، بما في ذلك استجابة الإجهاد12،13،نمو14،15،علم وظائف الأعضاء الغذائية16،17 والتكاثر2. Teleosts, التي يتم تمثيل معظمها المنشطات الجنس من قبل استراديول (E2) في الإناث و 11 كيتوتستوستيرون (11-KT) في الذكور18,19, منذ فترة طويلة نماذج تجريبية موثوق بها للتحقيق في المبدأ العام للتكاثر عبر الأنواع. Teleosts تظهر تفرد في اتصالها تحت المهاد والغدة النخامية20،21 وخلايا gonadotropeمتميزة 22، والتي هي في بعض الأحيان مريحة لتوضيح الآليات التنظيمية. وعلاوة على ذلك، ونظرا لقدرتها على كل من التجارب المختبرية والميدانية، فإن الخلايا التليوستية توفر مزايا كثيرة مقارنة بالكائنات الحية الأخرى. فهي غير مكلفة نسبيا لشراء وصيانة23،24. على وجه الخصوص، نماذج تيليوست صغيرة مثل حمار وحشي(دانيو ريو)وmedakaاليابانية (Oryzias latipes)،هي الأنواع ذات البراز عالية جدا ودورة حياة قصيرة نسبيا تمكين التحليل السريع لوظيفة الجينات وآليات المرض23،وبالتالي توفير مزايا أكبر في معالجة عدد كبير من الأسئلة البيولوجية والفسيولوجية، والنظر في العديد من البروتوكولات المتطورة جيدا والأدوات الوراثية المتاحة لهذه الأنواع25.
في العديد من الدراسات، تم استخدام إزالة الغدد التناسلية (استئصال الغدد التناسلية) جنبا إلى جنب مع تقنيات أخذ عينات الدم كوسيلة للتحقيق في العديد من الأسئلة الفسيولوجية، بما في ذلك تأثيره في فسيولوجيا الإنجاب الفقارية في الثدييات26و27و28والطيور29 والبرمائيات30. على الرغم من أن تأثير استئصال الغدد التناسلية على فسيولوجيا الإنجاب يمكن أن يحاكي بدلا من ذلك من قبل الخصوم الستيرويد الجنس, مثل تاموكسيفين وكلوميفين, تأثير الأدوية ويبدو أن تكون غير متناسقة بسبب آثار ثنائية الوسائط31,32. التعرض المزمن لخصم الستيرويد الجنس قد يؤدي إلى توسيع المبيض33,34, والتي قد تعطيل مراقبة آثاره لأغراض طويلة الأجل بسبب النمط الظاهري غير صحية. وبالإضافة إلى ذلك, فمن المستحيل إجراء تجربة الانتعاش بعد العلاج خصم الستيرويد الجنس, لتبرير تأثير محدد من المنشطات الجنس معينة. جنبا إلى جنب مع تلك النقاط المذكورة أعلاه, المقايضات الأخرى من استخدام خصم الستيرويد الجنس وقد استعرضت على نطاق واسع31,32. لذلك, استئصال الغدد المنوية لا يزال يظهر اليوم كتقنية قوية للتحقيق في دور المنشطات الجنس.
في حين أن تقنيات استئصال الغدد الدموية وأخذ عينات الدم سهلة نسبيا في الأنواع الأكبر ، مثل باس البحر الأوروبي (Dicentrarchus labrax)35، بلوهيد wrasse (Thalassoma bifasciatum)36، الكلب (Scyliorhinus canicula)37 وسمك السلور (Heteropneustes fossilis و Clarias bathracus)38،39، يثيرون التحديات عند تطبيقها في الأسماك الصغيرة كما ميداكا. على سبيل المثال، استخدام نظام توصيل التخدير السمك (FADS)40 هو أقل جدوى ويبدو أن تكون عرضة للتلف البدني المفرط للأسماك الصغيرة. بالإضافة إلى ذلك، فإن إجراء استئصال الغدد التي تستخدم عادة لأكبر الأسماك40 ليست مناسبة للأسماك الصغيرة التي تتطلب دقة عالية لتجنب الضرر المفرط. وأخيرا، فإن أخذ عينات الدم يشكل تحديا بسبب محدودية الوصول إلى الأوعية الدموية وكمية الدم الصغيرة في تلك الحيوانات. لذلك ، فإن بروتوكولا واضحا يوضح كل خطوة من خطوات استئصال الغدد الدموية وأخذ عينات الدم في تيليوست صغير أمر مهم.
يوضح هذا البروتوكول الإجراءات التدريجية لاستئصال الغدد الدموية متبوعة بأخذ عينات الدم في ميداكا اليابانية، وهي سمكة صغيرة من أسماك المياه العذبة موطنها شرق آسيا. ميداكا اليابانية لديها الجينوم تسلسل، العديد من الأدوات الجزيئية والجينية المتاحة25،ونظام تحديد الجنس الوراثية التي تسمح للتحقيق في الاختلافات الجنسية قبل الخصائص الجنسية الثانوية أو النواد متطورة41. ومن المثير للاهتمام، تمتلك ميداكا اليابانية النجنات تنصهر خلافا لكثير من الأنواع الأخرى teleost42. هذه التقنيتين مجتمعة يستغرق سوى 8 دقائق في المجموع، وسوف تكمل قائمة بروتوكولات الفيديو الموجودة بالفعل لهذا النوع التي شملت وضع العلامات على الأوعية الدموية43,التصحيح المشبك على أقسام الغدة النخامية44 والخلايا العصبية في الدماغ45, وثقافة الخلايا الأولية46. هذه التقنيات سوف تسمح للمجتمع البحثي للتحقيق وفهم أفضل لأدوار المنشطات الجنس في آليات التغذية المرتدة، فضلا عن اللدونة الدماغ والغدة النخامية في المستقبل.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Glass capilary</td>
			<td></td>
			<td>GD1</td>
			<td>Glass Capillary with Filament GD-1; Narishige</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin sodium salt</td>
			<td></td>
			<td>H4784-1G</td>
			<td>Sigma-aldrich</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle puller</td>
			<td></td>
			<td>P97</td>
			<td>Flaming/Brown Micropipette puller Model P-97; Sutter Instrument</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nylon thread</td>
			<td></td>
			<td>N45VL</td>
			<td>Polyamide suture, 0.2 metric; Crownjun</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic tube</td>
			<td></td>
			<td>T9661</td>
			<td>Eppendorf Safe-lock microcentifuge tube 1.5 ml, Sigma-aldrich</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Razor blade</td>
			<td></td>
			<td>-</td>
			<td>Astra Superior Platinum Double Edge Razor Blades Green, salonwholesale.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicone capillary</td>
			<td></td>
			<td>a16090800ux0403</td>
			<td>Uxcell Silicone Tube 1 mm ID x 2 mm OD, amazon.com&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tricaine</td>
			<td></td>
			<td>WXBC9102V</td>
			<td>Aldrich chemistry</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

gonadectomy and blood sampling procedures in the small size teleost model japanese medaka (oryzias latipes)

المنشطات الجنسية, التي تنتجها الغدد التناسلية, تلعب دورا أساسيا في الدماغ والأنسجة النخامية اللدونة وفي السيطرة العصبية الصماء من التكاثر في جميع الفقاريات من خلال توفير التغذية المرتدة للدماغ والغدة النخامية. تمتلك أسماك تيليوست درجة أعلى من اللدونة النسيجية والاختلاف في استراتيجيات الإنجاب مقارنة بالثدييات ويبدو أنها نماذج مفيدة للتحقيق في دور المنشطات الجنسية والآليات التي تعمل بها. إزالة المصدر الرئيسي لإنتاج الستيرويد الجنس باستخدام استئصال الغدد المنوية جنبا إلى جنب مع أخذ عينات الدم لقياس مستويات الستيرويد وقد راسخة وممكنة إلى حد ما في الأسماك أكبر وتقنية قوية للتحقيق في دور وآثار المنشطات الجنس. ومع ذلك، تثير هذه التقنيات تحديات عند تنفيذها في نماذج تيليوست صغيرة الحجم. هنا، نقوم بوصف الإجراءات خطوة بخطوة لاستئصال الغدد في كل من الذكور والإناث في ميداكا اليابانية تليها أخذ عينات الدم. وتبين أن هذه البروتوكولات ممكنة للغاية في ميداكا التي يشير إليها ارتفاع معدل البقاء على قيد الحياة، والسلامة لمدى الحياة والنمط الظاهري للأسماك، والاستنساخ من حيث إزالة الستيرويد الجنسي. استخدام هذه الإجراءات جنبا إلى جنب مع مزايا أخرى لاستخدام هذا النموذج تيليوست الصغيرة سوف تحسن كثيرا من فهم آليات التغذية المرتدة في السيطرة العصبية الصماء من التكاثر واللدونة الأنسجة التي توفرها المنشطات الجنس في الفقاريات.

يصف هذا البروتوكول كل خطوة لإجراء استئصال الغدد الدموية وأخذ عينات الدم في تيليوست نموذج صغير الحجم، ميداكا اليابانية. معدل بقاء الأسماك بعد استئصال المبيضين (OVX) في الإناث هو 100٪ (10 من أصل 10 أسماك) في حين نجا 94٪ (17 من أصل 18 سمكة) من الذكور بعد استئصال السحلية. وفي الوقت نفسه،...

Watch this Scientific Journal Video about Gonadectomy and Blood Sampling Procedures in the Small Size Teleost Model Japanese Medaka Oryzias latipes at JoVE.com

Gonadectomy and Blood Sampling Procedures in the Small Size Teleost Model Japanese Medaka Oryzias latipes

ويصف المقال بروتوكول سريع لgonadectomize وعينة الدم من الأسماك تيليوست الصغيرة، وذلك باستخدام ميداكااليابانية (Oryzias latipes)كنموذج، للتحقيق في دور المنشطات الجنس في فسيولوجيا الحيوان.

إجراءات استئصال الغدد و أخذ عينات الدم في نموذج تيليوست صغير الحجم الياباني ميداكا (Oryzias latipes)

Sex steroids, produced by the gonads, play an essential role in brain and pituitary tissue plasticity and in the neuroendocrine control of reproduction in ...

Research

JoVE Journal

Biology

Gonadectomy and Blood Sampling Procedures in the Small Size Teleost Model Japanese Medaka (Oryzias latipes)

Seawater Sampling and Collection

أخذ عينات مياه البحر وكوكتيل

This video documents methods for collecting coastal marine water samples and processing them for various downstream applications including biomass ...

Noninvasive In Vivo Small Animal MRI and MRS: Basic Experimental Procedures

Noninvasive In Vivo Small Animal MRI and MRS: Basic Experimental Procedures

موسع في فيفو الحيوانات الصغيرة التصوير بالرنين المغناطيسي وMRS : الإجراءات التجريبية الأساسية

Small animal Magnetic Resonance (MR) research has emerged as an important element of modern biomedical research due to its non-invasive nature and the ...

Microinjection of Medaka Embryos for use as a Model Genetic Organism

Microinjection الجنين الميداكا لاستخدامها بوصفها كائنا النموذجي الوراثية

In this video, we demonstrate the technique of microinjection into one-cell stage medaka embryos. Medaka is a small egg-laying freshwater fish that allows ...

Dechorionation of Medaka Embryos and Cell Transplantation for the Generation of Chimeras

Dechorionation الجنين الميداكا وزرع الخلايا لتوليد الوهم

Medaka is a small egg-laying freshwater fish that allows both genetic and embryological analyses and is one of the three vertebrate model organisms in ...

Whole-mount Immunohistochemical Analysis for Embryonic Limb Skin Vasculature: a Model System to Study Vascular Branching Morphogenesis in Embryo

كله يشن التحليل المناعى للالجنينية الاطراف الأوعية الدموية الجلدية : نظام نموذجي لدراسة الأوعية الدموية المتفرعة التشكل في الأجنة

Whole-mount immunohistochemical analysis for imaging the entire vasculature is pivotal for understanding the cellular mechanisms of branching ...

A Noninvasive Hair Sampling Technique to Obtain High Quality DNA from Elusive Small Mammals

عينات الشعر نونينفاسيفي تقنيات الحمض النووي للحصول على ارتفاع الجودة من الثدييات الصغيرة المراوغ

Noninvasive genetic sampling approaches are becoming increasingly important to study wildlife populations. A number of studies have reported using ...

Quantifying Single Microvessel Permeability in Isolated Blood-perfused Rat Lung Preparation

قياس النفاذية في واحدة Microvessel المعزولة الجرذ إعداد الرئة perfused الدم

The isolated blood-perfused lung preparation is widely used to visualize and define signaling in single microvessels. By coupling this preparation with ...

Non-Terminal Blood Sampling Techniques in Guinea Pigs

غير الطرفية تقنيات أخذ العينات الدم في غينيا الخنازير

Guinea pigs possess several biological similarities to humans and are validated experimental animal models1-3. However, the use of guinea pigs currently ...

Sampling Blood from the Lateral Tail Vein of the Rat

أخذ عينات الدم من الوريد الذيل الأفقي من الفئران

Blood samples are commonly obtained in many experimental contexts to measure targets of interest, including hormones, immune factors, growth factors, ...

Noninvasive Monitoring of Lesion Size in a Heterologous Mouse Model of Endometriosis

رصد موسع لحجم الآفة في نموذج ماوس مغايرة لبطانة الرحم

Here, we describe a protocol for the implementation of a heterologous mouse model in which progression of endometriosis can be assessed in real time ...