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

Авторы благодарят г-жу Лурдес Карреон Г Тан за ее помощь в рыбоводстве. Эта работа финансировалась NMBU, Grants-in-Aid от Японского общества содействия развитию науки (JSPS) (грант No 18H04881 и 18K19323) и грантом на исследовательские проекты в области фундаментальных наук от Фонда Сумитомо в S.K.

Все эксперименты и обращение с животными проводились в соответствии с рекомендациями по благополучию экспериментальных животных в Норвежском университете естественных наук. Эксперименты с использованием гонадэктомии были одобрены Норвежским управлением по безопасности пищевых пр...

Как сообщалось в предыдущей литературе, гонадэктомия и забор крови уже давно используются у других модельных видов для исследования вопросов, связанных с ролью половых стероидов в регуляции оси БПГ. Однако эти методы, по-видимому, поддаются только более крупным животным. Учитывая небо?...

У позвоночных половые стероиды, которые в основном вырабатываются гонадами, играют важную роль в регуляции оси Мозг-Гипофиз-Гонад (БПГ) через различные механизмы обратной связи1,2,3,4,5. Кроме того, половые стероиды влияют на пролиферацию и активность нейронов в головном мозге6,7,8 и эндокринных клеток, включая гонадотропы, в гипофизе9,10,и таким образом играют решающую роль в пластичности мозга и гипофиза. Несмотря на относительно хорошие знания млекопитающих, механизм регуляции оси BPG, опосредованный половыми стероидами, далек от понимания у видов, не являющихся млекопитающими, что приводит к плохому пониманию эволюционных законсервированных принципов11. По-прежнему существует ограниченное число исследований, документирующих роль половых стероидов в пластичности мозга и гипофиза, что повышает необходимость дальнейших исследований роли и влияния половых стероидов на различные виды позвоночных.
Среди позвоночных телеосты стали мощными образцовыми животными в решении многочисленных биологических и физиологических вопросов, включая реакцию на стресс12,13,рост14,15,физиологию питания16,17 и размножение2. Телеосты, в которых половые стероиды в основном представлены эстрадиолом (Е2) у самок и 11-кетотестостероном (11-КТ) у самцов18,19лет, уже давно являются надежными экспериментальными моделями для исследования общего принципа размножения между видами. Телеосты проявляют уникальность в своих гипоталамо-гипофизарных соединениях20,21 и отчетливых гонадотропных клетках22,которые иногда удобны для выяснения регуляторных механизмов. Более того, благодаря своей пригодности как к лабораторным, так и к полевым экспериментам, телеосты предлагают много преимуществ по сравнению с другими организмами. Их относительно недорого приобрести и обслуживать23,24. В частности, небольшие модели телеоста, такие как рыбкиданио (Danio rerio)и японская медака(Oryzias latipes),являются видами с очень высокой плодовитостью и относительно коротким жизненным циклом, позволяющим быстро анализировать функцию генов и механизмы заболевания23,что обеспечивает еще большие преимущества в решении множества биологических и физиологических вопросов, учитывая многочисленные хорошо разработанные протоколы и генетический инструментарий, доступные для этих видов25.
В многочисленных исследованиях удаление гонад (гонадэктомия) наряду с методами забора крови были использованы в качестве метода для исследования многих физиологических вопросов, в том числе его влияния на репродуктивную физиологию позвоночных у млекопитающих26,27,28,птиц29 и амфибий30. Хотя влияние гонадэктомии на репродуктивную физиологию может быть альтернативно имитировано антагонистами половых стероидов, такими как тамоксифен и кломифен, эффект препаратов, по-видимому, непоследователен из-за бимодальных эффектов31,32. Хроническое воздействие антагониста половых стероидов может привести к увеличению яичников33,34,что может отключить наблюдение за его эффектами в долгосрочных целях из-за нездорового фенотипа. Кроме того, невозможно провести восстановительный эксперимент после лечения половыми стероидами, чтобы оправдать специфический эффект определенных половых стероидов. Наряду с вышеупомянутыми моментами, другие компромиссы использования секс-стероидных антагонистов были широко рассмотрены31,32. Поэтому гонадэктомия все еще появляется сегодня как мощный метод исследования роли половых стероидов.
В то время как методы гонадэктомии и забора крови относительно легко выполнять у более крупных видов, таких как европейский морской окунь(Dicentrarchus labrax)35,синеголовый крапивник(Thalassoma bifasciatum)36,собачья рыба(Scyliorhinus canicula)37 и сом(Heteropneustes fossilis и Clarias bathracus)38,39,они вызывают проблемы при применении к мелким рыбам в качестве медака. Например, использование системы доставки рыбной анестезии (FADS)40 менее осуществимо и, по-видимому, подвержено чрезмерному физическому повреждению мелких рыб. Кроме того, процедура гонадэктомии, которая обычно используется для более крупных рыб40, не подходит для мелких рыб, что требует высокой точности, чтобы избежать чрезмерных повреждений. Наконец, забор крови является сложной задачей из-за ограниченного доступа к кровеносных сосудам и небольшого количества крови у этих животных. Поэтому важен четкий протокол, демонстрирующий каждый шаг гонадэктомии и забора крови в небольшом телеосте.
Этот протокол демонстрирует пошаговые процедуры гонадэктомии с последующим забором крови у японской медаки, небольшой пресноводной рыбы, произрастающих в Восточной Азии. Японские медаки имеют секвенированный геном, несколько молекулярных и генетических инструментов, доступных25,и генетическую систему определения пола, позволяющую проводить исследование половых различий до того, как вторичные половые признаки или гонады будут хорошо развиты41. Интересно, что японские медаки обладают сросшейся гонадой в отличие от многих других видов телеостов42. Эти два метода в совокупности занимают всего 8 минут и завершат список видеопротегов, уже существующих для этого вида, которые включают маркировку кровеносных сосудов43,зажим патча на участках44 гипофиза и нейронах мозга45и первичную культуру клеток46. Эти методы позволят исследовательской общине исследовать и лучше понять роль половых стероидов в механизмах обратной связи, а также пластичность мозга и гипофиза в будущем.

<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)

Половые стероиды, вырабатываемые гонадами, играют важную роль в пластичности мозга и тканей гипофиза и в нейроэндокринном контроле размножения у всех позвоночных, обеспечивая обратную связь с мозгом и гипофизом. Телеостные рыбы обладают более высокой степенью тканевой пластичности и вариации репродуктивных стратегий по сравнению с млекопитающими и, по-видимому, являются полезными моделями для изучения роли половых стероидов и механизмов, с помощью которых они действуют. Удаление основного источника производства половых стероидов с помощью гонадэктомии вместе с забором крови для измерения уровня стероидов было хорошо установлено и довольно осуществимо у более крупных рыб и является мощным методом исследования роли и эффектов половых стероидов. Однако эти методы вызывают проблемы при реализации в моделях телеоста небольшого размера. Здесь мы описываем пошаговые процедуры гонадэктомии как у мужчин, так и у женщин японской медаки с последующим забором крови. Показано, что эти протоколы весьма осуществимы в медаке, о чем свидетельствует высокая выживаемость, безопасность для продолжительности жизни и фенотипа рыбы, а также воспроизводимость с точки зрения клиренса половых стероидов. Использование этих процедур в сочетании с другими преимуществами использования этой модели малого телеоста значительно улучшит понимание механизмов обратной связи в нейроэндокринном контроле репродукции и пластичности тканей, обеспечиваемых половыми стероидами у позвоночных.

Этот протокол описывает каждый шаг для выполнения гонадэктомии и забора крови в модели малого размера телеоста, японской медаке. Выживаемость рыб после овариэктомии (OVX) у самок составляет 100% (10 из 10 рыб), в то время как 94% (17 из 18 рыб) самцов выжили после орхидэктомии. Меж?...

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

В статье описан быстрый протокол гонадетомизации и отбора проб крови у маленьких телеостных рыбок, используя японскую медаку(Oryzias latipes)в качестве модели, для исследования роли половых стероидов в физиологии животных.

Процедуры гонадэктомии и забора крови в малогабаритной модели Teleost японской медаки (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

Отбор проб морской воды и сбор

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

Неинвазивная В Vivo Маленькое Существо МРТ и МРС: Основные экспериментальные процедуры

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

Микроинъекция эмбрионов оризии для использования в качестве модели Генетические организма

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 эмбрионов оризии и клеточной трансплантации для генерации химерами

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

Всего монтажа иммуногистохимического анализа для Эмбриональные сосудистой кожи конечностей: модельная система для исследования сосудистой Ветвление Морфогенез в зародыше

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

Неинвазивный метод отбора проб волос для получения высоких ДНК Качество от Неуловимый мелких млекопитающих

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

Количественная Single микрососудов проницаемость в изолированном крови-перфузии Rat Подготовка легких

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

Номера для терминалов методы проб крови у морских свинок

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

Забор крови из боковой хвостовой вены крыс

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

Неинвазивный мониторинг размера поражения в гетерологичных мыши модели эндометриоза

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