Name: partial hepatectomy in adult zebrafish
Uploaded: 2021-04-04T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Partial Hepatectomy in Adult Zebrafish at JoVE.com

أنا.M.O. معتمد من قبل NIAAA (F32AA027135). W.G. مدعوم من قبل R01DK090311، R01DK105198، R24OD017870، وبرنامج كلوديا آدامز بار للتميز في أبحاث السرطان. دبليو جي هو باحث بيو في العلوم الطبية الحيوية.

وأثيرت حمار وحشي وتربية وفقا للإجراءات القياسية. تمت الموافقة على التجارب من قبل اللجنة المؤسسية لرعاية الحيوانات واستخدامها في مستشفى بريغهام والنساء (2016N000405). تم صائم حمار وحشي الكبار لمدة 24 ساعة قبل بدء البروتوكول. مياه النظام يشير إلى المياه في خزانات الإسكان حمار وحشي في المرفق المائ...

<ol>
	<li>Michalopoulos, G. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Principles+of+liver+regeneration+and+growth+homeostasis.">Principles of liver regeneration and growth homeostasis.</a> Comprehensive Physiology. 3, 485-513 (2013).</li><li>Wang, S., Miller, S. R., Ober, E. A., Sadler, K. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Making+it+new+again:+insight+into+liver+development,+regeneration,+and+disease+from+zebrafish+research.">Making it new again: insight into liver development, regeneration, and disease from zebrafish research.</a> Current Topics in Developmental Biology. 124, (2017).</li><li>Michalopoulos, G. K., Bhushan, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liver+regeneration:+biological+and+pathological+mechanisms+and+implications.">Liver regeneration: biological and pathological mechanisms and implications.</a> Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology. , (2020).</li><li>Gemberling, M., Bailey, T. J., Hyde, D. R., Poss, K. 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+zebrafish+as+a+model+for+complex+tissue+regeneration.">The zebrafish as a model for complex tissue regeneration.</a> Trends in Genetics. 29, 611-620 (2013).</li><li>Sadler, K. C., Krahn, K. N., Gaur, N. A., Ukomadu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liver+growth+in+the+embryo+and+during+liver+regeneration+in+zebrafish+requires+the+cell+cycle+regulator+uhrf1.">Liver growth in the embryo and during liver regeneration in zebrafish requires the cell cycle regulator uhrf1.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 104, 1570-1575 (2007).</li><li>Goessling, W., 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=APC+mutant+zebrafish+uncover+a+changing+temporal+requirement+for+wnt+signaling+in+liver+development.">APC mutant zebrafish uncover a changing temporal requirement for wnt signaling in liver development.</a> Developmental Biology. 320, 161-174 (2008).</li><li>Dovey, 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=Topoisomerase+II+is+required+for+embryonic+development+and+liver+regeneration+in+zebrafish.">Topoisomerase II is required for embryonic development and liver regeneration in zebrafish.</a> Molecular and Cellular Biology. 29, 3746-3753 (2009).</li><li>Kan, N. G., Junghans, D., Belmonte, J. C. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Compensatory+growth+mechanisms+regulated+by+BMP+and+FGF+signaling+mediate+liver+regeneration+in+zebrafish+after+partial+hepatectomy.">Compensatory growth mechanisms regulated by BMP and FGF signaling mediate liver regeneration in zebrafish after partial hepatectomy.</a> The FASEB Journal. 23, 3516-3525 (2009).</li><li>Zhu, Z., Chen, J., Xiong, J. W., Peng, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Haploinsufficiency+of+Def+activates+p53-dependent+TGF&#946;+signalling+and+causes+scar+formation+after+partial+hepatectomy.">Haploinsufficiency of Def activates p53-dependent TGF&#946; signalling and causes scar formation after partial hepatectomy.</a> PLoS One. 9, (2014).</li><li>Feng, G., Long, Y., Peng, J., Li, Q., Cui, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcriptomic+characterization+of+the+dorsal+lobes+after+hepatectomy+of+the+ventral+lobe+in+zebrafish.">Transcriptomic characterization of the dorsal lobes after hepatectomy of the ventral lobe in zebrafish.</a> BMC Genomics. 16, 979 (2015).</li><li>Michalopoulos, G. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liver+regeneration.">Liver regeneration.</a> Journal of Cellular Physiology. 213, 286-300 (2007).</li><li>Grisham, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organizational+principles+of+the+liver.">Organizational principles of the liver.</a> The Liver: Biology and Pathobiology: Fifth Edition. , 1-15 (2009).</li></ol>

الاختلافات التشريحية بين سمك الحمار الوحشي ونماذج الثدييات لتجديد الكبد تمثل تحديات فريدة من نوعها لاستئصال الكبد. الكبد في حمار وحشي على مقربة من القلب والأمعاء. عن غير قصد إتلاف أي من الأعضاء يؤدي إلى زيادة معدل الوفيات. لا يتم تغليف كبد حمار وحشي ، مما يجعل من الصعب فصله عن الأمعاء. الكب...

من بين الأعضاء الصلبة في البشر ، والكبد هو الجهاز الوحيد القادر على تجديد1. وهذا أمر بالغ الأهمية، كما الكبد هو جهاز أساسي، المسؤولة عن وظائف التمثيل الغذائي الرئيسية، وتخزين الطاقة، وإزالة السموم من الدم، وإفراز بروتينات البلازما، وإنتاج الصفراء2. يتم استبدال خلايا الكبد المفقودة بسبب الأضرار السامة أو الالتهابية في المقام الأول عن طريق تقسيم خلايا الكبد المتبقية1. نموذج تجريبي كلاسيكي واحد لدراسة تجديد الكبد هو استئصال الكبد الجزئي ، حيث تتم إزالة الفصوص الفردية للكبد ، وترك الفصوص المتبقية سليمة3. تم تطوير هذا الإجراء في البداية في الفئران ، حيث تتم إزالة ما يقرب من ثلثي كتلة الكبد. بعد استئصال الكبد الجزئي في الثدييات ، يحدث التجديد التعويضي في الفصوص المتبقية حتى يستعيد الكبد كتلته الأولية. وتجدر الإشارة إلى أن كبد الثدييات لا يحل محل الفصوص المفقودة.
Zebrafish (دانيو rerio) تمثل نموذجا قابلة للسحب لدراسة تجديد الأعضاء الكبار4. الكبد حمار وحشي، في حين تختلف هيكليا عن الكبد الثدييات، و تتكون من نفس أنواع الخلايا ويخدم نفس الوظيفة كما هو الحال في الثدييات2. ويتكون من ثلاثة فصوص، مع اثنين من الفصوص الظهرية وفص بطني واحد التي تتسطح على طول الأمعاء. وقد سبق إجراء استئصال الهيباتيك الجزئي في سمك الحمار الوحشي، مع روايات متضاربة حول الطريقة الدقيقة للتجديد. عادة، يتم إجراء استئصال الهيباتيك الجزئي ثلث عن طريق إزالة الفص البطني بأكمله. وأشارت التقارير الأولية إلى أنه بعد إزالة الفص البطني ، تم تجديده بالكامل في غضون أسبوع5،6،7، مما يشير إلى أنه على النقيض من كبد الثدييات ، فإن كبد الحمار الوحشي قادر على التجديد غير المتبلور. أظهرت الدراسات اللاحقة أن إزالة الفص البطني أدت إلى تجديد تعويضي في الفصوص الظهرية ، بدلا من تجديد الفص البطني المفقود ، وفي النهاية استعادة كتلة الكبد في غضون أسبوع8،9. كشف التنميط النسخي للفص الظهري بعد استئصال الفص البطني عن تغييرات كبيرة مرتبطة بالتجديد التعويضي10. وبالنظر إلى أن طريقة تجديد الكبد يمكن أن تختلف مع مدىالإصابة 8، تكهننا بأن التناقضات في النتائج قد تكون بسبب الاختلاف التقني في بروتوكول استئصال الكبد الجزئي بين مجموعات البحث.
يصف هذا البروتوكول إجراء لإجراء استئصال الهيباتيك الجزئي ثلث على حمار وحشي الكبار عن طريق إزالة الفص البطني. وستكون هذه التقنية قيمة لتقييم آليات تجديد الكبد.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>16% Paraformaldehyde Aqueous Solution, EM Grade</td>
			<td>Electron Microscopy Sciences</td>
			<td>15700</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 mL Falcon Centrifuge Tubes, Polypropylene, Sterile</td>
			<td>Corning</td>
			<td>352098</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AS 82/220.R2 PLUS Analytical Balance</td>
			<td>Bay State Scale &#38; Systems, INC.</td>
			<td>WL-104-1051</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dumont #55 Forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11295-51</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EMS Kuehne Coverglass/Specimen Forceps</td>
			<td>Electron Microscopy Sciences</td>
			<td>72997-07</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Epifluorescence microscope</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td>Discovery.V8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mastertop Cellulose Cleaning Scrub Sponge</td>
			<td>Amazon</td>
			<td>B07CBSM53Z</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS10X Liquid Conc 4L</td>
			<td>EMD Millipore</td>
			<td>6505-4L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Super Fine Micro Scissors, 3 1/4&#34; straight</td>
			<td>Biomedical Research Instruments</td>
			<td>11-1020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tricaine methanesulfonate</td>
			<td>Syndel</td>
			<td>TRIC-M-GR-0010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tween 20, Fisher BioReagents</td>
			<td>Fischer Scientific</td>
			<td>BP337-500</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

partial hepatectomy in adult zebrafish

فشل الكبد هو واحد من الأسباب الرئيسية للوفاة في جميع أنحاء العالم، والوفيات الناجمة عن أمراض الكبد المزمنة ترتفع بشكل حاد في الولايات المتحدة. الكبد السليم قادر على تجديد من الأضرار السامة، ولكن في أمراض الكبد المتقدمة، وضعف القدرة الطبيعية للكبد لتجديد. وقد برزت حمار وحشي كنظام تجريبي قوي لدراسة التجديد. وهي نموذج مثالي لدراسة تجديد الكبد من استئصال الكبد الجزئي، وهو إجراء له صلة سريرية مباشرة تتم فيه إزالة جزء من الكبد جراحيا، تاركا الباقي سليما. لا يوجد بروتوكول قياسي لاستئصال الهيباتيك الجزئي؛ وقد استخدمت الدراسات السابقة باستخدام هذا النموذج بروتوكولات مختلفة قليلا وأفادت نتائج متباينة. الموصوفة هنا هو كفاءة، بروتوكول استنساخها لإجراء استئصال الهيباتيك الجزئي في حمار وحشي الكبار. نحن نستخدم هذه التقنية لإثبات أن حمار وحشي قادر على تجديد غير متبلور للفص المكروب. يمكن استخدام هذا البروتوكول لمزيد من الاستجواب الآليات اللازمة لتجديد الكبد في حمار وحشي.

من أجل دراسة الإمكانات التجديدية لكبد حمار وحشي البالغين ، قمنا بإجراء استئصال الكبد الجزئي (PHX) في سمك الحمار الوحشي البالغ. بشكل عام، تم اختيار كبار البالغين (30-40 ملم في الطول)، تتراوح أعمارهم بين 1.5-2.5 سنة. وفي إطار التجارب الفردية، تم اختيار الحيوانات من نفس الخزان، وكانت مطابقة للعمر وال...

Watch this Scientific Journal Video about Partial Hepatectomy in Adult Zebrafish at JoVE.com

Partial Hepatectomy in Adult Zebrafish

يصف هذا البروتوكول إجراء إزالة الفص البطني للكبد في سمك الحمار الوحشي البالغ لتمكين دراسة تجديد الكبد.

استئصال الهيباتيك الجزئي في سمك الحمار الوحشي البالغ

Liver failure is one of the leading causes of death worldwide, and mortality from chronic liver disease is rising sharply in the United States. Healthy ...

سيسمح هذا البروتوكول للباحثين بالاستفادة من الأدوات الكيميائية والجينية المتاحة لدراسة آليات تجديد الكبد في سمك الحمار الوحشي. يسمح استئصال الكبد الجزئي بالإزالة الدقيقة للأنسجة لتحفيز تجديد الكبد دون الحاجة إلى الآثار على مستوى الجسم لإصابة الكبد السامة. فقط من خلال فهم الآليات الجزيئية والخلوية لتجديد الكبد يمكننا تصميم علاجات جديدة لعلاج المرضى الذين يعانون من أمراض الكبد المتقدمة.للبدء، وإزالة الأسماك من خزان Tricaine باستخدام ملقط وتضمينها في الأخدود من اسفنجة غارقة Tricaine مع الجانب البطني حتى. ثم ضع الإسفنج تحت مجهر تشريح مع إضاءة من أعلى إلى أسفل. قرصة الجلد والمقاييس فقط الخلفي إلى القلب مع ملقط ناعم وخلق ثقب في تجويف الجسم عن طريق إجراء قطع تحت ملقط مع مقص الربيع محملة.تدوير الإسفنج وجعل شق 3-4 ملليمتر على طول البطن عن طريق قطع posterially نحو زعانف الحوض. ثم تدوير الإسفنج مرة أخرى. اضغط على جانبي الاسفنج بيد واحدة لإجبار الأعضاء الحشوية على الخروج من تجويف الجسم.الفص البطني للكبد موجود على قمة الأمعاء ، والكبد هو بنية وردية أو برتقالية منتشرة على الأمعاء البنية الذهبية ، ويمكن تصورها بوضوح مع فلورية CFP. الضغط على ملقط غرامة بحيث tines لمس بعضها البعض والانزلاق tines بين الكبد والأمعاء. ثم فصل ببطء الصبغات لكسر المرفقات الوريد البوابة بين الكبد والأمعاء.كرر هذه العملية حتى يتم قطع جميع وصلات البوابة بين الكبد والأمعاء ، وسحب الفص البطني من الأمعاء باستخدام ملقط ناعم. قطع الفص البطني خالية من بقية الكبد. فحص الحيوان مع فلورية CFP يدل على أن الفص البطني قد أزيلت.عند الانتهاء، نقل بعناية الأسماك من الإسفنج إلى الخزان الذي يحتوي على مياه النظام وتيار مياه النظام على الخياشيم لبضع دقائق حتى يتعافى السمك ويسبح من تلقاء نفسها. بعد القتل الرحيم للأسماك، إزالته من الماء المثلج. وضعه في الأخدود من اسفنجة مع الجانب البطني حتى وجعل شق جدار الجسم البطني في الموقف الخلفي الأمامي للقلب.ثم إجراء شقين آخرين من حواف الشق الأول التي تعمل على طول المحور الخلفي الأمامي إلى زعانف الحوض، وقشر الجلد والعضلات مرة أخرى للكشف عن الأعضاء الحشوية. يمكن الآن تصور الأعضاء الحشوية مع كل من المجال الساطع والمجهر الفلوري. تم تقدير استعادة الكبد بعد استئصال الكبد الجزئي عن طريق حساب نسبة وزن الكبد إلى الجسم ، والتي كانت 1.8٪ للذكور و 3.3٪ للإناث.تم تحديد نسبة وزن الكبد إلى الجسم من كلا الجنسين في يوم ما بعد الجراحة صفر ، واليوم السابع في استئصال الكبد الجزئي والضوابط الصورية. في يوم ما بعد الجراحة صفر ، يكون للحيوانات الصورية فص بطني مرئي ، ولكن في استئصال الكبد الجزئي ، كان الفص البطني غائبا تماما ، مما أدى إلى انخفاض بنسبة 30٪ في الذكور و20٪ في إناث نسب وزن الكبد إلى الجسم. في اليوم السابع بعد الجراحة في استئصال الكبد الجزئي ، لم يتم تجديد الفص البطني ، وكانت نسب وزن الكبد إلى الجسم في استئصال الكبد الجزئي والضوابط الصورية قابلة للمقارنة ، مما يشير إلى استعادة كتلة الكبد بعد استئصال الكبد الجزئي.تم تحديد تأثير الوقت على تجديد الفص البطني من خلال إجراء استئصال الهيباتيك الجزئي الكامل وقياس الفص البطني إلى نسبة طول الأمعاء. احتل الفص البطني 50 إلى 100٪ من طول الأمعاء في الضوابط الصورية ، ولكن تم تخفيضه بشدة في استئصال الهباتيك الجزئي. كان لدى استئصال الهيباتيك الجزئي في يوم ما بعد الجراحة 36 زيادة في نسبة الفص البطني إلى الأمعاء مقارنة باليوم الأول بعد الجراحة.لوحظ زيادة كبيرة إحصائيا في حجم الفص البطني في الحيوانات التي تتعافى من استئصال الهيباتيك الجزئي في يوم ما بعد الجراحة 36 مقارنة باليوم الأول ، ولكن ليس في الضوابط الصورية. قامت بعض الحيوانات بتجديد الفص البطني، ولكن بعضها لم يفعل ذلك، مما يشير إلى اختلاف في استجابة الجراحة. الجزء الأكثر أهمية من هذا البروتوكول هو فصل الكبد والأمعاء بشكل نظيف بحيث يمكن إزالة الفص البطني بالكامل.يمكن إجراء استئصال الكبد الجزئي في حمار وحشي في خطوط متحولة أو معدلة وراثيا لاقول ان المتطلبات الوراثية لتجديد الكبد.

Research

JoVE Journal

Biology

Transplantation of Whole Kidney Marrow in Adult Zebrafish

زرع نخاع الكلى في الجامعة اسماك الزرد الكبار

Hematopoietic stem cells (HSC) are a rare population of pluripotent cells that maintain all the differentiated blood lineages throughout the life of an ...

Retro-orbital Injection in Adult Zebrafish

الرجعية المدارية في حقن اسماك الزرد الكبار

Drug treatment of whole animals is an essential tool in any model system for pharmacological and chemical genetic studies. Intravenous (IV) injection is ...

Dissection of Organs from the Adult Zebrafish

تشريح هيئات من اسماك الزرد الكبار

Over the last 20 years, the zebrafish has become a powerful model organism for understanding vertebrate development and disease.  Although experimental ...

Intraperitoneal Injection into Adult Zebrafish

حقن داخل الصفاق الى اسماك الزرد الكبار

A convenient method for chemically treating zebrafish is to introduce the reagent into the tank water, where it will be taken up by the fish. However, ...

Dissection of the Adult Zebrafish Kidney

تشريح الكلى اسماك الزرد الكبار

Researchers working in the burgeoning field of adult stem cell biology seek to understand the signals that regulate the behavior and function of stem ...

Heart Dissection in Larval, Juvenile and Adult Zebrafish, Danio rerio

Heart Dissection in Larval, Juvenile and Adult Zebrafish, Danio rerio

تشريح القلب في اليرقات ، اسماك الزرد الأحداث والكبار ، دانيو rerio</em

Zebrafish have become a beneficial and practical model organism for the study of embryonic heart development (see recent reviews1-6), however, work ...

In vivo Electroporation of Morpholinos into the Adult Zebrafish Retina

In vivo Electroporation of Morpholinos into the Adult Zebrafish Retina

في الجسم الحي من Electroporation Morpholinos في شبكية العين اسماك الزرد الكبار

Many devastating inherited eye diseases result in progressive and irreversible blindness because humans cannot regenerate dying or diseased retinal ...

In vivo Electroporation of Morpholinos into the Regenerating Adult Zebrafish Tail Fin

In vivo Electroporation of Morpholinos into the Regenerating Adult Zebrafish Tail Fin

في Electroporation المجراة من Morpholinos في الكبار التجديد زعنفة الذيل الزرد

Certain species of urodeles and teleost fish can regenerate their tissues. Zebrafish have become a widely used model to study the spontaneous regeneration ...

Blood Collection for Biochemical Analysis in Adult Zebrafish

جمع الدم لتحليل الكيمياء الحيوية في الزرد الكبار

The zebrafish has been used as an animal model for studies of several human diseases. It can serve as a powerful preclinical platform for studies of ...

Gavaging Adult Zebrafish

Gavaging اسماك الزرد الكبار

The zebrafish has become an important in vivo model in biomedical research. Effective methods must be developed and utilized to deliver compounds or ...