Name: a scalable model to study the effects of blunt-force injury in adult zebrafish
Uploaded: 2021-05-31T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Scalable Model to Study the Effects of Blunt-Force Injury in Adult Zebrafish at JoVE.com

Авторы хотели бы поблагодарить членов лаборатории Хайда за их вдумчивые дискуссии, техников Центра наук о жизни Фрайманна по уходу за рыбками данио и разведению рыбок данио и Университет Нотр-Дам Оптическая микроскопия Core / NDIIF за использование инструментов и их услуг. Эта работа была поддержана Центром исследований рыбок данио в Университете Нотр-Дам, Центром стволовых клеток и регенеративной медицины в Университете Нотр-Дам, а также грантами Национального института глаз NIH R01-EY018417 (DRH), Программы стипендий выпускников Национального научного фонда (JTH), LTC Neil Hyland Fellowship of Notre Dame (JTH), Стипендия Стражей Свободы (JTH) и Стипендия Пэта Тиллмана (JTH).

Рыбки данио выращивались и содержались на объекте Нотр-Дам Даниофиш в Центре наук о жизни Фраймана. Методы, описанные в этой рукописи, были одобрены Комитетом по уходу и использованию животных Университета Нотр-Дам.
1. Парадигма черепно-мозговой травмы
<ol><li>Добавьте 1 мл 2...

<ol>
	<li>Centers for Disease Control and Prevention. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surveillance+Report+of+Traumatic+Brain+Injury-related+Emergency+Department+Visits,+Hospitalizations,+and+Deaths-United+States,+2014.">Surveillance Report of Traumatic Brain Injury-related Emergency Department Visits, Hospitalizations, and Deaths-United States, 2014.</a> Centers for Disease Control and Prevention, U.S. Department of Health and Human Services. , (2019).</li><li>Galgano, 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=Traumatic+brain+injury:+current+treatment+strategies+and+future+endeavors.">Traumatic brain injury: current treatment strategies and future endeavors.</a> Cell transplantation. 26 (7), 1118-1130 (2017).</li><li>Santiago, L. A., Oh, B. C., Dash, P. K., Holcomb, J. B., Wade, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+clinical+comparison+of+penetrating+and+blunt+traumatic+brain+injuries.">A clinical comparison of penetrating and blunt traumatic brain injuries.</a> Brain injury. 26 (2), 107-125 (2012).</li><li>Korley, F. K., Kelen, G. D., Jones, C. M., Diaz-Arrastia, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emergency+department+evaluation+of+traumatic+brain+injury+in+the+United+States,+2009-2010.">Emergency department evaluation of traumatic brain injury in the United States, 2009-2010.</a> The Journal of Head Trauma Rehabilitation. 31 (6), 379-387 (2016).</li><li>Faul, M., Xu, L., Wald, M., Coronado, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Traumatic Brain Injury in the United States: Emergency Department Visits, Hospitalizations and Deaths. , (2010).</li><li>Campbell, L. J., 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=Notch3+and+DeltaB+maintain+M&#252;ller+glia+quiescence+and+act+as+negative+regulators+of+regeneration+in+the+light-damaged+zebrafish+retina.">Notch3 and DeltaB maintain M&#252;ller glia quiescence and act as negative regulators of regeneration in the light-damaged zebrafish retina.</a> Glia. 69 (3), 546-566 (2021).</li><li>Green, L. A., Nebiolo, J. C., Smith, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microglia+exit+the+CNS+in+spinal+root+avulsion.">Microglia exit the CNS in spinal root avulsion.</a> PLoS Biology. 17 (2), 3000159 (2019).</li><li>Hentig, J., Byrd-Jacobs, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exposure+to+zinc+sulfate+results+in+differential+effects+on+olfactory+sensory+neuron+subtypes+in+the+adult+zebrafish.">Exposure to zinc sulfate results in differential effects on olfactory sensory neuron subtypes in the adult zebrafish.</a> International Journal of Molecular Sciences. 17 (9), 1445 (2016).</li><li>Ito, Y., Tanaka, H., Okamoto, H., Oshima, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+neural+stem+cells+and+their+progeny+in+the+adult+zebrafish+optic+tectum.">Characterization of neural stem cells and their progeny in the adult zebrafish optic tectum.</a> Developmental Biology. 342 (1), 26-38 (2010).</li><li>Becker, C., Becker, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adult+zebrafish+as+a+model+for+successful+central+nervous+system+regeneration.">Adult zebrafish as a model for successful central nervous system regeneration.</a> Restorative Neurology and Neuroscience. 26 (2-3), 71-80 (2008).</li><li>Alyenbawwi, H., 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=Seizures+are+a+druggable+mechanistic+link+between+TBI+and+subsequent+tauopathy.">Seizures are a druggable mechanistic link between TBI and subsequent tauopathy.</a> eLife. 10, 58744 (2021).</li><li>Kaslin, J., Kroehne, V., Ganz, J., Hans, S., Brand, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distinct+roles+of+neuroepithelia-like+and+radial+glia-like+progenitor+cells+in+cerebellar+regeneration.">Distinct roles of neuroepithelia-like and radial glia-like progenitor cells in cerebellar regeneration.</a> Development. 144 (8), 1462-1471 (2017).</li><li>McCutcheon, V., 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=A+novel+model+of+traumatic+brain+injury+in+adult+zebrafish+demonstrates+response+to+injury+and+treatment+comparable+with+mammalian+models.">A novel model of traumatic brain injury in adult zebrafish demonstrates response to injury and treatment comparable with mammalian models.</a> Journal of Neurotrauma. 34 (7), 1382-1393 (2017).</li><li>Skaggs, K., Goldman, D., Parent, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Excitotoxic+brain+injury+in+adult+zebrafish+stimulates+neurogenesis+and+long-distance+neuronal+integration.">Excitotoxic brain injury in adult zebrafish stimulates neurogenesis and long-distance neuronal integration.</a> Glia. 62 (12), 2061-2079 (2014).</li><li>Kishimoto, N., Shimizu, K., Sawamoto, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+regeneration+in+a+zebrafish+model+of+adult+brain+injury.">Neuronal regeneration in a zebrafish model of adult brain injury.</a> Disease Models &amp; Mechanisms. 5 (2), 200-209 (2012).</li><li>Kroehne, V., Freudenreich, D., Hans, S., Kaslin, J., Brand, M. <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+adult+zebrafish+brain+from+neurogenic+radial+glia-type+progenitors.">Regeneration of the adult zebrafish brain from neurogenic radial glia-type progenitors.</a> Development. 138 (22), 4831-4841 (2011).</li><li>Marmarou, A., 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=A+new+model+of+diffuse+brain+injury+in+rats.+Part+I:+Pathophysiology+and+biomechanics.">A new model of diffuse brain injury in rats. Part I: Pathophysiology and biomechanics.</a> Journal of Neurosurgery. 80 (2), 291-300 (1994).</li><li>Mussulini, B. H., 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=Seizures+induced+by+pentylenetetrazole+in+the+adult+zebrafish:+a+detailed+behavioral+characterization.">Seizures induced by pentylenetetrazole in the adult zebrafish: a detailed behavioral characterization.</a> PloS One. 8 (1), 54515 (2013).</li><li>Kalueff, A., 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=Towards+a+comprehensive+catalog+of+zebrafish+behavior+1.0+and+beyond.">Towards a comprehensive catalog of zebrafish behavior 1.0 and beyond.</a> Zebrafish. 10 (1), 70-86 (2013).</li><li>Xiong, Y., Mahmood, A., Chopp, M. <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+of+traumatic+brain+injuries.">Animal models of traumatic brain injuries.</a> Nature Reviews Neuroscience. 14, 128-142 (2013).</li><li>Amamoto, R., 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=Adult+axolotls+can+regenerate+original+neuronal+diversity+in+response+to+brain+injury.">Adult axolotls can regenerate original neuronal diversity in response to brain injury.</a> eLife. 5, 13998 (2016).</li><li>Yamamoto, S., Levin, H., Prough, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mild,+moderate+and+severe:+terminology+implications+for+clinical+and+experimental+traumatic+brain+injury.">Mild, moderate and severe: terminology implications for clinical and experimental traumatic brain injury.</a> Current Opinion in Neurology. 31 (6), 672-680 (2008).</li><li>Lund, S., 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=Moderate+traumatic+brain+injury,+acute+phase+course+and+deviations+in+physiological+variables:+an+observational+study.">Moderate traumatic brain injury, acute phase course and deviations in physiological variables: an observational study.</a> Scandinavian Journal of Trauma Resuscitation and Emergency Medicine. 24, 77 (2016).</li><li>Levin, H., Arrastia, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diagnosis,+prognosis,+and+clinical+management+of+mild+traumatic+brain+injury.">Diagnosis, prognosis, and clinical management of mild traumatic brain injury.</a> The Lancet Neurology. 14 (5), 506-517 (2015).</li><li>Ruff, R. 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=Recommendations+for+diagnosing+a+mild+traumatic+brain+injury:+a+National+Academy+of+Neuropsychology+education+paper.">Recommendations for diagnosing a mild traumatic brain injury: a National Academy of Neuropsychology education paper.</a> Archives of Clinical Neuropsychology: The Official Journal of the National Academy of Neuropsychologists. 24 (1), 3-10 (2009).</li><li>Ganz, J., Brand, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adult+neurogenesis+in+fish.">Adult neurogenesis in fish.</a> Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 8 (7), 019018 (2016).</li><li>Grandel, H., Kaslin, J., Ganz, J., Wenzel, I., Brand, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+stem+cells+and+neurogenesis+in+the+adult+zebrafish+brain:+origin,+proliferation+dynamics,+migration+and+cell+fate.">Neural stem cells and neurogenesis in the adult zebrafish brain: origin, proliferation dynamics, migration and cell fate.</a> Developmental Biology. 295, 263-277 (2006).</li><li>Lahne, M., Nagashima, M., Hyde, D. R., Hitchcock, P. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reprogramming+Muller+glia+to+regenerate+retinal+neurons.">Reprogramming Muller glia to regenerate retinal neurons.</a> Annual Review of Visual Science. 6, 171-193 (2020).</li></ol>

Исследования нейротравм и связанных с ними последствий уже давно сосредоточены на традиционных нерегенеративных моделях грызунов20. Только недавно исследования применили различные формы повреждения ЦНС к регенеративным моделям9,11,13,14,21....

Черепно-мозговые травмы (ЧМТ) являются глобальным кризисом в области здравоохранения и основной причиной смерти и инвалидности. В Соединенных Штатах примерно 2,9 миллиона человек испытывают ЧМТ каждый год, а в период с 2006 по 2014 год смертность из-за ЧМТ или последствий ЧМТ увеличилась более чем на 50%1. Тем не менее, ЧМТ различаются по своей этиологии, патологии и клинической картине в значительной степени из-за механизма травмы (MOI), который также влияет на стратегии лечения и прогнозируемый прогноз2. Хотя ЧМТ могут быть результатом различных MOI, они преимущественно являются результатом либо проникающей, либо тупой травмы. Проникающие травмы составляют небольшой процент ЧМТ и порождают тяжелую и очаговую травму, которая локализуется в ближайших и окружающих пронзенных областях мозга3. Напротив, ЧМТ тупой силы чаще встречаются в общей популяции, охватывают диапазон тяжестей (легкая, умеренная и тяжелая) и вызывают диффузную, гетерогенную и глобальную травму, затрагивающую несколько областей мозга1,4,5.
Рыбки данио (Danio rerio) были использованы для изучения широкого спектра неврологических повреждений, охватывающих центральную нервную систему (ЦНС)6,7,8,9. Рыбки данио также обладают, в отличие от млекопитающих, врожденной и надежной регенеративной реакцией для восстановления повреждений ЦНС10. Современные модели травм рыбок данио используют различные методы травм, включая проникновение, иссечение, химическое оскорбление или волны давления11,12,13,14,15,16. Тем не менее, каждый из этих методов использует MOI, который редко испытывается человеческой популяцией, не масштабируется в диапазоне тяжести травм и не учитывает гетерогенность или тяжесть зависимых от осложнений ЧМТ, о которых сообщалось после тупой ЧМТ. Эти факторы ограничивают использование модели рыбок данио для понимания основных механизмов патологий, связанных с наиболее распространенной формой ЧМТ в человеческой популяции (легкие тупые травмы).
Мы стремились разработать быструю и масштабируемую модель тупой ЧМТ данио, которая предоставляет возможности для исследования патологии травмы, прогрессирования осложнений ЧМТ и врожденной регенеративной реакции. Мы модифицировали обычно используемое падение веса грызунов Marmarou17 и применили его к взрослым рыбкам данио. Эта модель дает воспроизводимый диапазон тяжестей, варьирующихся от легкой, умеренной до тяжелой. Эта модель также повторяет несколько аспектов патологии ЧМТ человека в зависимости от тяжести, включая судороги, отеки, субдуральные и внутримозговые гематомы, гибель нейронных клеток и когнитивные дефициты, такие как ухудшение обучения и памяти. Через несколько дней после травмы патологии и дефициты рассеиваются, возвращаясь к уровням, напоминающим неповрежденные контрольные группы. Кроме того, эта модель рыбок данио демонстрирует надежную реакцию пролиферации и регенерации нейронов по всей нейрооси в отношении тяжести травмы.
Здесь мы предоставляем подробную информацию о настройке и индукции травмы тупой силы, оценке посттравматических судорог, оценке сосудистых повреждений, инструкциях по подготовке участков мозга, подходах к количественной оценке отека и понимании пролиферативной реакции после травмы.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>2-phenoxyethanol</td>
			<td>Sigma Alderich</td>
			<td>77699</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>#00 buckshot</td>
			<td>Remington</td>
			<td>RMS23770</td>
			<td>3.3g weight for sTBI</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>#3 buckshot</td>
			<td>Remington</td>
			<td>RMS23776</td>
			<td>1.5g weight for miTBI/moTBI</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>#5 Dumont forceps</td>
			<td>WPI</td>
			<td>14098</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5-ethynyl-2&#8217;-deoxyuridine</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>A10044</td>
			<td>EdU</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5ml glass vial</td>
			<td>VWR</td>
			<td>66011-063</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Click-iT EdU Cell Proliferation Kit</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>C10340</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CytoOne 12-well plate</td>
			<td>USA Scientific</td>
			<td>CC7682-7512</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Instant Ocean</td>
			<td>Instant Ocean</td>
			<td>SS15-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Super frost postiviely charged slides</td>
			<td>VWR</td>
			<td>48311-703</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Super PAP Pen Liquid Blocker</td>
			<td>Ted Pella</td>
			<td>22309</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue freezing medium</td>
			<td>VWR</td>
			<td>15148-031</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a scalable model to study the effects of blunt-force injury in adult zebrafish

Черепно-мозговые травмы тупой силы (ЧМТ) являются наиболее распространенной формой травмы головы, которая охватывает диапазон тяжестей и приводит к сложным и гетерогенным вторичным эффектам. Хотя нет механизма для замены или регенерации потерянных нейронов после ЧМТ у людей, рыбки данио обладают способностью регенерировать нейроны по всему телу, включая мозг. Чтобы изучить широту патологий, проявляющихся у рыбок данио после тупой ЧМТ, и изучить механизмы, лежащие в основе последующего регенеративного ответа нейронов, мы модифицировали обычно используемое падение веса грызунов Мармару для использования у взрослых рыбок данио. Наша простая модель тупой ЧМТ является масштабируемой, вызывая легкую, умеренную или тяжелую ЧМТ, и повторяет многие фенотипы, наблюдаемые после ЧМТ человека, такие как контактные и посттравматические судороги, отеки, субдуральные и внутримозговые гематомы и когнитивные нарушения, каждый из которых проявляется в зависимости от тяжести травмы. Последствия ЧМТ, которые начинают появляться в течение нескольких минут после травмы, стихают и возвращаются к почти неповрежденным контрольным уровням в течение 7 дней после травмы. Регенеративный процесс начинается уже через 48 часов после травмы (hpi), с пиком пролиферации клеток, наблюдаемым при 60 hpi. Таким образом, наша модель тупой ЧМТ рыбок данио производит характерные патологии ЧМТ первичного и вторичного повреждения, аналогичные ЧМТ человека, что позволяет исследовать начало и прогрессирование заболевания, а также механизмы регенерации нейронов, которые являются уникальными для рыбок данио.

Подготовка установки для индукции травм позволяет быстро и упрощенно доставить масштабируемую ЧМТ тупой силы взрослой рыбке данио. Градуированная тяжесть модели травмы обеспечивает несколько легко идентифицируемых показателей успешной травмы, хотя повреждение сосудов является одн...

Watch this Scientific Journal Video about A Scalable Model to Study the Effects of Blunt-Force Injury in Adult Zebrafish at JoVE.com

A Scalable Model to Study the Effects of Blunt-Force Injury in Adult Zebrafish

Мы модифицировали модель снижения веса Мармару для взрослых рыбок данио, чтобы изучить широту патологий после черепно-мозговой травмы тупой силы (ЧМТ) и механизмы, лежащие в основе последующей регенерации нейронов. Эта модель ЧМТ с тупой силой является масштабируемой, индуцирует легкую, умеренную или тяжелую ЧМТ и повторяет гетерогенность травмы, наблюдаемую при ЧМТ человека.

Масштабируемая модель для изучения последствий травмы тупой силой у взрослых рыбок данио

Blunt-force traumatic brain injuries (TBI) are the most common form of head trauma, which spans a range of severities and results in complex and ...

Этот протокол обеспечивает простой, быстрый и воспроизводимый метод для индуцирования масштабируемой черепно-мозговой травмы тупой силой у взрослых рыбок данио. Взрослые рыбки данио, которые подвергаются этой черепно-мозговой травме тупой силой, демонстрируют многие характеристики, наблюдаемые у людей, которые страдают от тупой ЧМТ. Демонстрировать процедуру будут г-н Джеймс Хентиг и г-жа Кейли Клогесси, два докторанта из моей лаборатории.Начните с наполнения чашки Петри пластильной глиной. Затем используйте пальцы или заднюю часть пары щипцов, чтобы создать приподнятую платформу с дополнительной моделирующей глиной. Разделите приподнятую платформу вдоль на две примерно равные половины с помощью лезвия бритвы.Сформируйте две половинки в канал, чтобы он вмещал длину взрослой рыбы. Используйте дополнительную глину для строительства стен, чтобы закрепить 2/3 тела рыбы с открытой головой. Заформуйте небольшую опору в открытой области головы перпендикулярно стенам, чтобы избежать вращения или отдачи головы при травме.Убедитесь, что боковые стороны канала не препятствуют падению веса. Используйте мини-дырокол для создания 3-миллиметрового стального диска из мигающей стали 22-го калибра. Поместите анестезируемую рыбу, не реагирующую на зажатие хвоста на глиняной плесени в канале спинной стороной вверх, чтобы ее тело было закреплено по бокам.Поместите 3-миллиметровый стальной диск 22-го калибра на головку, центрированную над нужной точкой удара. Выровняйте рыбу перпендикулярно, чтобы ее голова не наклонялась в одну сторону, что может привести к неравномерному удару. Используйте стандартную кольцевую подставку и зажим для рычага, чтобы закрепить стальную или пластиковую трубку, гарантируя, что она прямая, поэтому дно трубки находится на 1,5 сантиметра выше головы рыбки данио.Посмотрите вниз на трубку, чтобы убедиться, что она выровнена над стальной пластиной. Выберите подходящий шарикоподшипник, исходя из желаемой тяжести травмы. Опустите шарикоподшипник с заданной высоты вниз по трубе на стальную пластину.Затем поместите раненую рыбу в резервуар для восстановления для наблюдения. Наполните чашку Петри моделирующей глиной и создайте небольшую полость для поддержки тела во время рассечения. Поместите рыбу в глиняную форму спинной стороной вверх.Поместите два штыря для рассечения, один через среднюю линию на полпути вниз по телу, а другой примерно на 5 миллиметров за основанием головы. Используйте пару из 5 щипцов Дюмона, чтобы тупо перерезать зрительный нерв и удалить глаза. Поместите один конец из 5 щипцов под правую теменную пластину.Сделайте преднамеренное ножничное действие, двигаясь к ростральному концу и снимите правую фронтальную пластину. Затем поверните рыбу на 90 градусов по часовой стрелке. Поместите один конец 5 щипцов под левую теменную пластину и используйте то же движение ножницами, чтобы удалить левую теменную и фронтальную пластины, обнажая весь спинной аспект мозга.Используйте 5 щипцов, чтобы тупо трансецировать верхнюю челюсть так, чтобы обонятельные луковицы сохранились и не были повреждены. Используя те же щипцы, удалите правую оперкул, предоперку, интероперкул и субоперкул. Затем тупо резекция мускулатуры на каудальном конце кальвария, чтобы обнажить спинной мозг.Используя щипцы, тупо перерезайте спинной мозг. Аккуратно поместите щипцы под мозг и аккуратно удалите мозг из кальвария. Рассекните весь мозг или интересующую область, используя инструкции в текстовой рукописи, и поместите мозг немедленно на небольшую весовую лодку, используя тонкие щипцы, следя за тем, чтобы не заколоть или не соскрести мозг.Перенесите мозг на смоляную сушильную весовую лодку и запишите влажный вес мозга. Сориентируйте мозги, чтобы положить их на весовую лодку спинной стороной вверх. Затем поместите мозг и сушильную весовую лодку в гибридизационную печь, установленную на 60 градусов Цельсия в течение восьми часов.Чтобы перенести мозг на новую смолистую маленькую весовую лодку, как только она высохнет, сжимайте тонкие щипцы вместе и, начиная с вентральной стороны мозга, зачерпывайте движение вверх. Сделайте частичный разрез на влажной губке. Поместите по одной рыбе за раз в отверстие вентральной стороной вверх и используйте иглу 30-го калибра, чтобы ввести примерно 40 микролитров 10 миллимоляров EdU в тело рыбы.Затем верните рыбу в резервуар для хранения, заполненный системной водой. Соберите мозги, как упоминалось ранее, и поместите их как группу в 9-миллилитровый стеклянный флакон, содержащий 2 миллилитра из девяти частей 100% этанола на одну часть 37% формальдегида. Зафиксируйте мозги при 4 градусах Цельсия на платформе коромысла.Используйте криостатный патрон, чтобы встроить мозг в TFM в нужной ориентации на сухом льду. Было обнаружено, что повреждение сосудов является одной из самых простых и заметных патологий для выявления успешной травмы с помощью этой модели. Способность идентифицировать показатель изменяется при напряжении рыбы, используемой во время травмы.Идентификацию сосудистого повреждения у дикого типа AB было трудно различить между легкой или умеренной ЧМТ и неповрежденными контрольными рыбами из-за пигментации. После травмы легкая рыба ЧМТ показала минимальные поверхностные ссадины, в то время как умеренная рыба ЧМТ продемонстрировала ограниченное кровоизлияние в мозг. Степень травмы была очевидна у тяжелой ЧМТ рыбы.Напротив, повреждение сосудов может быть легко идентифицировано при использовании рыбы-альбиноса или каспера. Отек головного мозга из-за травмы оценивали с помощью отека. Напротив, как умеренная ЧМТ, так и тяжелая ЧМТ имели значительный отек, 1 dpi и 3 dpi, но содержание жидкости как умеренной ЧМТ, так и тяжелой ЧМТ вернулось к уровням, напоминающим неповрежденные контрольные значения на 5 dpi.Это тупое силовое повреждение привело к надежной реакции пролиферации клеток, охватывающей нейрооси. Повышенная маркировка EdU наблюдалась в желудочковой и субвентрикулярной зонах переднего мозга по сравнению с неповрежденной контрольной группой. Поврежденный мозг показал повышенную маркировку EdU в перивентрикулярной серой зоне, оптических тектальных долях и аспектах переднего гипоталамуса по сравнению с неповрежденным мозгом рыбы.После тяжелой ЧМТ нейрогенные области в заднем мозге демонстрировали повышенную пролиферацию клеток по сравнению с неповрежденным мозгом. Для правильной индукции травмы убедитесь, что рыба закреплена и стабильна в пресс-форме, и что трубка прямая, чтобы избежать удара вне центра или изменить траекторию падения веса. Эта процедура обеспечивает быстрый и экономически эффективный метод индукции тупой силовой травмы, применяемый к регенеративной модели, который будет особенно применим для повторных травм головы или регенеративных исследований, вызванных травмой.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

An Optic Nerve Crush Injury Murine Model to Study Retinal Ganglion Cell Survival

Зрительный нерв размозжение мышиной моделью для изучения сетчатки выживания клеток ганглия

Injury to the optic nerve can lead to axonal degeneration, followed by a gradual death of retinal ganglion cells (RGCs), which results in irreversible ...

Micromanipulation of Gene Expression in the Adult Zebrafish Brain Using Cerebroventricular Microinjection of Morpholino Oligonucleotides

Микроманипуляция экспрессии генов в головном мозге взрослых данио рерио Использование церебровентрикулярных Микроинъекции олигонуклеотиды Морфолино

Manipulation of gene expression in tissues is  required to perform functional studies. In this paper, we demonstrate the  cerebroventricular ...

Electrophysiological Recording in the Brain of Intact Adult Zebrafish

Электрофизиологические записи в мозгу неповрежденном взрослых данио рерио

Previously, electrophysiological studies in adult zebrafish have been limited to slice preparations or to eye cup preparations and electrorentinogram ...

Stab Wound Injury of the Zebrafish Adult Telencephalon: A Method to Investigate Vertebrate Brain Neurogenesis and Regeneration

Ножевое ранение Травма данио рерио взрослых мозге: Метод по расследованию позвоночных мозг нейрогенеза и Регенерация

Adult zebrafish have an amazing capacity to regenerate their central nervous system after injury. To investigate the cellular response and the molecular ...

The Olfactory System as a Model to Study Axonal Growth Patterns and Morphology In Vivo

The Olfactory System as a Model to Study Axonal Growth Patterns and Morphology In Vivo

Обонятельная система как модель для изучения характера роста аксонов и морфология<em&gt; В Vivo</em

The olfactory system has the unusual capacity to generate new neurons throughout the lifetime of an organism. Olfactory stem cells in the basal portion of ...

Effects of Blast-induced Neurotrauma on Pressurized Rodent Middle Cerebral Arteries

Последствия взрыва индуцированной нейротравма под давлением грызунов средней мозговой артерии

Though there have been studies on the histopathological and behavioral effects of blast exposure, fewer have been dedicated to blast&#39;s cerebral ...

Facial Nerve Surgery in the Rat Model to Study Axonal Inhibition and Regeneration

Лицевая хирургия нерва в модели крыс для изучения аксоналинизм и регенерации

This protocol describes consistent and reproducible methods to study axonal regeneration and inhibition in a rat facial nerve injury model. The facial ...

Using Zebrafish Larvae to Study the Pathological Consequences of Hemorrhagic Stroke

Использование larvae зебрафиш для изучения патологических последствий геморрагического инсульта

Despite being the most severe subtype of stroke with high global mortality, there is no specific treatment for patients with intracerebral hemorrhage ...

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

Сочетание поведения и ЭЭГ для изучения влияния медитации осознанности на эпизодическую память

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

A Metric Test for Assessing Spatial Working Memory in Adult Rats Following Traumatic Brain Injury

Метрический тест для оценки пространственной рабочей памяти у взрослых крыс после черепно-мозговой травмы

Impairments to sensory, short-term, and long-term memory are common side effects after traumatic brain injury (TBI). Due to the ethical limitations of ...