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

Yazarlar, Hyde laboratuvar üyelerine düşünceli tartışmaları için, zebra balığı bakımı ve bakımı için Freimann Yaşam Bilimleri Merkezi teknisyenlerine ve Notre Dame Üniversitesi Optik Mikroskopi Çekirdeği / NDIIF'e enstrümanların kullanımı ve hizmetleri için teşekkür eder. Bu çalışma Notre Dame Üniversitesi Zebra Balığı Araştırmaları Merkezi, Notre Dame Üniversitesi Kök Hücre ve Rejeneratif Tıp Merkezi tarafından desteklendi ve NIH R01-EY018417 Ulusal Göz Enstitüsü (DRH), Ulusal Bilim Vakfı Lisansüstü Araştırma Burs Programı (JTH), LTC Neil Hyland Notre Dame Bursu (JTH), Özgürlük Bursu Nöbetçileri (JTH) ve Pat Tillman Bursu (JTH).

Zebra balıkları, Freimann Yaşam Bilimleri Merkezi'ndeki Notre Dame Zebra balığı tesisinde yetiştirildi ve bakımı yapıldı. Bu yazıda açıklanan yöntemler Notre Dame Üniversitesi Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi tarafından onaylanmıştır.
1. Travmatik beyin hasarı paradigması
<ol><li>1 L sistem suyuna 1 mL 2-fenoksyethanol ekleyin (1 L deiyonize RO suyunda 60 mg Hazır Okyanus).</li>
	<li>Oda sıcaklığında 2 L sistem suyu içeren havalandırılmış bir geri kazanım ...

<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>

Nörotrauma ve ilişkili sekellerin araştırılması uzun zamandır geleneksel rejeneratif olmayan kemirgen modellerine odaklanmaktadır20. Sadece son zamanlarda çalışmalar rejeneratif modellere çeşitli CNS hasarı formları uyguladı9,11,13,14,21. Anlayışlı olsa da, bu modeller ya insan popülasyonunda nadiren görülen bir ya...

Travmatik beyin yaralanmaları (TMI'ler) küresel bir sağlık krizidir ve önde gelen bir ölüm ve sakatlık nedenidir. Amerika Birleşik Devletleri'nde her yıl yaklaşık 2,9 milyon kişi bir TBI yaşamektedir ve 2006-2014 yılları arasında TBI veya TBI sekellerine bağlı ölüm oranı% 50'nin üzerinde artmıştır. Bununla birlikte, TBİ'ler etiyoloji, patoloji ve klinik sunumlarında büyük ölçüde tedavi stratejilerini etkileyen ve prognozu tahmin eden yaralanma mekanizmasına (MOI) bağlı olarak değişmektedir2. TMI'ler çeşitli MOI'lerden sonuçlanabilir, ancak ağırlıklı olarak delici veya künt cisim travmasının sonucudur. Penetrasyon travmaları TMI'lerin küçük bir yüzdesini temsil eder ve yakın ve çevresindeki impaled beyin bölgelerine lokalize olan ciddi ve odaksal bir yaralanma oluşturur3. Buna karşılık, künt kuvvetli DTI'ler genel popülasyonda daha yaygındır, bir dizi şiddete (hafif, orta ve şiddetli) yayılır ve birden fazla beyin bölgesini etkileyen dağınık, heterojen ve küresel bir yaralanma üretir1,4,5.
Zebra balığı (Danio rerio), merkezi sinir sistemini (CNS) 6,7,8,9'a kadar kapsayan çok çeşitli nörolojik hakaretleri incelemek için kullanılmıştır. Zebra balığı ayrıca, memelilerin aksine, CNS hasarını onarmak için doğuştan gelen ve sağlam bir rejeneratif yanıta sahiptir10. Mevcut zebra balığı travma modelleri penetrasyon, eksizyon, kimyasal hakaret veya basınç dalgaları dahil olmak üzere çeşitli yaralanma yöntemleri kullanır11,12,13,14,15,16. Bununla birlikte, bu yöntemlerin her biri insan nüfusu tarafından nadiren yaşanan, çeşitli yaralanma şiddetlerinde ölçeklenebilir olmayan ve künt kuvvet TBI'dan sonra bildirilen heterojenliği veya şiddete bağlı TBI sekelini ele almayan bir MOI kullanır. Bu faktörler, insan popülasyonunda en yaygın TBI formuyla ilişkili patolojilerin altında kalan mekanizmaları anlamak için zebra balığı modelinin kullanımını sınırlar (hafif künt kuvvet yaralanmaları).
Yaralanma patolojisini, TBI sekelinin ilerlemesini ve doğuştan gelen rejeneratif yanıtı araştırmak için yollar sağlayan hızlı ve ölçeklenebilir kör kuvvette bir TBI zebra balığı modeli geliştirmeyi amaçladık. Yaygın olarak kullanılan kemirgen Marmarou17 ağırlık düşüşünü değiştirdik ve yetişkin zebra balıklarına uyguladık. Bu model, hafif, orta ve şiddetli arasında tekrarlanabilir bir önem aralığı sağlar. Bu model ayrıca insan TBI patolojisinin nöbetler, ödem, subdural ve intraserebral hematomlar, nöronal hücre ölümü ve öğrenme ve hafıza bozukluğu gibi bilişsel eksiklikler de dahil olmak üzere şiddete bağlı bir şekilde birden fazla yönünü rekapitulate eder. Yaralanmadan sonraki günler, patolojiler ve açıklar dağılır ve hasarsız kontrollere benzeyen seviyelere geri döner. Ek olarak, bu zebra balığı modeli, yaralanma şiddeti ile ilgili olarak nöroaksilerde sağlam bir çoğalma ve nöronal rejenerasyon yanıtı görüntüler.
Burada, künt cisim travmasının kurulumu ve indüksiyonu, travma sonrası nöbetlerin puanlanması, damar yaralanmalarının değerlendirilmesi, beyin bölümlerinin hazırlanmasına ilişkin talimatlar, ödemi ölçme yaklaşımları ve yaralanmadan sonraki proliferatif yanıt hakkında bilgi veriyoruz.

<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

Künt cisim travmatik beyin yaralanmaları (TBI), bir dizi şiddete yayılan ve karmaşık ve heterojen ikincil etkilerle sonuçlanan en yaygın kafa travması şeklidir. İnsanlarda bir TBI'ı takip eden kayıp nöronları değiştirmek veya yenilemek için bir mekanizma olmasa da, zebra balıkları beyin de dahil olmak üzere vücutlarında nöronları yenileme yeteneğine sahiptir. Zebra balıklarında künt kuvvette bir TBI'dan sonra sergilenen patolojilerin genişliğini incelemek ve sonraki nöronal rejeneratif yanıtın altında yatan mekanizmaları incelemek için, yetişkin zebra balıklarında kullanım için yaygın olarak kullanılan kemirgen Marmarou ağırlık düşüşünü değiştirdik. Basit künt kuvvet TBI modelimiz ölçeklenebilir, hafif, orta veya şiddetli bir TBI'a neden olur ve temas ve travma sonrası nöbetler, ödem, subdural ve intraserebral hematomlar ve bilişsel bozukluklar gibi insan TBI'sını takiben gözlenen fenotiplerin çoğunu yeniden kapsüller, her biri yaralanma şiddetine bağlı olarak görüntülenir. Yaralanmadan birkaç dakika sonra ortaya çıkmaya başlayan TBI sekel, yaralanma sonrası 7 gün içinde hasarsız kontrol seviyelerine iner ve geri döner. Rejeneratif süreç yaralanma sonrası 48 saat (hpi) kadar erken başlar ve en yüksek hücre çoğalması 60 hpi ile gözlenir. Bu nedenle, zebra balığı künt kuvvet TBI modelimiz, zebra balığına özgü nöronal rejenerasyon mekanizmaları ile birlikte hastalık başlangıcını ve ilerlemesini araştırmaya izin veren insan TBI'sına benzer karakteristik birincil ve ikincil yaralanma TBI patolojileri üretir.

Yaralanma indüksiyon makinesinin hazırlanması, yetişkin zebra balıklarına ölçeklenebilir kör kuvvette bir TBI sunmanın hızlı ve basit bir yoluna olanak tanır. Yaralanma modelinin dereceli şiddeti, vasküler yaralanma en kolay ve en belirgin patolojilerden biri olmasına rağmen, kolayca tanımlanabilen başarılı yaralanma ölçümleri sağlar (Şekil 3). Yaralanma sırasında kullanılan balıkların suşu, bu göstergenin tanımlanmasını kolaylaştırabilir veya zorlaştı...

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

Yetişkin zebra balığı için Marmarou ağırlık düşürme modelini, künt travmatik beyin hasarı (TBI) ve sonraki nöronal yenilenmenin altında kalan mekanizmaların ardından çok çeşitli patolojileri incelemek üzere değiştirdik. Bu künt kuvvetli TBI modeli ölçeklenebilir, hafif, orta veya şiddetli bir TBI'ya neden oluyor ve insan TBI'sında gözlenen yaralanma heterojenliğini yeniden özetler.

Yetişkin Zebra Balıklarında Künt Kuvvet Yaralanmasının Etkilerini Incelemek İçin Ölçeklenebilir Bir Model

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 ...

Bu protokol, yetişkin zebra balıklarında ölçeklenebilir künt cisim travmatik beyin hasarına neden olmak için basit, hızlı ve tekrarlanabilir bir yöntem sağlar. Bu künt cisim travmatik beyin hasarına maruz kalma eden yetişkin zebra balığı, insanlarda gözlenen ve künt bir kuvvet TBI'sından muzdarip birçok özelliği gösterir. Prosedürü gösterenler Bay James Hentig ve Bayan Kaylee Cloghessy olacak.Bir Petri kabını modelleme kili ile doldurarak başlayın. Daha sonra ek modelleme kili ile yükseltilmiş bir platform oluşturmak için parmakları veya bir çift forsepsin arkasını kullanın. Yükseltilmiş platformu uzunlamasına bir jilet kullanarak yaklaşık eşit iki yarıya bölün.İki yarıyı, yetişkin bir balığın uzunluğunu barındıracak şekilde bir kanala dönüştürün. Balık vücudunun 2/3'lerini başı açıkta sabitlemek için duvarlar inşa etmek için ek kil kullanın. Yaralanma üzerine başın dönmesini veya geri tepmesini önlemek için duvarlara dik olarak maruz kalan baş bölgesinde küçük bir destek kalıplama.Kanalın kenarlarının düşen ağırlığı engellemediğine emin olun. 22 kalibrelik çelik yanıp sönen 3 milimetrelik çelik disk oluşturmak için mini delik delme kullanın. Uyuşturulmış bir balığı, dorsal tarafı yukarı olacak şekilde kanal içindeki kil kalıbına kuyruk sıkışmasına tepkisiz yerleştirin, böylece vücudu yanlara sabitlenmiştir.3 milimetrelik 22 kalibrelik çelik diski, istenen darbe noktasının üzerine ortalanmış olarak kafaya yerleştirin. Kafasının bir tarafa eğilmemesi için balığı dik olarak hizalayın, bu da düzensiz bir darbeye neden olabilir. Çelik veya plastik boruyu sabitlemek için standart bir halka standı ve kol kelepçesi kullanın, böylece borunun tabanı zebra balığının başının 1,5 santimetre üzerindedir.Çelik plakanın üzerine hizalı olduğundan emin olmak için boruya bakın. İstenilen yaralanma şiddetine göre uygun bilyalı rulmanı seçin. Bilyalı rulmanı önceden belirlenmiş bir yükseklikten borunun aşağısına çelik plakaya bırakın.Daha sonra yaralı balıkları izlenecek kurtarma tankına yerleştirin. Bir Petri kabını modelleme kili ile doldurun ve diseksiyon sırasında vücudu desteklemek için küçük bir boşluk oluşturun. Balıkları sırt tarafı yukarı olacak şekilde kil kalıbına yerleştirin.Biri vücudun ortasından, diğeri de başın tabanının arkasına yaklaşık 5 milimetre olacak şekilde iki diseksiyon pimi yerleştirin. Optik siniri açıkça kesmek ve gözleri çıkarmak için bir çift 5 Dumont tokadı kullanın. 5 yabanarı bir ucunun sağ parietal plakanın altına yerleştirin.Rostral uca doğru hareket eden kasıtlı bir makas hareketi yapın ve sağ ön plakayı çıkarın. Daha sonra balığı saat yönünde 90 derece döndürün. 5 ön ucun bir ucunun sol parietal plakanın altına yerleştirin ve sol parietal ve ön plakaları çıkarmak için aynı makas hareketini kullanın ve beynin tüm dorsal yönünü açığa çıkarın.Maksillayı, koku ampullerinin korunacağı ve zarar görmeyeceği şekilde açıkça transekte etmek için 5 tokmak kullanın. Aynı kümesleri kullanarak, doğru opercle, preopercle, interopercle ve subopercle çıkarın. Daha sonra omuriliği açığa çıkarmak için kalvaryumun kaudal ucundaki kasları açıkça resect.Kürsüleri kullanarak omuriliği açıkça transekte edin. Beynin altına dikkatlice yerleştirin ve beyni yavaşça calvarium'dan çıkarın. Metin el yazmasındaki talimatları kullanarak tüm beyni veya ilgi bölgesini parçalara ayırın ve beyni bıçaklamamaya veya kazımamaya dikkat ederek ince tokalar kullanarak beyni hemen küçük bir tartım teknesine yerleştirin.Beyni katranlı kurutma tartı teknesine aktarın ve beynin ıslak ağırlığını kaydedin. Beyinleri, sırt tarafı yukarı bakacak şekilde tartım teknesine düz bir şekilde yatırmak için yönlendirin. Daha sonra beyni ve kurutma tartım teknesini sekiz saat boyunca 60 santigrat dereceye ayarlanmış bir melezleme fırınına yerleştirin.Beyni kurutulur sonra yeni bir katranlı küçük tartı teknesine aktarmak için, ince toparlayıpları birleştirin ve beynin ventral tarafından başlayarak yukarı doğru bir hareketle kepçeleyin. Islak bir sünger üzerinde kısmi bir kesi yapın. Ventral tarafı yukarıda olacak şekilde açıklığa her seferinde bir balık yerleştirin ve balığın vücuduna yaklaşık 40 milimolar EdU mikrolitre enjekte etmek için 30 kalibrelik bir iğne kullanın.Daha sonra balıkları sistem suyuyla dolu tutma tankına geri verin. Beyinleri daha önce de belirtildiği gibi toplayın ve bir parçaya% 100 etanolden% 37 formaldehite kadar 2 mililitre içeren 9 mililitrelik bir cam şişeye grup olarak yerleştirin. Beyni bir rocker platformunda 4 santigrat derecede sabitle.Beyinleri TFM'ye kuru buzun üzerine istediğiniz yönde gömmek için kriyostat aynası kullanın. Vasküler yaralanmanın bu model ile başarılı yaralanmayı tanımlamak için en kolay ve en belirgin patolojilerden biri olduğu bulunmuştur. Göstergeyi tanımlama yeteneği, yaralanma sırasında kullanılan balıkların suşu ile değişti.Ab tipinde vasküler hasarın tanımlanması, pigmentasyon nedeniyle hafif veya orta derecede TBI ve hasarsız kontrol balıklarını ayırt etmek zordu. Yaralanmanın ardından, hafif TBI balıkları minimum yüzey aşınması gösterirken, ılımlı TBI balıkları sınırlı beyin kanaması gösterdi. Yaralanmanın boyutu şiddetli TBI balıklarında belirgindi.Buna karşılık, albino veya Casper balığı kullanırken damar hasarı kolayca tespit edilebilir. Beyinkeninin yaralanmaya bağlı şişmesi ödem kullanılarak değerlendirildi. Buna karşılık, hem ılımlı TBI hem de şiddetli TBI anlamlı ödem, 1 dpi ve 3 dpi'ye sahipti, ancak hem ılımlı TBI hem de şiddetli TBI'nın akışkan içeriği 5 dpi hasarsız kontrollere benzeyen seviyelere geri döndü.Bu künt cisim yaralanması, nöroaksileri kapsayan sağlam bir hücre çoğalması tepkisine neden oldu. Hasarsız kontrollere kıyasla forebranın ventrikül ve subventriküler bölgelerinde artmış EdU etiketlemesi gözlendi. Yaralı beyinler periventriküler gri bölgede, optik tekektal loblarda ve ön hipotalamusun yönlerinde hasarsız balık beynine kıyasla artan EdU etiketlemesi gösterdi.Şiddetli TBI'ı takiben, arka beyindeki nörojenik bölgeler hasarsız beyne kıyasla hücre çoğalmasında artış gösterdi. Yaralanmanın uygun şekilde indüksiyonu için, balıkların kalıpta sabit ve stabil olduğundan ve merkez dışı darbeyi önlemek veya ağırlık düşürme yörüngesini değiştirmek için borunun düz olduğundan emin olun. Bu prosedür, özellikle tekrarlanan kafa travması veya yaralanmaya bağlı rejeneratif çalışmalar için geçerli olacak rejeneratif bir modele uygulanan hızlı ve uygun maliyetli bir künt cisim yaralanması indüksiyon yöntemi sağlar.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

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

Retina Ganglion Hücre Survival Eğitim Bir Optik Sinir Crush Yaralanma murin Modeli

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

Morfolino Oligonükleotidler bir Cerebroventricular Mikroenjeksiyon kullanarak Yetişkin Zebra balığı Beyin Gen İfade Mikromanipülasyon

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

Sağlam Yetişkin Zebra balığı Beyin Elektrofizyolojik Kayıt

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

Zebra balığı Yetişkin telencephalon stab Yara Yaralanma: Omurgalı Beyin nöron ve Rejenerasyon Soruşturma Bir Yöntem

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

Bir Model Olarak Koku Sistemi Akson Büyüme Modelleri ve Morfoloji Eğitim için<em&gt; In 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

Serebral arterler patlama kaynaklı Neurotrauma etkilerini basınçlı kemirgen orta

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

Aksonal İnhibisyon ve Rejenerasyon Çalışması için Sıçan Modelinde Yüz Sinir Cerrahisi

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

Hemorajik Inme patolojik sonuçlarını Incelemek için zebrafish larva kullanma

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

Farkındalık Meditasyonunun Epizodik Hafıza Üzerindeki Etkilerini İncelemek için Davranış ve EEG'yi Birleştirmek

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

Travmatik Beyin Hasarından Sonra Yetişkin Sıçanlarda Mekansal Çalışma Belleğini Değerlendirmek için Bir Metrik Test

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