Name: zebrafish corneal wound healing: from abrasion to wound closure imaging analysis
Uploaded: 2022-03-01T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Zebrafish Corneal Wound Healing: From Abrasion to Wound Closure Imaging Analysis at JoVE.com

De auteurs bedanken Pertti Panula voor de toegang tot de Zebraviseenheid en Henri Koivula voor de begeleiding en hulp bij de zebravisexperimenten. Dit onderzoek werd ondersteund door de Academie van Finland, de Jane and Aatos Erkko Foundation, de Finnish Cultural Foundation en het ATIP-Avenir Program. Beeldvorming werd uitgevoerd op de elektronenmicroscopie-eenheid en de lichtmicroscopie-eenheid, Instituut voor Biotechnologie, ondersteund door HiLIFE en Biocenter Finland.

Alle experimenten zijn goedgekeurd door de landelijke proefdiercommissie.
1. Voorbereidingen
<ol><li>Bereid de tricaine stock-oplossing die wordt gebruikt voor anesthesie26 van tevoren (0,4% stockoplossing die in dit protocol wordt gebruikt). Gebruik handschoenen en bewaar de materialen waar mogelijk in een zuurkast.<ol>
<li>Weeg voor 50 ml van een 0,4% oplossing 200 mg tricaïnepoeder in een buis van 50 ml. Los het poeder op in ongeveer 45 ml dubbel ...

<ol>
	<li>Baden, T., Euler, T., Berens, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+the+retinal+basis+of+vision+across+species.">Understanding the retinal basis of vision across species.</a> Nature Reviews.Neuroscience. 21 (1), 5-20 (2020).</li><li>Nishida, T., Saika, S., Morishige, N., Manis, M. J., Holland, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cornea+and+sclera:+Anatomy+and+physiology.">Cornea and sclera: Anatomy and physiology.</a> Cornea: Fundamentals, diagnosis and management, 4th ed. , 1-22 (2017).</li><li>Wilson, S. E., Liu, J. J., Mohan, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stromal-epithelial+interactions+in+the+cornea.">Stromal-epithelial interactions in the cornea.</a> Progress in Retinal and Eye Research. 18 (3), 293-309 (1999).</li><li>Wilson, S. E., 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=Epithelial+injury+induces+keratocyte+apoptosis:+hypothesized+role+for+the+interleukin-1+system+in+the+modulation+of+corneal+tissue+organization+and+wound+healing.">Epithelial injury induces keratocyte apoptosis: hypothesized role for the interleukin-1 system in the modulation of corneal tissue organization and wound healing.</a> Experimental Eye Research. 62 (4), 325-327 (1996).</li><li>Zieske, J. D., Guimaraes, S. R., Hutcheon, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinetics+of+keratocyte+proliferation+in+response+to+epithelial+debridement.">Kinetics of keratocyte proliferation in response to epithelial debridement.</a> Experimental Eye Research. 72 (1), 33-39 (2001).</li><li>West-Mays, J. A., Dwivedi, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+keratocyte:+corneal+stromal+cell+with+variable+repair+phenotypes.">The keratocyte: corneal stromal cell with variable repair phenotypes.</a> The International Journal of Biochemistry &amp; Cell Biology. 38 (10), 1625-1631 (2006).</li><li>Ahmed, F., House, R. J., Feldman, B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corneal+abrasions+and+corneal+foreign+bodies.">Corneal abrasions and corneal foreign bodies.</a> Primary Care. 42 (3), 363-375 (2015).</li><li>Ben-Eli, H., Erdinest, N., Solomon, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pathogenesis+and+complications+of+chronic+eye+rubbing+in+ocular+allergy.">Pathogenesis and complications of chronic eye rubbing in ocular allergy.</a> Current Opinion in Allergy and Clinical Immunology. 19 (5), 526-534 (2019).</li><li>Wilson, S. A., Last, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Management+of+corneal+abrasions.">Management of corneal abrasions.</a> American Family Physician. 70 (1), 123-128 (2004).</li><li>Nagata, 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=JBP485+promotes+corneal+epithelial+wound+healing.">JBP485 promotes corneal epithelial wound healing.</a> Scientific Reports. 5, 14776 (2015).</li><li>Wang, X., 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=MANF+promotes+diabetic+corneal+epithelial+wound+healing+and+nerve+regeneration+by+attenuating+hyperglycemia-induced+endoplasmic+reticulum+stress.">MANF promotes diabetic corneal epithelial wound healing and nerve regeneration by attenuating hyperglycemia-induced endoplasmic reticulum stress.</a> Diabetes. 69 (6), 1264-1278 (2020).</li><li>Li, F. 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=Evaluation+of+the+AlgerBrush+II+rotating+burr+as+a+tool+for+inducing+ocular+surface+failure+in+the+New+Zealand+White+rabbit.">Evaluation of the AlgerBrush II rotating burr as a tool for inducing ocular surface failure in the New Zealand White rabbit.</a> Experimental Eye Research. 147, 1-11 (2016).</li><li>Kalha, S., Kuony, A., Michon, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corneal+epithelial+abrasion+with+ocular+burr+as+a+model+for+cornea+wound+healing.">Corneal epithelial abrasion with ocular burr as a model for cornea wound healing.</a> Journal of Visualized Experiments:JoVE. (137), e58071 (2018).</li><li>Kalha, 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=Bmi1++progenitor+cell+dynamics+in+murine+cornea+during+homeostasis+and+wound+healing.">Bmi1+ progenitor cell dynamics in murine cornea during homeostasis and wound healing.</a> Stem Cells. 36 (4), 562-573 (2018).</li><li>Park, 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=Visualizing+the+contribution+of+keratin-14(+)+limbal+epithelial+precursors+in+corneal+wound+healing.">Visualizing the contribution of keratin-14(+) limbal epithelial precursors in corneal wound healing.</a> Stem Cell Reports. 12 (1), 14-28 (2019).</li><li>Kuony, 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=Ectodysplasin-A+signaling+is+a+key+integrator+in+the+lacrimal+gland-cornea+feedback+loop.">Ectodysplasin-A signaling is a key integrator in the lacrimal gland-cornea feedback loop.</a> Development. 146 (14), (2019).</li><li>Farrelly, O., 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=Two-photon+live+imaging+of+single+corneal+stem+cells+reveals+compartmentalized+organization+of+the+limbal+niche.">Two-photon live imaging of single corneal stem cells reveals compartmentalized organization of the limbal niche.</a> Cell Stem Cell. 28 (7), 1233-1247 (2021).</li><li>Ikkala, K., Michon, F., Stratoulias, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unilateral+Zebrafish+corneal+injury+induces+bilateral+cell+plasticity+supporting+wound+closure.">Unilateral Zebrafish corneal injury induces bilateral cell plasticity supporting wound closure.</a> Scientific Reports. , (2021).</li><li>Ormerod, L. D., Abelson, M. B., Kenyon, K. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standard+models+of+corneal+injury+using+alkali-immersed+filter+discs.">Standard models of corneal injury using alkali-immersed filter discs.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 30 (10), 2148-2153 (1989).</li><li>Anderson, C., Zhou, Q., Wang, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+alkali-burn+injury+model+of+corneal+neovascularization+in+the+mouse.">An alkali-burn injury model of corneal neovascularization in the mouse.</a> Journal of visualized experiments: JoVE. (86), e51159 (2014).</li><li>Choi, 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=Comprehensive+modeling+of+corneal+alkali+injury+in+the+rat+eye.">Comprehensive modeling of corneal alkali injury in the rat eye.</a> Current Eye Research. 42 (10), 1348-1357 (2017).</li><li>Singh, P., Tyagi, M., Kumar, Y., Gupta, K. K., Sharma, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ocular+chemical+injuries+and+their+management.">Ocular chemical injuries and their management.</a> Oman Journal of Ophthalmology. 6 (2), 83-86 (2013).</li><li>Pal-Ghosh, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=BALB/c+and+C57BL6+mouse+strains+vary+in+their+ability+to+heal+corneal+epithelial+debridement+wounds.">BALB/c and C57BL6 mouse strains vary in their ability to heal corneal epithelial debridement wounds.</a> Experimental Eye Research. 87 (5), 478-486 (2008).</li><li>Chen, J. J., Tseng, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Abnormal+corneal+epithelial+wound+healing+in+partial-thickness+removal+of+limbal+epithelium.">Abnormal corneal epithelial wound healing in partial-thickness removal of limbal epithelium.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 32 (8), 2219-2233 (1991).</li><li>Xeroudaki, M., Peebo, B., Germundsson, J., Fagerholm, P., Lagali, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=RGTA+in+corneal+wound+healing+after+transepithelial+laser+ablation+in+a+rabbit+model:+a+randomized,+blinded,+placebo-controlled+study.">RGTA in corneal wound healing after transepithelial laser ablation in a rabbit model: a randomized, blinded, placebo-controlled study.</a> Acta Ophthalmologica. 94 (7), 685-691 (2016).</li><li>. The zebrafish book. A guide for the laboratory use of zebrafish (Danio rerio Available from: <a target="_blank" href="https://zfinorg/zf_info/zfbook/zfbk.html">https://zfinorg/zf_info/zfbook/zfbk.html</a> (2000)</li><li>Schindelin, 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=Fiji:+an+open-source+platform+for+biological-image+analysis.">Fiji: an open-source platform for biological-image analysis.</a> Nature Methods. 9 (7), 676-682 (2012).</li><li>Xu, C., Volkery, S., Siekmann, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intubation-based+anesthesia+for+long-term+time-lapse+imaging+of+adult+zebrafish.">Intubation-based anesthesia for long-term time-lapse imaging of adult zebrafish.</a> Nature Protocols. 10 (12), 2064-2073 (2015).</li><li>Crosson, C. E., Klyce, S. D., Beuerman, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epithelial+wound+closure+in+the+rabbit+cornea.+A+biphasic+process.">Epithelial wound closure in the rabbit cornea. A biphasic process.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 27 (4), 464-473 (1986).</li><li>Parlanti, P., 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=Axonal+debris+accumulates+in+corneal+epithelial+cells+after+intraepithelial+corneal+nerves+are+damaged:+A+focused+Ion+Beam+Scanning+Electron+Microscopy+(FIB-SEM)+study.">Axonal debris accumulates in corneal epithelial cells after intraepithelial corneal nerves are damaged: A focused Ion Beam Scanning Electron Microscopy (FIB-SEM) study.</a> Experimental Eye Research. 194, 107998 (2020).</li><li>Zhao, X. C., 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=The+zebrafish+cornea:+structure+and+development.">The zebrafish cornea: structure and development.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 47 (10), 4341-4348 (2006).</li><li>Richardson, 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=Re-epithelialization+of+cutaneous+wounds+in+adult+zebrafish+combines+mechanisms+of+wound+closure+in+embryonic+and+adult+mammals.">Re-epithelialization of cutaneous wounds in adult zebrafish combines mechanisms of wound closure in embryonic and adult mammals.</a> Development. 143 (12), 2077-2088 (2016).</li><li>van Loon, A. P., Erofeev, I. S., Maryshev, I. V., Goryachev, A. B., Sagasti, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cortical+contraction+drives+the+3D+patterning+of+epithelial+cell+surfaces.">Cortical contraction drives the 3D patterning of epithelial cell surfaces.</a> The Journal of Cell Biology. 219 (3), (2020).</li><li>Vihtelic, T. S., Hyde, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Light-induced+rod+and+cone+cell+death+and+regeneration+in+the+adult+albino+zebrafish+(Danio+rerio)+retina.">Light-induced rod and cone cell death and regeneration in the adult albino zebrafish (Danio rerio) retina.</a> Journal of Neurobiology. 44 (3), 289-307 (2000).</li><li>Poss, K. D., Wilson, L. G., Keating, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heart+regeneration+in+zebrafish.">Heart regeneration in zebrafish.</a> Science. 298 (5601), 2188-2190 (2002).</li><li>Becker, T., Wullimann, M. F., Becker, C. G., Bernhardt, R. R., Schachner, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Axonal+regrowth+after+spinal+cord+transection+in+adult+zebrafish.">Axonal regrowth after spinal cord transection in adult zebrafish.</a> The Journal of Comparative Neurology. 377 (4), 577-595 (1997).</li><li>Hu, X., 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=Sirt6+deficiency+impairs+corneal+epithelial+wound+healing.">Sirt6 deficiency impairs corneal epithelial wound healing.</a> Aging. 10 (8), 1932-1946 (2018).</li><li>Ksander, B. 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=ABCB5+is+a+limbal+stem+cell+gene+required+for+corneal+development+and+repair.">ABCB5 is a limbal stem cell gene required for corneal development and repair.</a> Nature. 511 (7509), 353-357 (2014).</li><li>Pan, Y. 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=Zebrabow:+multispectral+cell+labeling+for+cell+tracing+and+lineage+analysis+in+zebrafish.">Zebrabow: multispectral cell labeling for cell tracing and lineage analysis in zebrafish.</a> Development. 140 (13), 2835-2846 (2013).</li></ol>

Cornea lichamelijk letsel is de meest voorkomende oorzaak van oogheelkundige patiëntbezoeken aan het ziekenhuis. Daarom is het belangrijk om relevante modellen vast te stellen voor de studie van verschillende aspecten van cornea-pathofysiologie. Tot nu toe is de muis het meest gebruikte model voor de studie van hoornvlieswondgenezing. Het toevoegen van oogdruppels op muriene gewonde ogen om de impact van specifieke geneesmiddelen op de genezing van hoornvlieswonden te valideren, kan echter moeilijk zijn. In dit opzicht ...

Omdat de meeste epithelia in contact staan met de externe omgeving, zijn ze gevoelig voor lichamelijk letsel, waardoor ze zeer geschikt zijn voor de studie van wondgenezingsprocessen. Onder de goed bestudeerde weefsels is het hoornvlies een uiterst nuttig model bij het onderzoek naar de cellulaire en moleculaire aspecten van wondgenezing. Als transparant extern oppervlak biedt het fysieke bescherming aan het oog en is het het eerste element dat het licht op het netvlies richt. Hoewel de structuur en celsamenstelling van het netvlies verschillen tussen soort1, zijn deze elementen van het hoornvlies over het algemeen vergelijkbaar in alle camera-achtige ogen, ongeacht de soort.
Het hoornvlies bestaat uit drie hoofdlagen2. De eerste en buitenste laag is het epitheel, dat voortdurend wordt vernieuwd om de transparantie ervan te garanderen. De tweede laag is het stroma, dat verspreide cellen bevat, keratocyten genaamd, in een dikke laag strikt georganiseerde collageenvezels. De derde en binnenste laag is het endotheel, dat voedings- en vloeistofdiffusie van de voorste kamer naar de buitenste lagen mogelijk maakt. De epitheel- en stromale cellen interageren via groeifactoren en cytokines3. Deze interactie wordt benadrukt door de snelle apoptose en de daaropvolgende proliferatie van keratocyten na epitheliaal letsel 4,5. Bij een diepere wond, zoals een punctie, nemen keratocyten actief deel aan het genezingsproces6.
Omdat ze in contact zijn met de externe omgeving, komen lichamelijke verwondingen van het hoornvlies vaak voor. Veel van hen worden veroorzaakt door kleine vreemde voorwerpen7, zoals zand of stof. De reflex van oogwrijven kan leiden tot uitgebreide epitheliale schaafwonden en cornea-remodellering8. Afhankelijk van de wondgrootte en -diepte zijn deze fysieke verwondingen pijnlijk en duurt het enkele dagen om te genezen9. De optimale wondgenezingskenmerken van een model vergemakkelijken het begrip van de cellulaire en moleculaire aspecten van wondsluiting. Bovendien zijn dergelijke modellen ook nuttig gebleken voor het testen van nieuwe moleculen met het potentieel om de genezing van het hoornvlies te versnellen, zoals eerder is aangetoond10,11.
Het hier beschreven protocol heeft tot doel zebravissen te gebruiken als een relevant model om hoornvliesletsel te bestuderen. Dit model is zeer geschikt voor farmacologische screeningstudies omdat het moleculen mogelijk maakt om rechtstreeks aan het tankwater toe te voegen en daarom in contact te komen met een genezend hoornvlies. De details die hier worden verstrekt, zullen wetenschappers helpen hun studies over het zebravismodel uit te voeren. De in vivo verwonding wordt uitgevoerd met een afgestompte oculaire braam. De impact op epitheelcellen die eraan grenzen of op afstand ervan liggen, kan worden geanalyseerd door specifiek het centrale hoornvliesepitheel te verwijderen. In de afgelopen jaren richtten talrijke rapporten zich op een dergelijke methode op het hoornvlies van knaagdieren 12,13,14,15,16,17; tot op heden heeft echter slechts één rapport deze methode toegepast op zebravissen18.
Vanwege zijn eenvoud is de fysieke wond nuttig bij het afbakenen van de rol van epitheelcellen bij wondsluiting. Een ander bekend model van hoornvliesletsel is de chemische verbranding, met name de alkaliverbranding 19,20,21. Een dergelijke benadering beschadigt echter indirect het hele oogoppervlak, inclusief het perifere hoornvlies en het hoornvliesstroma19. Inderdaad, alkalibrandwonden induceren mogelijk hoornvlieszweren, perforaties, epitheliale opacificatie en snelle neovascularisatie22, en de oncontroleerbare uitkomst van alkalibrandwonden diskwalificeert die benadering voor algemene wondgenezingsstudies. Tal van andere methoden worden ook gebruikt om hoornvlieswondgenezing te onderzoeken volgens de specifieke focus van de studie in kwestie (bijv. Volledig epitheeldebridement23, de combinatie van chemisch en mechanisch letsel voor wond met gedeeltelijke dikte24, excimeerlaserablatie voor wonden die zich uitstrekken tot het stroma25). Het gebruik van een oculaire braam beperkt het brandpunt tot de epitheliale respons op de wond en zorgt voor een zeer reproduceerbare wond.
Zoals bij elke methode van wondtoebrengen, heeft het gebruik van een oculaire braam voor- en nadelen. Het grootste nadeel is dat de respons meestal epitheeliaal is, het weerspiegelt niet perfect de schaafwonden die in de klinische setting worden gezien. Deze methode heeft echter tal van voordelen, waaronder het gemak waarmee het kan worden opgezet en uitgevoerd, de precisie, de reproduceerbaarheid en het feit dat het niet-invasief is, waardoor het een methode is die goed wordt verdragen door dieren.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr >
			<td >0.1M Na-PO4 (sodium phosphate buffer), pH 7.4</td>
			<td >in-house</td>
			<td ></td>
			<td >Solution is prepared from 1M sodium phosphate buffer (1M Na2HPO4 adjusted to pH 7.4 with 1M NaH2PO4).</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >0.2M Na-PO4 (sodium phosphate buffer), pH 7.4</td>
			<td >in-house</td>
			<td ></td>
			<td >Solution is prepared from 1M sodium phosphate buffer (1M Na2HPO4 adjusted to pH 7.4 with 1M NaH2PO4).</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >0.5mm burr tips</td>
			<td >Alger Equipment Company</td>
			<td >BU-5S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >1M Tris, pH 8.8</td>
			<td >in-house</td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >adhesive tabs</td>
			<td >Agar Scientific</td>
			<td >G3347N</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Algerbrush burr, Complete instrument</td>
			<td >Alger Equipment Company</td>
			<td >BR2-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Cotton swaps</td>
			<td >Heinz Herenz Hamburg</td>
			<td >1030128</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Dissecting plate</td>
			<td >in-house</td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Dissecting tools</td>
			<td >Fine Science Tools</td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >double-distilled water</td>
			<td >in-house</td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Eppedorf tubes, 2ml</td>
			<td >any provider</td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Ethyl 3-aminobenzoate methanesulfonate salt</td>
			<td >Sigma</td>
			<td >A5040</td>
			<td>Caution: causes irritation.</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Glutaraldehyde, 50% aqueous solution, grade I</td>
			<td >Sigma</td>
			<td >G7651</td>
			<td>Caution: toxic.</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Lidocaine hydrochloride</td>
			<td >Sigma</td>
			<td >L5647</td>
			<td>Caution: toxic.</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >mounts</td>
			<td >Agar Scientific</td>
			<td >G301P</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Petri dish</td>
			<td >Thermo Scientific</td>
			<td >101VR20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >pH indicator strips</td>
			<td >Macherey-Nagel</td>
			<td >92110</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Plastic spoons</td>
			<td >any provider</td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Plastic tubes, 15 ml</td>
			<td >Greiner Bio-One</td>
			<td >188271</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Plastic tubes, 50 ml</td>
			<td >Greiner Bio-One</td>
			<td >227261</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Scanning electron microscope</td>
			<td >FEI</td>
			<td >Quanta 250 FEG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Soft sponge</td>
			<td >any provider</td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Sputter coater</td>
			<td >Quorum Technologies</td>
			<td >GQ150TS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Stereomicroscope</td>
			<td >Leica</td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

zebrafish corneal wound healing: from abrasion to wound closure imaging analysis

Als het transparante oppervlak van het oog is het hoornvlies instrumenteel voor helder zicht. Vanwege de locatie is dit weefsel gevoelig voor omgevingsbeledigingen. Inderdaad, de oogletsels die het vaakst klinisch worden aangetroffen, zijn die aan het hoornvlies. Hoewel hoornvlieswondgenezing uitgebreid is bestudeerd bij kleine zoogdieren (d.w.z. muizen, ratten en konijnen), hebben hoornvliesfysiologiestudies andere soorten verwaarloosd, waaronder zebravissen, ondanks dat zebravissen een klassiek onderzoeksmodel zijn.
Dit rapport beschrijft een methode voor het uitvoeren van een hoornvliesslijtage op zebravissen. De wond wordt in vivo uitgevoerd op verdoofde vissen met behulp van een oculaire braam. Deze methode zorgt voor een reproduceerbare epitheliale wond, waardoor de rest van het oog intact blijft. Na slijtage wordt de wondsluiting in de loop van 3 uur gecontroleerd, waarna de wond opnieuw wordt gepipitheliseerd. Door gebruik te maken van scanning elektronenmicroscopie, gevolgd door beeldverwerking, kunnen de epitheelcelvorm en apicale uitsteeksels worden onderzocht om de verschillende stappen tijdens het sluiten van hoornvliesepitheelwonden te bestuderen.
De kenmerken van het zebravismodel maken het mogelijk om de epitheelweefselfysiologie en het collectieve gedrag van de epitheelcellen te bestuderen wanneer het weefsel wordt uitgedaagd. Bovendien kan het gebruik van een model dat verstoken is van de invloed van de traanfilm nieuwe antwoorden opleveren met betrekking tot de reactie van het hoornvlies op stress. Ten slotte maakt dit model ook de afbakening mogelijk van de cellulaire en moleculaire gebeurtenissen die betrokken zijn bij epitheelweefsel dat wordt blootgesteld aan een fysieke wond. Deze methode kan worden toegepast op de evaluatie van de effectiviteit van geneesmiddelen in preklinische tests.

Deze studie beschrijft een methode met behulp van een oogheelkundige braam in zebravis corneale wondgenezingsexperimenten. De methode is aangepast van eerdere studies bij muizen, waarbij werd aangetoond dat de braam de epitheelcellagen efficiënt verwijdert13. De uitdagingen bij het verwonden van het hoornvlies van zebravissen omvatten de relatief kleine omvang van het oog en in het geval van tijdrovende experimenten de noodzaak om een constante waterstroom door de kieuwen te behouden (zoals besch...

Watch this Scientific Journal Video about Zebrafish Corneal Wound Healing: From Abrasion to Wound Closure Imaging Analysis at JoVE.com

Zebrafish Corneal Wound Healing: From Abrasion to Wound Closure Imaging Analysis

Dit protocol richt zich op het beschadigen van het oculaire oppervlak van zebravissen door middel van slijtage om de daaropvolgende wondsluiting op cellulair niveau te beoordelen. Deze benadering maakt gebruik van een oculaire braam om het hoornvliesepitheel gedeeltelijk te verwijderen en maakt gebruik van scanning elektronenmicroscopie om veranderingen in de celmorfologie tijdens wondsluiting te volgen.

Zebrafish Corneal Wound Healing: van abrasie tot wond closure imaging analyse

As the transparent surface of the eye, the cornea is instrumental for clear sight. Due to its location, this tissue is prone to environmental insults. ...

Corneatransparantie is instrumenteel voor helder zicht. In pathologische context kan deze transparantie een uitdaging zijn. Het bestuderen van pathogenesemechanisme vereist eenvoudige modellen met een hoge gelijkenis met menselijke organen.In deze aspecten is zebravis een uitstekend model. En dit is de eerste gedetailleerde beschrijving van hoornvliesslijtage bij zebravissen. Deze techniek is een eenvoudige en snelle manier om oppervlaktetoegang tot het oog te induceren.De wondsluiting is na slijtage goed te volgen. Ook kunnen chemicaliën, of specifieke factoren, aan het tankwater worden toegevoegd om hun impact op wondsluiting te bestuderen. Omdat de wond handmatig wordt gemaakt, vereist de methode enige oefening om consistente resultaten te behalen.Bereid vóór het experiment een 0,02% werkende oplossing van tricaïne voor. Ontdooi 2 ml van 0,4% stamoplossing. Voeg toe aan 40 ml systeemwater.En plaats de oplossing in een kleine container. Houd de oogheelkundige braam klaar door te controleren of de braampunt schoon is. En verwijder indien nodig celresten met een vochtig wattenstaafje.Maak een incisie aan de zijkant van een zachte spons. En bevochtig de spons met systeemwater. Plaats de spons op het podium van een ontleedmicroscoop.Zorg voor voldoende werkruimte voor het gebruik van de braam. En voldoende verlichting van de zijkant en boven om het oogoppervlak correct te zien. Plaats de verdoofde vis voorzichtig met een lepel in de incisie op de spons met de kop die uit het sponsoppervlak steekt.Benader het oogoppervlak voorzichtig met de braampunt. En begin met het bewegen van de punt op het oogoppervlak met een cirkelvormige beweging. Wanneer de schaafwond is voltooid, plaatst u de vis voorzichtig in het verse systeemwater met pijnstillend middel voor herstel.Reinig de braam direct na gebruik met een vochtig wattenstaafje. Pak de vis op het gewenste tijdstip op en plaats hem in 0,02% tricaïne-oplossing. Houd het dier in de oplossing totdat de operculaire beweging volledig is gestopt en de vis niet reageert op aanraking.Leg de vis met een lepel op een petrischaaltje en houd hem met een pincet vast. Onthoofd de vis met een ontleedschaar. Vermijd krassen op het oogoppervlak.Doe het weefsel in een monsterbuis met 0,1 M natriumfosfaat. En spoel het af met een schone buffer zodat er geen bloed in de oplossing achterblijft. Fixeer het weefsel in 2,5% glutaaraldehyde in 0,1 M natriumfosfaat gedurende 24 uur bij 4 C.Verwijder de fixatieoplossing en spoel het monster meerdere keren met 0,1 M natriumfosfaat.Ontleed het monster door het op een druppel natriumfosfaat van 0,1 M op een ontleedplaat te plaatsen. Knip het kopmonster in tweeën met een fijne ontleedschaar. U kunt ook de ogen verzamelen door de uiteinden van een fijn pincet voorzichtig vanaf de zijkant van het oog in de oogkassen te plaatsen.Trek vervolgens het oog uit de oogkas en verwijder extra weefsel. Breng het ontleedde monster over in een buis met 0,1 M natriumfosfaat. Zorg ervoor dat er geen extra weefsel in de monsterbuis zit, omdat deze zich tijdens de monsterverwerking aan de bovenkant van het oog kan hechten.Plaats de houder met het lipje op een houder. En de houder aan de basis van een ontleedmicroscoop. Plaats het weefselmonster voorzichtig op de houder met een fijn pincet, hoornvlies naar boven gericht.Bekleed het monster met platina met het juiste apparaat. En bewaar de monsters bij kamertemperatuur totdat ze worden afgebeeld. Verkrijg afbeeldingen van de gewenste vergroting.En gebruik 2000 tot 2500x afbeeldingen voor analyse. Pas de helderheid en het contrast aan om alle celranden en microridges duidelijk te zien. En vermijd overbelichte gebieden in het beeld.Open de TIFF-afbeelding met Fiji ImageJ 1.53. En gebruik een schaalbalk om de schaal in te stellen. Maak een lijn die gelijk is aan de schaalbalk met het gereedschap Lijn.Selecteer Analyseren. Stel vervolgens de schaal in. En typ de bekende afstand in.Open vervolgens de ROI-manager met behulp van het menu Analyseren, Extra. Voor celgrootte en ronding selecteert u Analyseren, Metingen instellen, Vormbeschrijvingen. En gebruik het gereedschap Vergrootglas om de cellen onder vergroting te zien.Selecteer cellen met het gereedschap Veelhoek en voeg elke selectie toe aan de ROI-manager. Meet ten slotte de geselecteerde cellen en sla de meting op. Om door te gaan met microridge-analyse, moet u ervoor zorgen dat de afbeelding in 8-bits indeling is door op het menu Afbeelding, Type te klikken.Selecteer vervolgens de cel met het gereedschap Veelhoek. En wis de achtergrond door op Bewerken en vervolgens op Buiten wissen te klikken. Maak de afbeelding één tot drie keer vloeiend door Proces, vloeiend te selecteren.En pas de helderheid en het contrast van Beeld, Aanpassen, Helderheid/Contrast aan, zodat de microridges zo duidelijk mogelijk opvallen. Convolve de afbeelding door te klikken op Proces, Filters, Convolve. En verander het in binair door te klikken op Proces, Binair, Binair maken.Skelet vervolgens de zwart-witafbeelding door Proces, Binair, Skeletiseren te selecteren. Gebruik de functie Geanalyseerd skelet om de microridgeparameters te meten en de waarden op te slaan. Het wondgebied wordt drie uur na de wond gesloten.Maar de plek waar de wondranden zijn samengevoegd, blijft zichtbaar. De resultaten toonden aan dat op geschuurde cornea-epitheel microridges kunnen worden waargenomen in sommige langwerpige cellen naast de wondplaats. In sommige perifere regio's gaan de microridges verloren vanuit het midden van de cel.Een vergelijking tussen de twee perifere regio's toonde langwerpige cellen met kortere gemiddelde microridges, wat wijst op celherschikkingen als reactie op verwonding. Deze resultaten suggereren dat veranderingen in celvorm correleren met microridgemodificatie en benadrukken de heterogeniteit binnen het hoornvliesepitheel in wondrespons. Vergeet niet dat de operatie training vereist om een homogene en reproduceerbare wond uit te voeren.Naast elektronenmicroscopie kan het weefsel worden gebruikt voor histologie, immunologische kleuringen en in situ hybridisatie. Deze zullen meer inzicht geven in de cel- en moleculaire veranderingen tijdens wondgenezing. Het gebruik van zebravissen verbreedt onze kennis over hoornvliesbiologie.Bovendien is dit model uitstekend geschikt voor farmacologische studies en kan het worden gebruikt om meer te begrijpen over oogevolutie.

Research

JoVE Journal

Biology

RNA Isolation from Embryonic Zebrafish and cDNA Synthesis for Gene Expression Analysis

RNA isolatie van embryonale zebravis en cDNA synthese voor de analyse van genexpressie

Many important and complex laboratory procedures require an input of high quality, intact RNA.  A degraded sample or the presence of impurities can lead ...

Development of automated imaging and analysis for zebrafish chemical screens.

Ontwikkeling van geautomatiseerde beeldvorming en analyse voor de zebravis chemische schermen.

We demonstrate the application of image-based high-content screening (HCS) methodology to identify small molecules that can modulate the FGF/RAS/MAPK ...

Production of Transgenic Xenopus laevis by Restriction Enzyme Mediated Integration and Nuclear Transplantation

Production of Transgenic Xenopus laevis by Restriction Enzyme Mediated Integration and Nuclear Transplantation

De productie van transgene Xenopus laevis Door restrictie-enzym Mediated Integratie en nucleaire transplantatie

Stable integration of cloned gene products into the Xenopus genome is necessary to control the time and place of expression, to express genes at later ...

Live Imaging of Cell Extrusion from the Epidermis of Developing Zebrafish

Live-Imaging van de Cel Extrusie van de opperhuid van de ontwikkelingslanden zebravis

Homeostatic maintenance of epithelial tissues requires the continual removal of damaged cells without disrupting barrier function.  Our studies have found ...

Metabolic Profile Analysis of Zebrafish Embryos

Metabole Profiel Analyse van zebravis embryo&#39;s

A growing goal in the field of metabolism is to determine the impact of genetics on different aspects of mitochondrial function. Understanding these ...

Analysis of Embryonic and Larval Zebrafish Skeletal Myofibers from Dissociated Preparations

Analyse van de embryonale en larvale zebravis Skeletal myovezels van Gedissocieerde Voorbereidingen

The zebrafish has  proven to be a valuable model system for exploring skeletal muscle function and  for studying human muscle diseases. Despite  the many ...

Visualizing Cytoplasmic Flow During Single-cell Wound Healing in Stentor coeruleus

Visualizing Cytoplasmic Flow During Single-cell Wound Healing in Stentor coeruleus

Although wound-healing is often addressed at the level of whole tissues, in many cases individual cells are able to heal wounds within themselves, ...

Methods for Skin Wounding and Assays for Wound Responses in C. elegans

Methods for Skin Wounding and Assays for Wound Responses in C. elegans

Methoden voor de huid De verwondingen en Testen voor Wond Reacties in<em&gt; C. elegans</em

The C. elegans epidermis and cuticle form a simple yet sophisticated skin layer that can repair localized damage resulting from wounding. Studies of wound ...

Nephrotoxin Microinjection in Zebrafish to Model Acute Kidney Injury

Nefrotoxische substantie Micro-injectie in zebravis tot acuut nierfalen Model

The kidneys are susceptible to harm from exposure to chemicals they filter from the bloodstream. This can lead to organ injury associated with a rapid ...