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

Forfatterne takker Pertti Panula for tilgangen til Sebrafish-enheten og Henri Koivula for veiledning og hjelp med sebrafiskeksperimentene. Denne forskningen ble støttet av Finlands akademi, Jane og Aatos Erkko Foundation, den finske kulturstiftelsen og ATIP-Avenir-programmet. Imaging ble utført ved Electron Microscopy-enheten og Light Microscopy Unit, Institute of Biotechnology, støttet av HiLIFE og Biocenter Finland.

Alle eksperimenter ble godkjent av det nasjonale dyreeksperimentstavlen.
1. Forberedelser
<ol><li>Forbered trikainbestandsløsningen som brukes til anestesi26 på forhånd (0,4% lagerløsning som brukes i denne protokollen). Bruk hansker og oppbevar materialene i en avtrekkshette når det er mulig.<ol>
<li>For 50 ml av en 0,4% løsning, vei 200 mg trikainpulver i et 50 ml rør. Løs pulveret i ca. 45 ml dobbeltdestillert vann.</li>
		<li>Juster pH i t...

<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>

Hornhinnen fysiske skader er den vanligste årsaken til oftalmologi pasientbesøk til sykehuset. Derfor er det viktig å etablere relevante modeller for studiet av ulike aspekter av hornhinnen patofysiologi. Så langt er musen den mest brukte modellen for studiet av hornhinnen sårheling. Men å legge øyedråper på murine sårede øyne for å validere virkningen av spesifikke stoffer på hornhinnen sårheling kan være vanskelig. I denne forbindelse er sebrafiskmodellen spesielt nyttig for farmakologisk screening av mo...

Siden det meste av epithelia er i kontakt med det ytre miljø, er de utsatt for fysisk skade, noe som gjør dem godt egnet for studiet av sårhelingsprosesser. Blant de godt studerte vevene er hornhinnen en ekstremt nyttig modell i undersøkelsen av de cellulære og molekylære aspektene ved sårheling. Som en gjennomsiktig ekstern overflate gir den fysisk beskyttelse mot øyet og er det første elementet som fokuserer lyset på netthinnen. Mens strukturen og cellesammensetningen av netthinnen varierer mellom art1, er disse elementene i hornhinnen generelt like i alle kamera-type øyne, uavhengig av arter.
Hornhinnen består av tre hovedlag2. Det første og ytterste laget er epitelet, som stadig fornyes for å sikre gjennomsiktighet. Det andre laget er stroma, som inneholder spredte celler, kalt keratocytter, innenfor et tykt lag av strengt organiserte kollagenfibre. Det tredje og innerste laget er endotelet, som tillater næringsstoff og flytende diffusjon fra det fremre kammeret til de ytre lagene. Epitelceller og stromale celler samhandler via vekstfaktorer og cytokiner3. Denne interaksjonen fremheves av rask apoptose og påfølgende spredning av keratocytter etter epitelskade 4,5. Ved et dypere sår, for eksempel en punktering, tar keratocytter en aktiv rolle i helbredelsesprosessen6.
Å være i kontakt med det ytre miljø, hornhinnen fysiske skader er vanlig. Mange av dem er forårsaket av små fremmedlegemer7, for eksempel sand eller støv. Refleksen av øye gnidning kan føre til omfattende epitel slitasje og hornhinnen ombygging8. Ifølge sårstørrelse og dybde er disse fysiske skadene smertefulle og tar flere dager å helbrede9. De optimale sårhelingsegenskapene til en modell letter forståelsen av de cellulære og molekylære aspektene ved sårlukking. Videre har slike modeller også vist seg nyttige for å teste nye molekyler med potensial til å akselerere hornhinneheling, som tidligere demonstrert10,11.
Protokollen beskrevet her tar sikte på å bruke sebrafisk som en relevant modell for å studere hornhinnen fysisk skade. Denne modellen er svært praktisk for farmakologiske screeningstudier, da den gjør det mulig å legge molekyler direkte til tankvannet og derfor komme i kontakt med en helbredende hornhinne. Detaljene som er gitt her, vil hjelpe forskere med å utføre sine studier på sebrafiskmodellen. In vivo-skaden utføres med en kjedelig okulær burr. Virkningen på epitelceller ved siden av eller i avstand fra det kan analyseres ved å spesifikt fjerne det sentrale hornhinnen epitel. I de senere år fokuserte mange rapporter på en slik metode på gnager hornhinne 12,13,14,15,16,17; Til dags dato har imidlertid bare en enkelt rapport brukt denne metoden på sebrafisk18.
På grunn av sin enkelhet er det fysiske såret nyttig for å avgrense rollen som epitelceller i sårlukking. En annen veletablert modell av hornhinneskade er kjemisk brenning, spesielt alkalisk brenning 19,20,21. Imidlertid skader en slik tilnærming indirekte hele øyeoverflaten, inkludert perifer hornhinne og hornhinnen stroma19. Faktisk, alkali brenner potensielt indusere hornhinnen sår, perforeringer, epitelial opacification, og rask neovascularization22, og det ukontrollerbare utfallet av alkali brenner diskvalifiserer den tilnærmingen for generelle sår healing studier. Tallrike andre metoder brukes også til å undersøke hornhinnen sårheling i henhold til det spesielle fokuset i den aktuelle studien (f.eks. fullstendig epitelial debridement23, kombinasjonen av kjemisk og mekanisk skade for delvis tykkelse sår24, excimer laser ablasjon for sår som strekker seg til stroma25). Bruken av en okulær burr begrenser fokuspunktet til epitelresponsen på såret og gir et svært reproduserbart sår.
Som med hver metode for sårpåføring, har bruken av en okulær burr fordeler og ulemper. Den største ulempen er at responsen for det meste er epitelial, det gjenspeiler ikke perfekt slitasjene sett i den kliniske settingen. Denne metoden har imidlertid mange fordeler, inkludert hvor enkelt den kan settes opp og utføres, dens presisjon, dens reproduserbarhet og det faktum at den ikke er invasiv, noe som gjør den til en metode som tolereres godt av dyr.

<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

Som den gjennomsiktige overflaten av øyet er hornhinnen medvirkende for klart syn. På grunn av sin plassering er dette vevet utsatt for miljømessige fornærmelser. Faktisk er øyeskadene som oftest oppstår klinisk, de til hornhinnen. Mens hornhinnen sår healing har blitt grundig studert i små pattedyr (dvs. mus, rotter og kaniner), hornhinnen fysiologi studier har forsømt andre arter, inkludert sebrafisk, til tross for sebrafisk er en klassisk forskningsmodell.
Denne rapporten beskriver en metode for å utføre en hornhinne slitasje på sebrafisk. Såret utføres in vivo på bedøvet fisk ved hjelp av en okulær burr. Denne metoden gir mulighet for et reproduserbart epitelsår, slik at resten av øyet er intakt. Etter slitasje overvåkes sårlukking i løpet av 3 timer, hvorpå såret reepithelialiseres. Ved å bruke skanning elektronmikroskopi, etterfulgt av bildebehandling, kan epitelcelleformen og apikale fremspring undersøkes for å studere de ulike trinnene under hornhinnen epitelial sårlukking.
Egenskapene til sebrafiskmodellen tillater studie av epitelvevsfysiologien og epitelcellens kollektive oppførsel når vevet utfordres. Videre kan bruken av en modell fratatt påvirkning av tårefilmen gi nye svar angående hornhinnen respons på stress. Til slutt tillater denne modellen også avgrensning av cellulære og molekylære hendelser involvert i ethvert epitelvev utsatt for et fysisk sår. Denne metoden kan brukes til evaluering av legemiddeleffektivitet i preklinisk testing.

Denne studien beskriver en metode ved hjelp av en oftalmisk burr i sebrafisk hornhinnen sår healing eksperimenter. Metoden er modifisert fra tidligere studier på mus, hvor burr ble vist å fjerne epitelcellelagene effektivt13. Utfordringene i sebrafisk hornhinnen sår inkluderer den relativt små størrelsen på øyet, og i tilfelle av tidkrevende eksperimenter, behovet for å opprettholde en konstant vannstrøm gjennom gjellene (som beskrevet av Xu og kolleger28). De vik...

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

Denne protokollen fokuserer på å skade den okulære overflaten av sebrafisk gjennom slitasje for å vurdere den påfølgende sårlukkingen på cellenivå. Denne tilnærmingen utnytter en okulær burr for delvis å fjerne hornhinnen epitel og bruker skanning elektronmikroskopi for å spore endringer i cellemorfologi under sårlukking.

Zebrafish Corneal Wound Healing: Fra slitasje til sårlukking 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. ...

Hornhinnens gjennomsiktighet er medvirkende til klart syn. I patologisk sammenheng kan denne åpenheten være utfordrende. Å studere patogenesemekanisme krever enkle modeller som har høy likhet med menneskelig organ.I disse aspektene er sebrafisk en utmerket modell. Og dette er den første detaljerte beskrivelsen av hornhinnen slitasje i sebrafisk. Denne teknikken er en enkel og rask måte å indusere overflateinngang til øyet.Sårlukkingen kan følges lett etter slitasje. Også kjemikalier, eller spesifikke faktorer, kan legges til tankvannet for å studere deres innvirkning på sårlukking. Når såret opprettes manuelt, krever metoden litt øvelse for å få konsistente resultater.Før eksperimentet, lag en 0,02% arbeidsløsning av trikain. Tine 2 ml 0,4% lagerløsning. Tilsett 40 ml systemvann.Og legg løsningen i en liten beholder. Ha den oftalmiske burr klar ved å sjekke om burr spissen er ren. Og om nødvendig, fjern celleavfall med en fuktig bomullspinne.Lag et snitt på siden av en myk svamp. Og fukt svampen med systemvann. Plasser svampen på scenen til et dissekerende mikroskop.Sørg for nok arbeidsplass til å bruke boret. Og nok belysning fra siden og over for å se øyeoverflaten riktig. Plasser forsiktig den bedøvede fisken med en skje inn i snittet på svampen med hodet som stikker ut fra svampoverflaten.Ven deg forsiktig til øyeoverflaten med burrspissen. Og begynn å flytte spissen på øyeoverflaten med en sirkulær bevegelse. Når slitasjen er ferdig, plasser fisken forsiktig i ferskvannsvannet som inneholder smertestillende for utvinning.Rengjør boret umiddelbart etter bruk med en fuktig bomullspinne. Plukk opp fisken på ønsket tidspunkt og plasser den i 0,02% trikainløsning. Hold dyret i løsningen til den operkulære bevegelsen har opphørt helt og fisken ikke reagerer på berøring.Legg fisken på en Petri-tallerken med en skje, og hold den med pinsett. Decapitate fisken med dissekering saks. Unngå riper på øyeoverflaten.Legg vevet i et prøverør som inneholder 0,1 M natriumfosfat. Og skyll det med en ren buffer slik at det ikke forblir noe blod i løsningen. Fest vevet i 2,5% glutaraldehyd i 0,1 M natriumfosfat i 24 timer ved 4 C.Fjern festeløsningen og skyll prøven flere ganger med 0,1 M natriumfosfat.Disseker prøven ved å plassere den på en dråpe på 0,1 M natriumfosfat på en dissekeringsplate. Klipp hodeprøven i to med fin dissekeringssaks. Alternativt kan du samle øynene ved å forsiktig plassere spissene av fine pinsett i øyekontaktene fra siden av øyet.Trekk deretter ut øyet fra stikkontakten og fjern ekstra vev. Overfør den dissekerte prøven til et rør som inneholder 0,1 M natriumfosfat. Pass på at det ikke er noe ekstra vev i prøverøret, da det kan holde seg til toppen av øyet under prøvebehandling.Plasser braketten med tappen på en holder. Og holderen til bunnen av et dissekerende mikroskop. Plasser vevsprøven forsiktig på braketten med fine pinsett, hornhinnen vendt opp.Belegge prøven med platina ved hjelp av riktig enhet. Og lagre prøvene ved romtemperatur til avbildning. Hent bilder av ønsket forstørrelse.Og bruk bilder fra 2000 til 2500x til analyse. Juster lysstyrken og kontrasten for å tydelig se alle cellekantlinjer og mikroridges. Og unngå overeksponerte områder i bildet.Åpne TIFF-bildet med Fiji ImageJ 1.53. Og bruk en skalalinje for å angi skalaen. Opprett en linje som er lik skalalinjen med linjeverktøyet.Velg Analyser. Deretter angir du skala. Og skriv inn den kjente avstanden.Deretter åpner du ROI Manager ved hjelp av menyen Analyser, Verktøy. For cellestørrelse og rundhet velger du Analyser, Angi mål, Figurbeskrivelser. Og bruk forstørrelsesglassverktøyet for å se cellene under forstørrelse.Merk celler med mangekantverktøyet, og legg til hver markering i ROI-behandling. Til slutt måler du de merkede cellene og lagrer målingen. For å fortsette med mikroridgeanalyse, sørg for at bildet er i 8-biters format ved å klikke på Bilde, Type-menyen.Deretter merker du cellen med mangekantverktøyet. Og fjern bakgrunnen ved å klikke på Rediger, og deretter Fjern utenfor. Jevn ut bildet én til tre ganger ved å velge Prosess, Jevn ut.Og juster lysstyrken og kontrasten fra Bilde, Juster, Lysstyrke/Kontrast, slik at mikroridges skiller seg ut så tydelig som mulig. Konvoler bildet ved å klikke på Prosess, Filtre, Konvolve. Og gjør det til binært ved å klikke på Prosess, Binær, Lag binær.Deretter skeletoniserer du det svarte og hvite bildet ved å velge Prosess, Binær, Skeletonize. Bruk funksjonen Analysert skjelett til å måle mikroridgeparameterne og lagre verdiene. Sårområdet er stengt etter tre timers stolpesår.Men stedet der sårgrensene er sammenføyd, forblir synlig. Resultatene viste at på slipte hornhinnen epitel mikroridges kan observeres i noen langstrakte celler ved siden av sårstedet. I noen perifere regioner går mikroridges tapt fra midten av cellen.En sammenligning mellom de to perifere regionene viste langstrakte celler med kortere gjennomsnittlige mikroridges, noe som indikerer celle omorganiseringer som en reaksjon på såring. Disse resultatene antyder at celleformendringer korrelerer med mikroridge modifikasjon og understreker heterogeniteten i hornhinnen epitel i sårrespons. Husk at operasjonen krever trening for å utføre et homogent og reproduserbart sår.I tillegg til elektronmikroskopi kan vevet brukes til histologi, immunologiske flekker og in situ hybridisering. Disse vil gi ytterligere innsikt i celle- og molekylære endringer under sårheling. Bruk av sebrafisk utvider vår kunnskap om hornhinnebiologi.Videre er denne modellen utmerket for farmakologiske studier, og kan brukes til å forstå mer om øyeutvikling.

Research

JoVE Journal

Biology

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

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.

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

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

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

Metabolsk profil Analyse av sebrafisk embryo

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 av Embryonale og Larvesebrafisk Skeletal myofibers fra Dissosierte Forberedelser

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

Metoder for Skin såre og Analyser for Wound Responses i<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

Nyreskade Mikroinjeksjon i Sebrafisk til Model Akutt nyreskade

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 ...