Dette arbeidet beskriver metoder for å etablere akutte og kroniske hyperglykemodeller i sebrafisk. Målet er å undersøke effekten av hyperglykemi på fysiologiske prosesser, som konstitutiv og skadefremkalt neurogenese. Arbeidet fremhever også bruk av sebrafisk for å følge radiomerkede molekyler (her, [ 18 F] -FDG) ved hjelp av PET / CT.
Hyperglykemi er et stort helseproblem som fører til kardiovaskulær og cerebral dysfunksjon. For eksempel er det forbundet med økte nevrologiske problemer etter slag og er vist å svekke nevogene prosesser. Interessant nok har den voksne zebrafisken nylig kommet fram som en relevant og nyttig modell for å etterligne hyperglykemi / diabetes og å undersøke konstitutiv og regenerativ neurogenese. Dette arbeidet gir metoder for å utvikle sebrafiskmodeller av hyperglykemi for å undersøke virkningen av hyperglykemi på hjernecelleproliferasjon under hjemmestatiske og hjernens reparasjonsbetingelser. Akutt hyperglykemi er etablert ved intraperitoneal injeksjon av D-glukose (2,5 g / kg kroppsvekt) til voksen sebrafisk. Kronisk hyperglykemi er indusert ved nedsenking av voksen sebrafisk i D-glukose (111 mM) som inneholder vann i 14 dager. Blodglukose-nivåmålinger er beskrevet for disse forskjellige tilnærmingene. Metoder for å undersøke effekten av hyperglykemi på konstitutiv aOg regenerativ neurogenese ved å beskrive telensfalonens mekaniske skade, dissekere hjernen, paraffininkonstruksjon og snitting med et mikrotom og utføre immunhistokjemeprosedyrer, blir demonstrert. Endelig beskrives også metoden for bruk av sebrafisk som en relevant modell for å studere biodistribusjon av radioaktive merkede molekyler (her, [ 18 F] -FDG) ved bruk av PET / CT.
Hyperglykemi er definert som for høyt blodsukkernivå. Selv om det kan gjenspeile en situasjon med akutt stress, er hyperglykemi også en tilstand som ofte fører til diagnose av diabetes, en kronisk lidelse av insulinsekresjon og / eller motstand. I 2016 har antall voksne som lever med diabetes nådd 422 millioner over hele verden, og hvert år dør 1,5 millioner mennesker av denne sykdommen, noe som gjør det til et stort helseproblem 1 . Faktisk fører ukontrollert diabetes til flere fysiologiske lidelser som påvirker kardiovaskulærsystemet, nyrene og perifere og sentrale nervesystemer.
Interessant kan akutt og kronisk hyperglykemi endre kognisjon og bidra til både demens og depresjon 2 , 3 , 4 , 5 , 6 . I tillegg er inntak av pasienter wI hyperglykemi er det blitt forbundet med dårligere funksjonelle, neurologiske og overlevelsesutfall etter iskemisk berøring 7 , 8 , 9 , 10 , 11 . Det ble også vist at hyperglykemi / diabetes påvirker voksen neurogenese, en prosess som fører til generering av nye nevroner, ved å påvirke nevrale stamcelleaktivitet og neuronal differensiering, migrasjon og overlevelse 2 , 12 .
I motsetning til pattedyr, viser teleostfisk, som sebrafisk, intensiv nevogenisk aktivitet gjennom hele hjernen og har en fremragende evne til hjernearbeid i voksen alder 13 , 14 , 15 , 16 . Spesielt er slike kapasiteter mulige på grunn av persistensen av neuRal stamme / stamceller, inkludert radial glia og neuroblaster 17 , 18 , 19 . I tillegg har zebrafisken nylig kommet fram som en modell for å studere metabolske forstyrrelser, inkludert fedme og hyperglykemi / diabetes 20 , 21 , 22 .
Selv om zebrafisken er en velkjent modell for hyperglykemi og nevrogenese, har få studier undersøkt virkningen av hyperglykemi på hjernens homeostase og kognitive funksjon 12 , 23 . For å fastslå effekten av hyperglykemi på konstitutiv og skadefremkalt hjernecelleproliferasjon ble en modell av akutt hyperglykemi opprettet ved intraperitoneal injeksjon av D-glukose. I tillegg ble en modell av kronisk hyperglykemi reprodusert ved nedsenkning av fisk i vann tilsatt wMed D-glukose 12 . Sebrafisk har mange fordeler i forskning. De er billige, enkle å øke og gjennomsiktige i de første utviklingsstadiene, og deres genom er blitt sekvensert. I sammenheng med dette arbeidet viser de også flere flere fordeler: (1) de deler lignende fysiologiske prosesser med mennesker, noe som gjør dem til et kritisk verktøy for biomedisinsk forskning; (2) de tillater hurtig undersøkelse av virkningen av hyperglykemi på hjernens homeostase og neurogenese, gitt deres utbredt og sterk nevogenisk aktivitet; Og (3) de er en alternativ modell som gjør det mulig å redusere antallet pattedyr som brukes i forskning. Til slutt kan sebrafisk brukes som en modell for testing av biodistribusjon av radiomerkede molekyler og potensielle terapeutiske midler ved bruk av PET / CT.
Det overordnede målet med følgende prosedyre er å visuelt dokumentere hvordan man oppretter modeller av akutt og kronisk hyperglykemi i sebrafisk, bruk zebElektroish for å vurdere hjernemodellering i hyperglykemiske forhold og overvåke radiomerkede molekyler (her, [ 18 F] -FDG) ved bruk av PET / CT.
Dette arbeidet beskriver ulike metoder for å etablere akutte og kroniske modeller av hyperglykemi hos sebrafisk. De viktigste fordelene ved disse prosedyrene er at: (1) de tillater reduksjon i antall pattedyr som brukes til forskning, (2) de er enkle å sette opp og raskt å implementere, og (3) de er økonomiske. Derfor tillater slike modeller undersøkelsen av virkningen av hyperglykemi på et stort antall dyr for å studere dens innvirkning på forskjellige fysiologiske prosesser, inkludert aterotrombose, kardiovask…
The authors have nothing to disclose.
Vi takker sterkt Direction des Usages du Numérique (DUN) fra La Réunion University for redigering av videoen (spesielt Jean-François Février, Eric Esnault og Sylvain Ducasse), Lynda-Rose Mottagan for voiceover, Mary Osborne-Pellegrin for korrekturlesing Voice-over, og CYROI-plattformen. Dette arbeidet ble støttet av tilskudd fra La Réunion University (Bonus Qualité Recherche, Dispositifs incitatifs), Conseil Regional de La Réunion, European Union (CPER / FEDER) og Philancia-foreningen. ACD er mottaker av stipend stipend fra Ministère de l'Education Nationale, de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche, La Réunion Universitetet (Contrat Doctoral).
1mL Luer-Lok Syringe | BD, USA | 309628 | |
4',6'-diamidino-2-phenylindole (DAPI) | Sigma-Aldrich, Germany | D8417 | |
7 mL bijou container plain lab | Dutscher, France | 080171 | |
D-glucose | Sigma-Aldrich, Germany | 67021 | |
Digital camera | Life Sciences, Japan | Hamamatsu ORCA-ER | |
Disposable base molds | Simport, Canada | M475-2 | |
Donkey anti-rabbit Alexa fluor 488 | Life Technologies, USA | A21206 | |
Embedding center | Thermo Scientific, USA | Shandon Histocentre 3 | |
Fluorescence microscope | Nikon, Japan | Eclipse 80i | |
Fluorodeoxyglucose (18F-FDG) | Cyclotron, France | ||
Glucometer test strip | LifeScan, France | One-Touch 143 Ultra | |
Goat anti-mouse Alexa fluor 594 | Life Technologies, USA | A11005 | |
In-Vivo Imaging System | TriFoil Imaging, Canada | Triumph Trimodality | |
Microtome | Thermo Scientific, USA | Microm HM 355 S | |
Monoclonal mouse anti-PCNA | DAKO, USA | clone PC10 | |
Paraformaldehyde (PFA) | Sigma-Aldrich, Germany | P6148-500G | |
Polyclonal rabbit anti-GFAP | DAKO, USA | Z033429 | |
Slide drying bench | Electrothermal, USA | MH6616 | |
Sodium chloride | Sigma-Aldrich, Germany | S9888 | |
Sodium citrate trisodium salt dehydrate | Prolabo, France | 27833.294 | |
Sterile needle | BD Microlance 3 | 30 G 1/2 ; 0.3 mm x 13 mm | |
Student Dumont #5 Forceps | Fine Science Tools | 91150-20 | |
Student surgical scissors | Fine Science Tools | 91400-14 | |
Superfros Plus Gold Slides | Thermo Scientific, USA | FT4981GLPLUS | |
Surgical microscope | Leica, France | M320-F12 | |
Tissue embedding cassettes | Simport, Canada | M490-10 | |
Tissue embedding medium | LeicaBiosystems, USA | 39602004 | |
Toluene | Sigma-Aldrich, Germany | 244511 | |
Tricaine MS-222 | Sigma-Aldrich, Germany | A5040 | |
Triton X100 | Sigma-Aldrich, Germany | X100-500 mL | |
Vectashield medium | Vector Laboratories, USA | H-1000 | |
Xylene | Sigma-Aldrich, Germany | 534056 | |
Fish Strain | AB | ||
Saline phosphate buffer (10X PBS) pH 7.4 (for 1 liter) | For preparing 10X PBS, add the following salts and complete to 1 liter with distilled water | ||
Potassium chloride (MM : 74.55 g/mol): 2.00 g | Sigma-Aldrich, Germany | 746436 | |
Potassium phosphate monobasic (MM: 136,09 g/mol): 2.40g | Sigma-Aldrich, Germany | 795488 | |
Sodium chloride (MM : 58.44 g/mol): 80.00 g | Sigma-Aldrich, Germany | S9888 | |
Sodium phosphate dibasic (MM: 141,96 g): 14,40 g | Sigma-Aldrich, Germany | 795410 |