Планарная подвижность используется для оценки стимуляторов и свойств вывода натуральных продуктов по сравнению с движением животных только в родниковой воде.
Простое, управляемое средство использования неаразитарных planarian, Dugesia tigrina, свободно живущих водных плоских червей, для изучения стимуляторов и вывода свойства натуральных продуктов описывается. Экспериментальные анализы, пользующиеся уникальными аспектами планарной физиологии, были применены к исследованиям по заживлению ран, регенерации и опухолевому анализу. Кроме того, поскольку планарианцы проявляют чувствительность к различным экологическим стимулам и способны изучать и развивать условные реакции, они могут быть использованы в поведенческих исследованиях изучения обучения и памяти. Планарианцы обладают базовой двусторонней симметрией и центральной нервной системой, которая использует нейромедиаторные системы, податливые к исследованиям, исследуя эффекты нейромышечных биомодуляторов. Следовательно, были разработаны экспериментальные системы мониторинга планарного движения и подвижности для изучения наркомании и вывода средств. Поскольку планарная подвижность открывает потенциал для чувствительной, легко стандартизированной системы анализа подвижности для мониторинга влияния стимулов, тест planarian locomotor velocity (pLmV) был адаптирован для мониторинга как стимуляции, так и поведения вывода планарами путем определения количества линий сетки, пересекаемых животными со временем. Здесь демонстрируется и объясняется техника и ее применение.
В описанном протоколе используется планарная подвижность для оценки биомодулирующего воздействия природных веществ. Он был специально адаптирован, чтобы определить, если эти вещества функционируют как стимуляторы, и если они затем были связаны с измеримым поведениемвывода 1. Этот анализ, известный как планарный тест скорости локомотива (pLmV), был впервые использован для тестирования известных фармакологическихагентов 2,3. Применение этого планарного анализа на основе подвижности с тех пор выросло в популярности и было принято различными лабораториями, заинтересованными в веществах, кроменатуральных продуктов 4,,5. Для этого анализа, планарианец помещается в чашку Петри, содержащую родниковую воду или родниковую воду, содержащую растворенный биомодулятор. Поскольку само блюдо помещается на графовую бумагу, количество линий сетки, пересекаемых животным со временем, когда оно перемещается по контейнеру, может быть использовано для определения скорости движения в каждом состоянии. Свет / темный тест, в противном случае называют условным тестом предпочтения места (CPP), является еще одним изменением на тему мониторинга планарной подвижности, и оценивает, как быстро животные реагируют и мигрируют в затемненнуюсреду 6,7. Видео слежение за планарными движениями также может быть проанализировано с помощью компьютерных программ и центра массы (COM)слежения 8,,9,,10,,11.
Использование planarian в качестве модели животных для таких исследований предлагает ряд преимуществ по сравнению с другими животными в том, что экспериментатор может легко контролировать анализ окружающей среды. В частности, голодающие планарианцы перед экспериментами могут предотвратить их воздействие на другие питательные или фармакологические агенты, которые в противном случае могли бы запутать результаты, и конкретный биомодулятор, на который ведется расследование, может быть представлен планарианам, просто добавив его непосредственно в культурную воду, тем самым стандартизируя воздействие. Так как планарианцы имеют нервную систему и нейротрансмиттеров, которые напоминают “высшего порядка” животных, физиологии и экспериментальной реакции этих животных на нервно-мышечные стимулы считаются биологическиактуальными для других организмов 12,13,14,15,16. Кроме того, поскольку планарианцы относительно недороги и просты в обслуживании в лаборатории, они предлагают доступную биологическую модель для многих исследователей.
Как экспериментальное животное, планарианцы подходят для широкого спектра исследований. Например, наша группа, а также другие исследователи используют планариев для изучения опухолевых17,,18,,19. Планарианцы также демонстрируют множество ответных действий на химические, тепловые, гравитационные, электрические, фото- и магнитные стимулы, которые легли в основу других систем анализа. Некоторые из этих эффектов были использованы для изучения обучения ипамяти у этих животных 20,21,22,23,24,25,26,27. Основное использование планарной модели в литературе в настоящее время фокусируется на активности планарных плюрипотентных стволовых клеток, называемых необластами, иих роли в регенерации 28,,29,,30. Таким образом, принятие описанной здесь модели позволяет продолжить изучение с использованием других планарных анализов, чтобы обеспечить более широкое понимание того, как натуральные продукты и другие биомодуляторы влияют на организм.
Простой и доступный планарный анализ подвижности описывается для определения стимулирующих и абстиненции эффектов натуральных продуктов. В качестве поведенческой модели необходимо иметь строгие протоколы для скоринга движения и четкие определения любого поведения для стандартиза?…
The authors have nothing to disclose.
Авторы хотели бы отметить, офис институционального развития, и Моррисвилл колледж Фонда для публикации гранта для поддержки этой работы, а также SUNY Моррисвилл коллегиальной научно-технической программы входа (CSTEP) за их постоянную помощь и поддержку студентов исследований в SUNY Morrisville. Мы также хотели бы поблагодарить Софию Хатченс за полезные комментарии по описанной технике.
Bottled Water – 1 Gal. | Poland Spring | N/A | Spring water for planarian culture and to prepare solutions |
Brown Planaria (Dugesia tigrina) | Carolina Biological Supply Company | 132954 | Brown planaria living (other species are acceptable) |
Flat Paintbrush | Royal Crafter's Choice | 9159 | Flat watercolor paintbrushes for cleaning planarian culture containers |
Glass Petri Dish – 10 cm | Kimax | N/A | 10 cm diameter (glass) Petri dishes for pLmV assay |
Glass Petri Dish – 5 cm | Kimax | N/A | 5 cm and Petri dishes for rinsing planarians during withdrawal experiments and for stimulant habituation |
Grid Paper | Any | N/A | Standard 0.5 cm grid paper for pLmV assay |
iPEVO Visualizer (software) | iPEVO | https://www.ipevo.com/software/visualizer | Document camera software for video capture and recording |
Metalware Set with Support Stand and Retort Ring | Any | N/A | Standard chemistry lab ring stand to hold a cell phone camera if used |
Organic Egg | Any | N/A | Organic egg or beef liver for feeding planarains |
Polycarbonate Bottle w/ Screw-on Cap – 10 mL | Beckman | N/A | Plastic vials to hold 5 to 10 mL volumes for stimulant habituation |
Round Storage Container – 10 cm | Ziploc | N/A | 10 cm Round food storage containers for approximately 90 planarians or fewer |
Round Water Paint Brush | LOEW-Cornell | N/A | Small round watercolor paint brushes (numbers 3 to 6) – soft |
Transfer Pipette | Any | N/A | Wide bore (5 mL) plastic transfer pipettes to move planarians |
USB Document Camera | iPEVO | CDVU-06IP | Document camera (or other camera or cell phone camera) |