Le poisson zèbre barbillon maxillaire est un organe des sens tégumentaires contenant ectodermique, mésodermique et dérivés de la crête neurale. Surtout, le barbeau adulte peut se régénérer après une amputation proximale. Cette vidéo présente le développement maxillaire barbeau et démontre un protocole chirurgical pour induire la régénération, suivie par imagerie de collecte, l'intégration et en aval de spécimens barbeau.
Barbillons sont phanères sensorielle trouve dans les poissons, les reptiles et les amphibiens. Le poisson zèbre, Danio rerio, développe deux paires de barbillons-une paire de courte nasale et une paire plus maxillaires. Barbel tissus contient des cellules d'origine ectodermique, mésodermique et l'origine de la crête neurale, y compris les cellules de peau, les glandes, les papilles, les mélanocytes, les navires circulatoires et des nerfs sensoriels. Contrairement à la plupart des tissus adultes, le barbillon maxillaire est optiquement clair, nous permettant de visualiser le développement et la maintenance de ces types de tissus tout au long du cycle de vie.
Cette vidéo montre le développement précoce de l'barbillon maxillaire (en commençant un mois environ après la fécondation), et démontre un protocole chirurgical pour favoriser la régénération de l'appendice pour adultes (> 3 mois après la fécondation). Brièvement, le barbeau maxillaire gauche d'un poisson anesthésié est élevée avec une pince stérile juste distal à la face caudale du maxillaire. Une amende, des ciseaux à ressort stérile est positionné contre la pince pour couper l'arbre le barbeau à ce niveau, l'établissement d'un repère anatomique pour le plan de l'amputation. Une croissance régénérative peut être mesurée par rapport à ce plan, et en comparaison à l'controlatéral barbeau. Tissus Barbel régénère rapidement, atteignant la repousse maximale dans les 2 semaines de blessure.
Techniques d'analyse de la régénération barbeau comprennent la dissection et l'inclusion des paires de barbillons (se régénérer et de contrôle) dans les puits d'un gel d'électrophorèse d'ADN standard. Spécimens embarqués sont commodément photographié sous un stéréomicroscope pour la morphologie et la morphométrie brute, et peut être stocké pendant des semaines avant d'applications en aval tels que l'histologie de paraffine, cryosectioning, et / ou immunohistochimie monter ensemble. Ces méthodes d'établir le barbeau maxillaires comme un roman dans le système de tissus in vivo pour l'étude de la capacité régénératrice de multiples types de cellules dans le contexte génétique de poisson zèbre.
Le poisson zèbre barbillon maxillaire est un système de tissu sous-utilisés pour l'étude de la croissance, l'entretien et la régénération de plusieurs types cellulaires chez le poisson zèbre. Bien que l'appendice n'a pas le barbeau analogue humain, les types de cellules qu'il contient sont hautement conservées, ce qui rend possible d'étudier la peau, les glandes, les mélanocytes vaisseaux circulatoires, et les nerfs dans une structure optiquement clair et anatomiquement cylindrique simple. Semblable à la nageoire caudale bien étudiés, le barbeau tissus peut être induite par l'amputation de se régénérer. Utilisation de la frontière du maxillaire comme un repère anatomique, le plan de l'amputation peut être placé précisément, à faciliter la mesure des barbeaux repousse. Pour un opérateur expérimenté, chaque opération ne prend que quelques secondes. La récupération est rapide, et nous avons jusqu'ici détecté aucun effet à court ou à long terme sur le comportement des poissons. Le poisson zèbre avec un barbeau nager maxillaires, manger et se reproduisent aussi efficacement que non-chirurgical des contrôles, et ont de survie comparable à l'époque de la collecte de tissus, jusqu'à 6 mois après la chirurgie. L'impact physiologique de cette chirurgie prédit d'être minime, car 1) les papilles extra réalisé sur le barbeau se retrouvent également sur de nombreuses autres parties de l'épithélium de poissons, y compris les lèvres, les joues et la tête 5, et 2) les papilles de différenciation apparaissent sur le barbeau régénération dans les 72 heures (Leclair et al., données non publiées). Cela rend le barbillon maxillaire un système minimalement invasives pour étudier la cicatrisation des plaies, la revascularisation et une réinnervation dans le cadre d'un vertébré adulte.
Après l'induction chirurgicale de la régénération, barbillons peuvent être prélevés à intervalles de mesure morphométrique et / ou l'analyse microscopique des tissus fixés. Idéalement, le barbillon maxillaire est d'environ la longueur (2-3 mm) et diamètre (100-200 mm) d'un embryon de poisson zèbre, de faciliter l'application de plusieurs protocoles standard, y compris histologie paraffine, cryosectioning, toute monture immunohistochimie, et で situ hybridation. Pris ensemble, ces caractéristiques font du barbillon maxillaire hautement réalisable modèle で vivo pour l'étude de la réparation des tissus et la régénération.
Ces méthodes ont été développées par EEL pendant un congé de recherche dans le laboratoire du JT appui a été fourni par le Conseil de recherche et de l'Université DePaul une NIH / NIDCR R01 accorder à JT (DE016678). Nous tenons à souligner les efforts de Hunter Caroline, technicien de soins aux animaux dans l'établissement CMRC coeur de poisson zèbre et Paulina Pawluczuk, notre assistant de laboratoire de premier cycle.
Microscope Equipment
A stereo dissecting microscope with transmitted and incident fiber-optic illumination is required for barbel clipping and agar embedding.
Barbel Clipping
Tissue collection and agar embedding