成体ゼブラフィッシュにおける新しい腹腔内(IP)注射法について記載する。ドキソルビシンなどの有毒化合物を取り扱う場合、この手順は以前に報告された2つのIPメソッドよりも効果的です。この手法は、ゼブラフィッシュモデルの経験が限られている研究者が簡単に採用できるように設計されています。
遺伝的にアクセス可能な成魚のゼブラフィッシュ(Danio rerio)は、心筋症などのヒトの疾患を研究するための貴重な脊椎動物モデルとして採用されています。腹腔内(IP)注射は、治療効果の試験やドキソルビシン誘発性心筋症(DIC)などの疾患モデルの生成のために、化合物を体内に送達する重要な方法です。現在、IPインジェクションには2つの方法があります。どちらの方法も、ドキソルビシンなどの有毒化合物の取り扱いには制限があり、体型に深刻な損傷を与えたり、魚を死に至らしめたりする副作用が現れます。これらの欠点は、広範な研究者のトレーニングによって克服できますが、副作用が最小限の新しいIP注入方法が望ましいです。ここでは、毒性化合物を扱える独自のIP注入方法について報告します。心機能が一貫して低下すると、魚の死を招くことなく結果を得ることができます。この技術は、ゼブラフィッシュの成魚の経験がほとんどない研究者でも簡単に習得できます。
ゼブラフィッシュ(Danio rerio)は、ヒトとの高い遺伝子・臓器相同性、体外受精、遺伝子操作の容易さ、早期成熟期の体内透明性など、ヒトの疾患研究の実験モデルとして注目されています1。ゼブラフィッシュの胚や幼虫のために直接水に薬を投与する単純なプロセスとは異なり、成体のゼブラフィッシュに薬を投与することは、より複雑で困難な試みを提示します2。
成魚では、化合物は、水中への直接投与などの受動的な薬物送達技術、または強制2のような経口薬物送達方法によって送達することができる。他のアプローチには、魚介類を化合物でコーティングし、続いて魚に給餌すること3、および眼窩後または腹腔内注射4,5を含む、所定の濃度での水不溶性薬物の直接投与が含まれる。腹腔内投与は、その明確な薬物動態学的利点により、疾患モデルのin vivo研究に好まれます6。この方法は、高い薬物濃度と腹腔内の長い半減期を提供し、薬物送達のための効果的な経路を提供する7,8。このアプローチは、最適な薬物の吸収と分布を確保するために、研究環境で一般的に利用されています9。注射ベースの方法は、1回の投与には効率的であることが証明されていますが、長時間の繰り返しの注射は、しばしば体の損傷や慢性感染症につながります2。
現在、成魚のゼルバフィッシュ4,10にIPインジェクションを行うには2つの方法があります。しかし、どちらの方法もドキソルビシンのような有毒化合物を送達する際には限界があり、体型や魚の死亡率に深刻なダメージを与えることになります。副作用は、データの解釈を著しく複雑にする可能性があります。これらの課題は広範なトレーニング10で対処できるかもしれませんが、副作用を最小限に抑える新しいIP注入方法が明らかに必要です。
ここでの目標は、ドキソルビシンを成体ゼブラフィッシュに効果的に送達するために最適化された新しいIP注射法を開発し、信頼性の高いドキソルビシン誘発性心筋症(DIC)モデルの生成を促進し、身体の損傷とそれに伴う死亡率を最小限に抑えることです。
新しいIPインジェクション方法は、既存の2つのIPインジェクション方法4,10とは異なり、以下の明確な特徴によって特徴付けられる。まず、独自の針貫通角度が使用されます(ゼロに近い)。第二に、針は、ユニークな場所、すなわち、魚の腹側表面の自然な穴を介して魚を貫通し、これにより注入が容易になります。そして最後に、針の動きは…
The authors have nothing to disclose.
この研究は、NIH(HL107304およびHL081753)およびメイヨー財団(生物医学発見センターおよび心臓血管研究センター)のX.X.J.L 56021702.の支援を受けました。ゼブラフィッシュ施設の管理に携わってくださったベニニオ・ゴア氏とクエンティン・スティーブンス氏に感謝します。
10 μL NanoFil-syringe | World Precision Instruments, Inc | NANOFIL | injection tool |
34 G needle | World Precision Instruments, Inc | NI34BV-2 | injcetion tool |
60 mm Petri dish | fisher scientific/fisherbrand | FB0875713A | placing the sponge |
Dissecting microscope | Nikon | SMZ800 | Injceting the Dox |
Doxorubicin hydrochloride | Sigma | D1515-10MG | drug for creating DIC model |
Echocardiography | VISUAL SONICS | Vevo 3100 | measuring cardiac function |
Foam Sponge | Jaece Industries | L800-D | placing the fish |
Hank's balanced salt solution (HBBS) | Thermo Fisher | 14025076 | Vehicle for Dox |
Microcentrifuge | southernlabware | MyFuge/C1012 | collect the Dox solution |
Precision Balance Scale | Torbal | AD60 | Digital scales |
Tricaine | Argent | MS-222 | Anesthetizing fish |
Tube | Eppendorf | 1.5 mL | storage |
vevo LAB software | FUJIFILM VISUAL SONICS | 5.6.0 | quantification of the heart |