제브라피시 유충에 대한 환경 오염물질의 신경행동 효과 연구

최근 몇 년 동안 점점 더 많은 환경 오염 물질이 신경 독성^1,2,3,4로입증되었습니다. 그러나, 환경 오염 물질에 노출 된 후 생체 내에서 신경 독성의 평가는 내분비 중단 또는 발달 독성만큼 쉽지 않다. 또한, 오염 물질에 대한 조기 노출, 특히 환경 관련 용량에서, 독성 연구에서 증가 관심을 끌고있다^5,6,7,8.

Zebrafish는 환경 오염 물질에 노출 된 후 초기 개발 중에 신경 독성 연구에 적합한 동물 모델로 설립되고 있습니다. 얼룩말물고기는 수정 후 다른 종보다 빠르게 발달하는 척추동물입니다. 유충은 융모의 영양소가 7일 동안 유지하기에 충분하기 때문에 먹이를 줄 필요가 없다(dpf)^9. 유충은 ~2 dpf에서 융모에서 나오고3-4 dpf^{14, 15,16, 17,18에서}시작하여 행동 계기^{10,11,12,13을} 사용하여 관찰, 추적, 정량화 및 분석할 수 있는 수영 및 선회등의 행동을 개발한다. 또한 동작 계측기에서도 높은 처리량 테스트를 실현할 수 있습니다. 따라서, 제브라피쉬 유충은 환경오염물질^19의신경행동연구에 뛰어난 모델이다. 여기서, 프로토콜은 빛 자극하에 제브라피시 유충에 대한 환경 오염 물질의 신경 행동 독성을 연구하기 위해 높은 처리량 모니터링을 사용하여 제공됩니다.

우리 실험실은 2,2′,4,4′-테트라 브로 모디 페닐 에테르 (BDE-47)^20,21,6′-Hydroxy / 메톡시 -2,2′, 4,4′-te의 신경 행동 독성을 연구했습니다. 트라브로모모디페닐 에테르(6-OH/MeO-BDE-47)^22,데카 브롬화 디페닐 에테르(BDE-209), 납, 및 상업적 염소처리된 파라핀(23)을 제시된 프로토콜을 사용한다. 많은 실험실은 또한 애벌레 또는 성인 물고기에 다른 오염 물질의 신경 행동 효과를 연구하기 위해 프로토콜을 사용^24,25,26,27. 이러한 신경행동 프로토콜은 비스페놀 A및 치환비스페놀 S에 저용량 노출이 배아^{제브라피시(27)에서}조기 시상하부 신경발생을 유도한다는 것을 보여주는 기계적 지원을 제공하는 데 사용되었다. 또한 일부 연구자들은 해당 연구를 수행하기 위해 프로토콜을 최적화했습니다. 최근 연구는 카제인 코팅 금 나노 입자 (βCas AuNPs)를 사용하여 쉽게, 높은 처리량 제브라피시 모델에서 아밀로이드 베타 (Aβ)의 독성을 제거했다. βCas AuNPs는 제브라피쉬 유충및 격리된 내측 Aβ42의 혈액-뇌 장벽을 가로질러 전이되는 전신 순환에서 βCas AuNPs가 행동^{병리학28에}의해 지지된 비특이적, 샤페론 유사 방식으로 독성을 유도하는 것으로 나타났다.

운동, 경로 각도 및 사회 활동은 제시된 프로토콜에서 오염물질에 노출된 후 제브라피시 유충의 신경 독성 효과를 연구하는 데 사용되는 세 가지 신경 행동 지표이다. 운동은 유충의 수영 거리에 의해 측정되고 오염 물질에 노출 된 후 손상 될 수 있습니다. 경로 각도 및 사회 활동은 뇌및 중추^{신경계(29)의}기능과 더 밀접하게 관련되어 있다. 경로 각도는 수영^{방향(30)을}기준으로 동물 운동 경로의 각도를 의미한다. ~-180°~+180°의 8개의 각도 클래스가 시스템에 설정되어 있습니다. 비교를 단순화하기 위해 최종 결과의 6 개 클래스는 일상적인 회전 (-10 ° ~ ~ 0 ° ~ + 10 °), 평균 회전 (-10 ° ~ ~ – 90 ° , + 90 ° ), 응답 회전 (-180 ° ~ ~ – 90 °, +90 ° ~ + 180 °)으로 정의됩니다^22. 두 물고기 사회 활동은 그룹 shoaling 행동의 기본; 여기서 유효한 두 애벌레 사이의 거리 (0.5 cm)는 사회적 접촉으로 정의됩니다.

여기에 제시된 프로토콜은 제브라피시 유충에 대한 신경 행동 효과를 연구하기 위한 명확한 과정을 보여주고 다양한 물질 또는 오염 물질의 신경 독성 효과를 밝히는 방법을 제공합니다. 이 프로토콜은 환경 오염 물질의 신경 독성을 연구하는 데 관심이있는 연구자에게 도움이 될 것입니다.