Utilisation de l’embryon de poulet comme outil puissant dans l’évaluation des cardiotoxicités développementales
Summary
Les embryons de poulet, en tant que modèle de développement classique, sont utilisés dans notre laboratoire pour évaluer les cardiotoxicités développementales après une exposition à divers contaminants environnementaux. Les méthodes d’exposition et les méthodes d’évaluation morphologique/fonctionnelle établies sont décrites dans ce manuscrit.
Abstract
Les embryons de poulet sont un modèle classique dans les études sur le développement. Au cours du développement des embryons de poulet, la fenêtre temporelle du développement cardiaque est bien définie et il est relativement facile d’obtenir une exposition précise et opportune via de multiples méthodes. De plus, le processus de développement cardiaque chez les embryons de poulet est similaire à celui des mammifères, ce qui donne également un cœur à quatre chambres, ce qui en fait un modèle alternatif précieux dans l’évaluation des cardiotoxicités développementales. Dans notre laboratoire, le modèle d’embryon de poulet est couramment utilisé dans l’évaluation des cardiotoxicités du développement après exposition à divers polluants environnementaux, y compris les substances perfluoroalkyles et polyfluoroalkyles (PFAS), les particules (PM), les gaz d’échappement diesel (DE) et les nanomatériaux. Le temps d’exposition peut être librement choisi en fonction des besoins, depuis le début du développement (jour embryonnaire 0, ED0) jusqu’à la veille de l’éclosion. Les principales méthodes d’exposition comprennent l’injection de cellules d’air, la micro-injection directe et l’inhalation de cellules d’air (développées à l’origine dans notre laboratoire), et les critères d’évaluation actuellement disponibles comprennent la fonction cardiaque (électrocardiographie), la morphologie (évaluations histologiques) et les évaluations biologiques moléculaires (immunohistochimie, qRT-PCR, transfert de Western, etc.). Bien sûr, le modèle d’embryon de poulet a ses propres limites, telles que la disponibilité limitée des anticorps. Néanmoins, avec plus de laboratoires commençant à utiliser ce modèle, il peut être utilisé pour apporter des contributions significatives à l’étude des cardiotoxicités développementales.
Introduction
L’embryon de poulet est un modèle de développement classique, qui est utilisé depuis plus de deux cents ans1. Le modèle d’embryon de poulet présente divers avantages par rapport aux modèles traditionnels. Tout d’abord, dès plus de 70 ans, le développement normal de l’embryon de poulet avait été illustré très clairement dans le guide destadification Hamburger-Hamilton 2, dans lequel un total de 46 étapes au cours du développement de l’embryon de poulet ont été définies avec des caractéristiques temporelles et morphologiques précises, facilitant la détection d’un développement anormal. En outre, le modèle d’embryon de poulet présente d’autres caractéristiques telles qu’un coût relativement faible et redondant en quantité, des contrôles exposition-dose relativement précis, un système indépendant et fermé dans la coquille et une manipulation facile de l’embryon en développement, ce qui garantit son potentiel d’utilisation comme un puissant modèle d’évaluation toxicologique.
En cardiotoxicité, l’embryon de poulet présente un cœur à quatre chambres, semblable aux cœurs de mammifères mais avec des parois plus épaisses, ce qui permet des évaluations morphologiques plus faciles. De plus, l’embryon de poulet permet une exposition par inhalation développementale, ce qui n’est pas possible dans les modèles de mammifères: au stade ultérieur de développement, l’embryon de poulet passera de la respiration interne à la respiration externe (obtenir de l’oxygène par les poumons); ce dernier nécessite que l’embryon pénètre dans la membrane cellulaire de l’air avec le bec et commence à respirer de l’air3, faisantde la cellule d’air une mini-chambre d’inhalation. En utilisant ce phénomène, les effets toxicologiques des contaminants gazeux sur le cœur (et d’autres organes) peuvent être évalués sans avoir besoin d’instruments de chambre d’inhalation dédiés.
Dans ce manuscrit, plusieurs méthodes d’évaluation de l’exposition et des paramètres sont décrites, qui servent toutes à faire de l’embryon de poulet un outil puissant dans l’évaluation de la cardiotoxicité du développement après une exposition à des contaminants environnementaux.
Protocol
Representative Results
Discussion
L’embryon de poulet est un modèle classique dans les études développementales depuis 200 ans1. Nos méthodes présentées dans ce manuscrit ont été utilisées dans l’évaluation de plusieurs contaminants environnementaux, y compris l’acide perfluorooctanoïque, les particules et les gaz d’échappement diesel avec succès5,7,8,9,1…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ce travail a été soutenu par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (subvention n° 91643203, 91543208, 81502835).
Materials
| 4% phosphate buffered formaldehydefixative | Biosharp, Hefei, China | REF: BL539A | |
| 75% ethanol | Guoyao,Shanghai,China | CAS:64-17-5 | |
| Biosignaling monitor BL-420E+ | Taimeng, Chengdu, China | BL-420E+ | |
| Candling lamp | Zhenwei, Dezhou, China | WZ-001 | |
| Disposable syringe | Zhiyu, Jiangsu, China | ||
| Egg incubator | Keyu,Dezhou, China | KFX | |
| Electrical balance | OHAUS, Shanghai, China | AR 224CN | |
| Electro-thermal incubator | Shenxian, Shanghai, China | DHP-9022 | |
| Ethanol absolute | Guoyao,Shanghai,China | CAS:64-17-5 | |
| Fertile chicken egg | Jianuo, Jining, China | ||
| Hematoxylin and Eosin Staining Kit | Beyotime, Bejing, China | C0105 | |
| Histology paraffin | Aladdin, Shanghai, China | P100928-500g | Melt point 52~54°C |
| Histology paraffin | Aladdin, Shanghai, China | P100936-500g | Melt point 62~64°C |
| IV catheter | KDL, Zhejiang, China | The catheters have to be soft, plastic ones. | |
| Lentivirus | Genechem, Shanghai, China | The lentivirus were individually designed/synthesized by Genechem. | |
| Masson's trichrome staining kit | Solarbio, Beijing, China | G1340 | |
| Metal probe | Jinuotai, Beijing, China | ||
| Microinjector (5 uL) | Anting,Shanghai, China | ||
| Microscope | CAIKON, Shanghai, China | XSP-500 | |
| Microtome | Leica, Germany | HistoCore BIOCUT | |
| Microtome blade | Leica,Germany | Leica 819 | |
| Pentobarbitual sodium | Yitai Technology Co. Ltd., Wuhan, China | CAS: 57-33-0 | |
| Pipetter(10ul) | Sartorius, Germany | ||
| Povidone iodide | Longyuquan, Taian, China | ||
| Scissor | Anqisheng,Suzhou, China | ||
| Sterile saline | Kelun,Chengdu, China | ||
| Sunflower oil | Mighty Jiage, Jiangsu, China | Any commerical sunflower oil for human consumption should work | |
| Tape | M&G, Shanghai, China | ||
| Tedlar PVF Bag (5L) | Delin, Dalian, China | ||
| Vortex mixer | SCILOGEX, Rocky Hill, CT, US | MX-F | |
| Xylene | Guoyao,Shanghai,China | CAS:1330-20-7 |
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