発達的心毒性の評価における強力なツールとしての鶏胚の使用
Summary
鶏の胚は、古典的な発達モデルとして、様々な環境汚染物質への暴露後の発達的な心毒性を評価するために私たちの研究室で使用されています。この原稿には、露光法と形態・機能評価法が定められております。
Abstract
鶏の胚は、発達研究における古典的なモデルです。鶏胚の発達の間、心臓の発達の時間枠は明確に定義されており、複数の方法を用いて正確かつタイムリーな暴露を達成することは比較的容易である。さらに、鶏の胚の心臓の発達のプロセスは哺乳類に似ていて、4つの心臓を生じさせ、発達的心毒性の評価において貴重な代替モデルとなる。当研究室では、鶏胚モデルは、PFAS(PFAS)およびポリフルオロアルキル物質、粒子状物質(PM)、ディーゼル排気(DE)およびナノ材料を含む様々な環境汚染物質への暴露後の発達的心毒性の評価に日常的に使用されています。露光時間は、開発の開始(胚の日0、ED0)から孵化の前日まで、必要性に基づいて自由に選択することができる。主な暴露方法には、空気細胞注射、直接マイクロインジェクション、および空気細胞吸入(もともと私たちの研究室で開発された)が含まれ、現在利用可能なエンドポイントには、心機能(心電図)、形態(組織学的評価)および分子生物学的評価(免疫組織化学、qRT-PCR、ウェスタンブロッティングなど)が含まれます。もちろん、鶏胚モデルには、抗体の入手が限られているなど、独自の制限があります。それにもかかわらず、より多くの実験室がこのモデルを利用し始めると、それは発達的な心毒性の研究に大きな貢献をするために使用することができる。
Introduction
鶏の胚は、200年以上にわたって使用されてきた古典的な発達モデルです。鶏胚モデルは、従来のモデルと比較して様々な利点を有する。まず、70年以上前に、鶏胚の正常な発達は、鶏胚の発達中に合計46段階が正確な時間と形態学的特徴で定義され、異常な発達の検出を促進するハンブルガー・ハミルトンステージングガイド2で非常に明確に示されていた。さらに、鶏胚モデルは、比較的低コストで冗長な量、比較的正確な暴露量制御、シェル内の独立した閉じたシステム、発達中の胚の容易な操作など、強力な毒物学的評価モデルとして使用される可能性を保証する他の特徴を有する。
心毒性では、鶏の胚は哺乳類の心臓に似ているが、より厚い壁を有する4つのチャンバー心臓を特徴とし、形態学的評価を容易にする。さらに、鶏の胚は哺乳類モデルでは不可能な発達吸入暴露を可能にする:発達の後半段階では、鶏の胚は内部呼吸から外部呼吸(肺を介して酸素を得る)に移行する。後者は、胚がくちばしで空気細胞膜を貫通し、空気3を呼吸し始め、空気細胞をミニ吸入室にすることを要求する。この現象を利用して、心臓(および他の器官)に対するガス汚染物質の毒物学的影響は、専用の吸入室器具を必要とせずに評価され得る。
本稿では、いくつかの曝露/エンドポイント評価方法が記載されており、そのすべてが、環境汚染物質への暴露後の発達心毒性の評価において鶏胚を強力なツールにするのに役立つ。
Protocol
記載されているすべての手順は、青島大学の施設動物のケアと使用委員会(IACUC)によって承認されました。私たちの研究室では、卵を2つのインキュベーターでインキュベーターでインキュベートしました。卵はインキュベーターで直立して保持され、無作為に棚に置かれました。卵のインキュベーション条件は次の通りであった:インキュベーション温度は37.9°Cで始まり、インキュベーション…
Representative Results
露出結果空気細胞の注入空気細胞注射は、開発中の鶏胚を様々な薬剤に効果的に暴露することができ、その後、胚/孵化鶏の採取サンプル(血清、組織など)で検出される可能性があります。ここに、パーフルオロオクタン酸(PFOA)を空気細胞注入した例を挙げ、次いで、血清PFOA濃度を超高性能液体クロマトグラフィー質量分析法で測定した。血清濃度は、注射された用量に対応し、この手?…
Discussion
鶏の胚は、200年の間、発達研究における古典的なモデルであった1.この原稿に記載されている我々の方法は、パーフルオロオクタン酸、粒子状物質、およびディーゼル排気を含むいくつかの環境汚染物質の評価に使用されており、成功した5、7、8、9、10、11、12。<sup class=…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は、中国国立自然科学財団(グラント・91643203、91543208、81502835)によって支援されました。
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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Cite This Article
Jiang, Q., Xu, X., DeWitt, J. C., Zheng, Y. Using Chicken Embryo as a Powerful Tool in Assessment of Developmental Cardiotoxicities. J. Vis. Exp. (169), e62189, doi:10.3791/62189 (2021).