Uso del embrión de pollo como una herramienta poderosa en la evaluación de cardiotoxicidades del desarrollo
Summary
Los embriones de pollo, como modelo de desarrollo clásico, se utilizan en nuestro laboratorio para evaluar las cardiotoxicidades del desarrollo después de la exposición a diversos contaminantes ambientales. Los métodos de exposición y los métodos de evaluación morfológica/funcional establecidos se describen en este manuscrito.
Abstract
Los embriones de pollo son un modelo clásico en los estudios de desarrollo. Durante el desarrollo de embriones de pollo, la ventana de tiempo del desarrollo del corazón está bien definida, y es relativamente fácil lograr una exposición precisa y oportuna a través de múltiples métodos. Además, el proceso de desarrollo del corazón en embriones de pollo es similar al de los mamíferos, lo que también resulta en un corazón de cuatro cámaras, lo que lo convierte en un modelo alternativo valioso en la evaluación de cardiotoxicidades del desarrollo. En nuestro laboratorio, el modelo de embrión de pollo se utiliza rutinariamente en la evaluación de cardiotoxicidades del desarrollo después de la exposición a diversos contaminantes ambientales, incluidas las sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS), las partículas (PM), el escape de diesel (DE) y los nanomateriales. El tiempo de exposición se puede seleccionar libremente en función de la necesidad, desde el comienzo del desarrollo (día embrionario 0, ED0) hasta el día anterior a la eclosión. Los principales métodos de exposición incluyen la inyección de células de aire, microinyección directa e inhalación de células de aire (desarrollada originalmente en nuestro laboratorio), y los puntos finales actualmente disponibles incluyen la función cardíaca (electrocardiografía), la morfología (evaluaciones histológicas) y las evaluaciones biológicas moleculares (inmunohistoquímica, qRT-PCR, western blotting, etc.). Por supuesto, el modelo de embrión de pollo tiene sus propias limitaciones, como la disponibilidad limitada de anticuerpos. Sin embargo, con más laboratorios que comienzan a utilizar este modelo, se puede utilizar para hacer contribuciones significativas al estudio de las cardiotoxicidades del desarrollo.
Introduction
El embrión de pollo es un modelo de desarrollo clásico, que se ha utilizado durante más de doscientos años1. El modelo de embrión de pollo tiene varias ventajas en comparación con los modelos tradicionales. En primer lugar, ya hace más de 70 años, el desarrollo normal del embrión de pollo se había ilustrado muy claramente en la guía de estadificación Hamburger-Hamilton2,en la que se definieron un total de 46 etapas durante el desarrollo embrionario de pollo con tiempo preciso y características morfológicas, facilitando la detección de desarrollo anormal. Además, el modelo de embrión de pollo tiene otras características, como ser relativamente de bajo costo y redundante en cantidad, controles de dosis de exposición relativamente precisos, un sistema independiente y cerrado dentro de la cáscara y una fácil manipulación del embrión en desarrollo, todo lo cual garantiza su potencial para ser utilizado como un poderoso modelo de evaluación toxicológica.
En cardiotoxicidad, el embrión de pollo presenta un corazón de cuatro cámaras, similar a los corazones de mamíferos pero con paredes más gruesas, lo que permite evaluaciones morfológicas más fáciles. Además, el embrión de pollo permite la exposición por inhalación del desarrollo, lo que no es posible en modelos de mamíferos: durante la etapa posterior del desarrollo, el embrión de pollo pasará de la respiración interna a la respiración externa (obteniendo oxígeno a través del pulmón); este último requiere que el embrión penetre en la membrana de la célula de aire con el pico, y comience a respirar aire3,haciendo de la célula de aire una mini cámara de inhalación. Utilizando este fenómeno, los efectos toxicológicos de los contaminantes gaseosos en el corazón (y otros órganos) pueden evaluarse sin la necesidad de instrumentos de cámara de inhalación dedicados.
En este manuscrito, se describen varios métodos de evaluación de la exposición / punto final, todos los cuales sirven para hacer del embrión de pollo una herramienta poderosa en la evaluación de la cardiotoxicidad del desarrollo después de la exposición a contaminantes ambientales.
Protocol
Representative Results
Discussion
El embrión de pollo ha sido un modelo clásico en estudios de desarrollo durante 200 años1. Nuestros métodos presentados en este manuscrito se han utilizado en la evaluación de varios contaminantes ambientales, incluyendo ácido perfluorooctanoico, material particulado y escape de diesel con éxito5,7,8,9,10,<sup class="x…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabajo fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (Subvención No. 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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