Laser-infligido Lesão de Zebrafish muscular esquelético embrionário

Summary

O método aqui apresentado compreende a lesão precisa de embriões vivos zebrafish com pulsos de laser de alta potência e a subsequente análise das lesões e sua recuperação com o tempo. Também mostramos como geneticamente marcado individual ou grupos de células do músculo esquelético pode ser monitorado durante e após o laser danos leves induzido.

Abstract

Várias abordagens experimentais têm sido utilizados no mouse para induzir lesão muscular com o objetivo de estudar a regeneração muscular, incluindo injeções miotoxina (bupivacaína, cardiotoxina ou notexin), transplantes musculares (denervação desvascularização-regeneração induzida), exercício intensivo, mas também modelos murinos de distrofia muscular como o camundongo mdx (para uma revisão dessas abordagens ver ^1). No peixe-zebra, abordagens genéticas incluem mutantes que exibem fenótipos de distrofia muscular (como runzel ² ou sapje ³⁾ e anti-sentido morpholinos oligonucleotídicas que bloqueiam a expressão de genes associados a distrofia ^4. Além disso, as abordagens químicas também são possíveis, por exemplo, com a galantamina, um composto químico inibe a acetilcolinesterase, resultando assim em hipercontração, o que eventualmente leva a distrofia muscular ^5. Abordagens entanto, genéticos e farmacológicos generally afectam todos os músculos no interior de um indivíduo, ao passo que a extensão dos ferimentos infligidos são fisicamente mais facilmente controlada espacialmente e temporalmente ^1. Lesão física localizada permite a avaliação do músculo contralateral como controle interno. De facto, foi recentemente utilizado por laser de ablação celular mediada para estudar a regeneração do músculo esquelético no embrião do peixe-zebra ^6, enquanto que um outro grupo recentemente relatada a utilização de um laser de dois fotões (822 nm) para danificar muito localmente na membrana plasmática de músculo de peixe zebra indivíduo embrionário células ^7.

Aqui, relatamos um método para a utilização do laser Micropoint (Andor Technology) por lesão do músculo esquelético de células no embrião do peixe-zebra. O laser Micropoint é um laser de alta energia, que é adequado para a ablação de células alvo num comprimento de onda de 435 nm. O laser é ligado a um microscópio (na nossa configuração, um microscópio óptico Zeiss partir) de tal modo que o microscópio pode ser utilizado para o mesmo tempo fou focalizar a luz de laser sobre a amostra e para a visualização dos efeitos do ferimento (campo claro ou de fluorescência). Os parâmetros para controlar o comprimento de onda de pulsos de laser incluem, a intensidade e o número de pulsos.

Devido à sua transparência e desenvolvimento embrionário externo, o embrião do peixe-zebra é altamente favorável para ambos lesão induzida por laser e para estudar a recuperação posterior. Entre 1 e 2 dias após a fertilização, somíticos células do músculo esquelético progressivamente sofrerem maturação de anterior para posterior, devido à progressão da somitogénese do tronco para a cauda ^{8, 9.} Nessas etapas, os embriões espontaneamente se contorcer e iniciar a natação. O peixe-zebra foi recentemente reconhecido como um importante organismo vertebrado modelo para o estudo da regeneração de tecidos, tal como vários tipos de tecidos (cardíaca, neuronal, vascular, etc) pode ser regenerado após a lesão no peixe-zebra adultos ^{10, 11.}

Protocol

1. Rotular Células individuais Injectar embriões unicelulares palco com um plasmídeo que codifica GFP ou de qualquer proteína de fusão GFP sob o controlo de um promotor β-Actina. Durante o desenvolvimento, a GFP é então expressa de uma forma de mosaico. Aqui, utilizou-se o construto transgénico Tg [β-actina: α-actinina-GFP], o que coloca a proteína de fusão α-actinina-GFP sob o controlo do promotor da β-actina. 2. Incorporação de em…

Representative Results

Lesão mediada por laser foi realizada em imobilizadas um dia de idade, os embriões. Como mostrado na Figura 1, um impulso de laser que poucos podem gerar uma pequena ferida, facilmente reconhecível pelos danificadas, enroladas, Actina ricos miofibrilas, que normalmente são esticadas entre os limites somito. Um maior número de pulsos de laser vai, porém, resultar em um bloco somito maciçamente danificados, onde a maioria das miofibrilas são destruídos. No entanto, podemos observar que, literalme…

Discussion

Laser mediada lesão é um método poderoso para infligir feridas de um tamanho desejado, a ablação de células, a fim de estudar a regeneração em condições controladas, o embrião do peixe-zebra. Notavelmente, as células podem ser direcionados precisamente (Figura 2), e tanto a área de lesão, assim como de temporização pode ser controlada. Subsequentemente, o local da lesão e os processos de regeneração são facilmente monitorizados, registada (Figura 3) e analisadas <str…

Materials

Heating block
Pair #5 forceps	Dumont
Glass slides	Menzel		76 x 26 mm
Coverslips	Roth		50 x 24 mm #1
Petroleum jelly
Stereomicroscope	Leica		MZFLIII
Micropoint laser	Andor Technology
Fluorescence microscope	Zeiss		Axioplan II
Metamorph software	Molecular devices
			Reagents Low-melting point agarose ( #50081, Lonza) Tricaine stock solution: 400 mg Tricaine (#A-5040, Sigma-Aldrich ) / 100 ml dH2O pH 9.0 E3 medium (5 mM NaCl, 0.17 mM KCl, 0.33 mM CaCl2, 0.33 mM MgSO4)