Waiting
Processando Login

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

In vivo karakterisering av hormonforstyrrende kjemiske effekter via Thyroid Hormone Action Indicator Mouse

Published: October 6, 2023 doi: 10.3791/65657
* These authors contributed equally

Summary

Musemodellen Thyroid Hormone Action Indicator ble utviklet for å muliggjøre vevsspesifikk kvantifisering av lokal skjoldbruskhormonvirkning ved hjelp av det endogene reguleringsmaskineriet. Nylig har det vist seg at modellen er egnet for å karakterisere hormonforstyrrende kjemikalier som interagerer med skjoldbruskhormonøkonomi, både ved ex vivo og in vivo-metoder .

Abstract

Skjoldbruskhormoner (TH) spiller en kritisk rolle i cellemetabolisme og vevsfunksjon. TH-økonomien er utsatt for hormonforstyrrende kjemikalier (EDC) som kan forstyrre hormonproduksjon eller virkning. Mange miljøgifter er EDC-er, og representerer en voksende trussel mot både menneskers helse og landbruksproduksjon. Dette har ført til økt etterspørsel etter riktige testsystemer for å undersøke effekten av potensielle EDC-er. Dagens metoder står imidlertid overfor utfordringer. De fleste testsystemer bruker endogene markører regulert av flere, ofte komplekse regulatoriske prosesser, noe som gjør det vanskelig å skille direkte og indirekte effekter. Videre mangler in vitro-testsystemer den fysiologiske kompleksiteten til EDC-metabolisme og farmakokinetikk hos pattedyr. I tillegg involverer eksponering for miljø-EDC vanligvis en blanding av flere forbindelser, inkludert in vivo-genererte metabolitter, slik at muligheten for interaksjoner ikke kan ignoreres. Denne kompleksiteten gjør EDC-karakterisering vanskelig. Thyroid Hormone Action Indicator (THAI) musen er en transgen modell som bærer et TH-responsivt luciferase reportersystem, som muliggjør vurdering av vevsspesifikk TH-handling. Man kan evaluere vevsspesifikke effekter av kjemikalier på lokal TH-handling ved å kvantifisere luciferase reporteruttrykk i vevsprøver. Videre, med in vivo-avbildning, tillater THAI-musemodellen langsgående studier av effekten av potensielle EDC hos levende dyr. Denne tilnærmingen gir et kraftig verktøy for å teste langsiktig eksponering, komplekse behandlingsstrukturer eller uttak, da det muliggjør vurdering av endringer i lokal TH-handling over tid i samme dyr. Denne rapporten beskriver prosessen med in vivo bildemålinger på THAI-mus. Protokollen diskutert her fokuserer på å utvikle og avbilde hyper- og hypothyroid mus, som kan tjene som kontroller. Forskere kan tilpasse eller utvide behandlingene som presenteres for å møte deres spesifikke behov, og tilbyr en grunnleggende tilnærming til videre undersøkelse.

Introduction

Signalering av skjoldbruskkjertelhormon (TH) er en grunnleggende regulator av cellulær metabolisme, avgjørende for normal utvikling og optimal vevsfunksjon i voksen alder1. I vev styres TH-virkningen fint av et komplekst molekylært maskineri, noe som muliggjør vevsspesifikt vedlikehold av lokale TH-nivåer. Denne autonomien til forskjellige vev fra sirkulerende TH-nivåer er av stor betydning 2,3,4.

Mange kjemikalier har potensial til å forstyrre endokrine funksjoner og finnes i miljøet som forurensende stoffer. Det er en økende bekymring at disse molekylene kan komme inn i næringskjeden gjennom avløpsvann og landbruksproduksjon, og dermed påvirke helsen til husdyr og mennesker 5,6,7.

En av de betydelige utfordringene med å løse dette problemet er det store antallet forbindelser som er involvert, inkludert både autoriserte og allerede forbudte, men fortsatt vedvarende tilstedeværende molekyler. De siste årene har det blitt gjort en betydelig innsats for å utvikle testsystemer for screening og identifisere det forstyrrende potensialet til ulike kjemikalier 8,9,10,11. Selv om disse metodene utmerker seg i høy gjennomstrømningsscreening av tusenvis av forbindelser og identifisering av potensielle trusler, er en detaljert analyse av spesifikke in vivo-effekter av disse molekylene avgjørende for å fastslå farene ved menneskelig eksponering. Dermed er en mangesidig tilnærming nødvendig når man studerer og karakteriserer hormonforstyrrende kjemikalier (EDC).

I sammenheng med TH-regulering krever forståelse av vevsspesifikke konsekvenser av EDC-eksponering kvantifisering av lokal TH-handling. Selv om flere in vivo-modeller er utviklet for dette formålet, er de fleste avhengige av endogene markører som utgangsmål. Til tross for at de er fysiologiske, er disse markørene underlagt en rekke reguleringsmekanismer, både direkte og indirekte, noe som gjør tolkningen mer utfordrende. Derfor er karakterisering av EDC-effekter på TH-regulering på vevsnivå fortsatt en betydelig utfordring 12,13.

For å løse utfordringene med å måle vevsspesifikk TH-signalering, ble musemodellen Thyroid Hormone Action Indicator (THAI) nylig utviklet. Denne modellen tillater spesifikk kvantifisering av endringer i lokal TH-handling under endogene forhold. Et luciferase-transgen ble introdusert i musegenomet, som er svært følsomt for regulering ved TH-handling14. Denne modellen har vist effektivitet i å svare på ulike forskningsspørsmål som krever kvantifisering av endringer i lokalt vev TH-signalering 14,15,16,17,18.

Anerkjennelse av en potensiell bruk av den thailandske modellen er å karakterisere vevsspesifikke effekter av EDC på TH-signalering. Modellen har nylig blitt brukt med hell for å undersøke de vevsspesifikke effektene av tetrabrombisfenol A og diclazuril på TH-signalering15. Her presenteres baselineprotokoller for bruk av in vivo bildebehandlingsteknikker på THAI-modellen som et testsystem for karakterisering av EDC-er som forstyrrer TH-funksjonen. Denne metoden utnytter den bioluminescerende naturen til luciferin-luciferase-reaksjonen. I hovedsak katalyserer det transgent uttrykte luciferase-enzymet oksidasjonen av administrert luciferin, og genererer luminescerende lys proporsjonalt med mengden luciferase i vevet (figur 1). Følgelig er den biologiske responsen som måles luciferaseaktivitet, som er validert som et egnet mål på lokal TH-virkning14. Mens THAI-modellen er anvendelig for å kvantifisere TH-virkning i praktisk talt alle vev, fokuserer in vivo-avbildning primært på TH-virkning i tynntarmen (ventral avbildning) og det interskapulære brune fettvevet (BAT, dorsal imaging)14.

En betydelig fordel med in vivo bildebehandlingsteknikken er at den eliminerer behovet for å ofre dyr for målinger. Dette gjør det mulig for etterforskere å designe langsgående og oppfølgingseksperimenter som selvkontrollerte studier, noe som reduserer mellom fagets forspenning og antall dyr som brukes. Dette aspektet er spesielt viktig i EDC-karakterisering, og metodens styrke og allsidighet for dette formålet er tidligere demonstrert 14,15.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Denne protokollen ble gjennomgått og godkjent av Dyrevelferdskomiteen ved Institutt for eksperimentell medisin (PE/EA/1490-7/2017, PE/EA/106-2/2021). De presenterte dataene er fra FVB/Ant bakgrunn14, 3 måneder gamle hannmus (n = 3-6/gruppe). FVB / Ant bakgrunn THAI dyr har en tendens til å ha svært pigmenterte flekker på huden som kan forvrenge målinger. Søk derfor etter pigmenterte flekker på huden på det avbildede området etter pelsfjerning. Dyr krever ikke spesielle oppstallingsforhold med mindre forsøket spesifikt krever det (f.eks. en spesiell diett).

1. Hyperthyroid behandling

MERK: En generell protokoll for å indusere hypertyreose hos mus er gitt her. ATA-veileder19 gir detaljerte forklaringer på bakgrunn av metodene med nevnte alternativer.

  1. Løs opp T3 (3,5,3'-trijodtyronin, se materialfortegnelse) i 40 mM NaOH for å lage en stamløsning med en konsentrasjon mellom 5-10 mg/ml.
  2. Fortynn stamoppløsningen med saltoppløsning til en endelig konsentrasjon på 0,1 μg/μL.
  3. Injiser den fortynnede T3-oppløsningen intraperitonealt (i.p.) i våkne dyr med et volum på 10 μL per gram kroppsvekt (bwg). Etter 24 timer vil dyrene bli betraktet som hypertyreose.
    MERK: T3-behandling kan erstattes av enhver annen form for behandling. Behandlingen påvirker ikke protokollen for in vivo avbildning.

2. Hypothyroid behandling

MERK: Her er det bare gitt en generell protokoll for å indusere hypothyroidisme hos mus. ATA-veileder19 beskriver detaljerte forklaringer på bakgrunn av metodene med nevnte alternativer.

  1. Overgang dietten til jodfri chow-diett og tilsett drikkevannet KClO4 og methimazol (0,01 % methimazol, 0,05 % KClO4) (se materialfortegnelse).
  2. Bytt ut drikkeløsningen regelmessig (hver 2-3 dag) med en frisk drikkeløsning fordi methimazol er lysfølsom og nedbrytes raskt.
  3. Hold opp behandlingsregimet i minst 2 uker, ikke mer enn 4 uker. Dyr vil gå ned i vekt og vil vise ubehag. Hvis dyr knapt beveger seg rundt, har mistet mye av håret, eller knapt er bevisste, bruk et humant endepunkt og avslutt dem med en hvilken som helst metode (etter institusjonelt godkjente protokoller).
  4. Fortsett hypothyroid behandling når kombinert med andre behandlinger for å hindre potensiell utvinning fra hypotyreose.

3. In vivo avbildning

  1. Start programvaren som er kompatibel med in vivo bildebehandlingssystemet (se Materialfortegnelse).
  2. Logg på og vent til "Imaging Wizard" -panelet lastes inn. Det er et mindre panel nederst til venstre i vinduet.
  3. På "Imaging Wizard" starter du kamerakjøling ved å klikke på Initialiser i "Image Wizard-panelet". Dette gjør at instrumentet kjører en installasjonsprotokoll, vent til den er fullført. "Imaging Wizard-panelet" blir blått, og et grønt lys slås på i panelet når kameratemperaturen er lav nok og instrumentet er klart.
  4. Sett temperaturen på varmeputen til 30-37 °C for å holde de målte dyrene varme.
    MERK: Fortsett med protokollen mens du venter på at kameratemperaturen skal være optimal.
  5. Ikke hold eller behandle dyr i nærheten av instrumentet. Unngå overflødige mengder hår som sirkulerer i luften rundt instrumentet.
  6. Bedøve 1-3 dyr med ketamin-xylazin i.p. injeksjon (ketamin 50 mg/kg kroppsvekt, xylazin 10 mg/kg kroppsvekt, se materialtabell). Alternativt, hvis et isoflurananestesisystem er installert, følg institusjonelt godkjente protokoller for å bruke isoflurananestesi, som erstatter ketamin-xylazinblandingen.
    MERK: Hypothyroid mus er mer følsomme for ketamin-xylazin; Bruk halv dose.
  7. Bruk øyebeskyttelsesgel under anestesi.
  8. Sjekk pedalrefleksen ved å klemme på fotputene. Ingen pedalrefleks bekrefter tilstanden til kirurgisk flybedøvelse.
  9. Etter at anestesien trer i kraft, fjern pels fra de avbildede kroppsdelene ved hjelp av den mest passende pelsfjerningsmetoden (epilator, barbering, krem, etc.). Forsikre deg om at det ikke er pels igjen på de avbildede kroppsdelene for å forhindre spredning av selvlysende lys.
  10. Løs opp Na-luciferin (se materialtabell) i 1x fosfatbufret saltvann (PBS) i en konsentrasjon på 15 mg/ml. Luciferin er lysfølsom; Unngå direkte lyseksponering. Oppbevar løsningen i ravrør eller pakk den inn i aluminiumsfolie.
  11. Behandle glattbarberte dyr med luciferinoppløsning 10 μL/bwg i.p.
  12. Plasser dyrene i instrumentet med kameraets midtpunkt merket som en '+' på puten. Sørg for riktig plassering ved å sjekke rutenettet og bekrefte med en enkelt "Foto" -opptak hvis du er usikker.
  13. Vent i 15 minutter etter substratadministrasjon før du tar den første målingen. I løpet av denne tiden, sett bildetiden i "Image Wizard" -panelet til 3 min for luminescens og merk av i boksene for Photo and Luminescence. 'Foto' er nødvendig for å falle sammen med luminescens for å identifisere kilden til det målte signalet.
    MERK: 15 min er nødvendig for optimalt substratopptak og vevsdistribusjon. Det selvlysende signalet platåer 15-20 minutter etter administrering av luciferin. Signalet begynner sakte å synke etter platået.
  14. Ta den første målingen ved å klikke på Mål i "Imaging Wizard" -panelet.
  15. Hvis både ventral og dorsal avbildning utføres, omorganiser dyrene for at den andre kroppsdelen skal avbildes umiddelbart etter at den første er avsluttet.
  16. Etter at avbildningen er ferdig, returner dyrene til burene sine og fortsett forsøket med neste sett med dyr.
  17. La dyrene komme seg, som vanligvis tar 1-2 timer på det meste. Plasser et rør fylt med varmt vann i nærheten av dyrene for å lette utvinningen, og overvåke vitale tegn som pust og perfusjon.
  18. Bestem skjebnen til målte dyr. I dataene som presenteres i denne artikkelen, ble de målte dyrene avlivet etter institusjonelt godkjente protokoller for ex vivo-målinger . Dette er imidlertid ikke nødvendig. Vurder om eutanasi eller oppfølgingseksperimenter er etiske.

4. Dataanalyse

  1. Åpne filen "ClickInfo" i programvaren. Et panel med navnet "Verktøypalett" for bildeanalyse og redigering åpnes på høyre side av vinduet.
  2. Konverter skala til utstråling øverst til venstre i bildet.
  3. Klikk på "Image Adjust".
  4. Bestem deg for optimal binning og fargeskala for bildene. Få alle bildene til å bruke de samme innstillingene.
  5. Klikk på "ROI-verktøy" på "Verktøypalett".
  6. Velg interesseområder ved å klikke på "Place ROI" i "ROI-verktøyene". Bruk av samme størrelse avkastning eller avkastning på forskjellige størrelser kan også være meningsfylt, avhengig av eksperimentell design.
  7. Klikk på "Mål avkastning". Et nytt vindu åpnes med dataene for plasserte avkastninger. Eksporter dataene med ctr + c-ctrl + v Windows-kommandoen til en organiserende eller statistisk programvare du ønsker.
  8. Data kan eksporteres som total fluks eller gjennomsnittlig utstråling. Velg hvilken variabel som er mest relevant i gjeldende eksperimentelle innstilling.
  9. Fortsett dataanalyse i samsvar med eksperimentell design. Individuell beregning av (behandlet bakgrunn) verdier som "målt effekt i ett dyr" anbefales.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Generelt varierer den målte utstrålingen fra størrelser på 105 til10 10 p / s / cm2 / sr. Eksakte verdier kan imidlertid variere mellom dyr innenfor samme bilde og på tvers av forskjellige bilder. Derfor kan sammenligning av rådata være misvisende. Det er avgjørende å etablere kontroll- og bakgrunnssignaler i alle eksperimenter, noe som gjør selvstyrte design sterkt anbefalt.

Figur 2 presenterer representative bilder og data fra ventrale og dorsale visninger i et eksperimentelt oppsett som involverer hypo-, eu- og hypertyreoideamus. De laveste signalene forventes hos hypothyreoideamus, som ofte faller under den nedre grensen for fargeskalaen.

Områder som mangler pels, som fotputer, hale og nese, viser relativt høye basale signaler. Det er viktig at luciferasesignalet påvirkes av skjoldbruskhormonets (TH) status, som observert i figur 2. Oppsiktsvekkende viser figur 3 at TH-virkningen er betydelig økt i det brune fettvevet (BAT) hos kaldstressede THAI-mus14. Denne behandlingen påvirker imidlertid ikke luciferasesignalet i fotputene og halen. Denne ulikheten understreker potensialet for markant distinkte TH-handlinger i vev av samme organisme. Kald eksponering utløser BAT-aktivering, noe som nødvendiggjør lokalisert oppregulering av type 2 deiodinase-mediert TH-aktivering20,21. Etter 24 timers kuldeeksponering forblir sirkulerende TH-nivåer uendret, noe som resulterer i ingen TH-avhengig signalendring i fotputene og halen. I kontrast, i scenariet presentert i figur 2, hvor forhøyede blod TH-nivåer tilsvarende øker TH-virkningen i fotputen, halen og BAT.

Både figur 2 og figur 3 viser robuste signaler i testikkelregionen. Dette tilskrives det TH-uavhengige høybasale uttrykket av luciferase-transgenet i testiklene, et kjennetegn ved THAI-modellen. I dette organet forblir luciferasesignalet upåvirket av endringer i sirkulerende TH-nivåer.

Som tidligere nevnt kan hypo- og hypertyreoideabehandlinger erstattes med andre inngrep, for eksempel testing av hormonforstyrrende forbindelser (EDC). Figur 4 viser BAT-avbildning i et tre uker langt oppfølgingseksperiment som involverer diclazuril, et veterinærmedisin med EDC-potensial16. Signaler mellom tidspunkter er lett å skille mellom, og metoden fanger effektivt akkumulering og clearance av diclazuril.

Figure 1
Figur 1: Konsept og arbeidsprinsipper for THAI-konstruksjonen. (A) Den rekombinante THAI-konstruksjonen. Denne figuren er tilpasset fra Mohácsik et al.14. (B) Skjematisk illustrasjon av luciferasekatalysert luciferinoksidasjon. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 2
Figur 2: Representative dorsale og ventrale bilder av THAI-mus med hypo-, eu- og hypertyreose, sammen med et intensitetsdiagram over luciferaseaktivitet. (A) Representative bilder av hypo-, eu- og hypertyreose THAI-mus. (B) Kvantifisering av signaler i (A). Gjennomsnittlig foton/s ± SEM (n = 3). *P < 0,05; P < 0,001, bestemt av enveis ANOVA, etterfulgt av Newman-Keuls post hoc-test. Denne figuren er tilpasset fra Mohácsik et al.14. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 3
Figur 3: Pote-, hale- og BAT-signaler før og etter kuldestress, sammen med lysintensitetsdiagram for luciferaseaktivitet. (A) Representative dorsale bilder av kontroll og kuldestressede THAI-mus. (B) Kvantifisering av signaler i (A). Gjennomsnittlig foton/s ± SEM (n = 4). **P < 0,001, bestemt av Student t-test. Denne figuren er tilpasset fra Mohácsik et al.14. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 4
Figur 4: Representative BAT-bilder av en tre uker lang diclazuril-oppfølgingsstudie, ledsaget av lysintensitetsdiagram for luciferaseaktivitet. THAI mus ble oralt behandlet i 2 uker med 10 mg/bwkg/dag diclazuril som saltvannssuspensjon, etterfulgt av en ukes restitusjon. (A) Kvantifisering av BAT bioluminescerende signaler i (B) før, under og etter diclazurilbehandling. (B) Representative ryggbilder av THAI-mus før, under og etter diclazurilbehandling. n = 4-6 mus/gruppe; figuren viser et Tukey Box-plott av foton/s, α = 0,05; : p < 0,001. Denne figuren er tilpasset fra Sinko et al.15Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Truslene fra hormonforstyrrende kjemikalier (EDC) mot menneskers helse er velkjente; Forskning på EDC står imidlertid overfor formidable utfordringer. Disse utfordringene er delvis en konsekvens av kompleksiteten i det endokrine systemet. Mange EDC-er har blitt identifisert for samtidig å forstyrre flere endokrine systemer22. I tillegg, i sammenheng med skjoldbruskhormon (TH) økonomi, eksisterer det et ekstra lag av kompleksitet på grunn av vevsspesifikke forskjeller i regulering av TH-virkning. Denne kompleksiteten gir et nytt perspektiv på å utvide vurderingen av TH-signalering ved å karakterisere TH-virkning i forskjellige vev. Utfordringen forverres ytterligere av metabolismen av forbindelser, som enten kan forbedre eller dempe deres effekter på det endokrine systemet. Det er viktig å merke seg at dagens screeningmetoder for identifisering av forbindelser er veletablerte og fungerer med høy ytelse 8,11. Imidlertid er det fortsatt mangel på testsystemer for å karakterisere vevsspesifikke effekter og konsekvenser av identifiserte forbindelser.

Den thailandske musemodellen ble utviklet for å takle utfordringene med å karakterisere vevsspesifikk skjoldbruskhormonøkonomi. Dens potensial har blitt demonstrert under forskjellige omstendigheter 14,15,16,18. Den thailandske modellen gir en fordel i å karakterisere kjemikalier som forstyrrer skjoldbruskhormoner. Det er viktig å merke seg at modellen ikke er ment for rask sammensatt screening, men for å gi innsikt i forstyrrelsesmekanismer i en in vivo pattedyrmodell.

I denne artikkelen presenteres en protokoll som beskriver hvordan THAI-musen kan brukes til in vivo bildestudier. Denne metoden tillater testing av behandlinger som påvirker hypothalamus-hypofyse-skjoldbrusk (HPT) aksen og / eller skjoldbruskhormonvirkning hos dyr. Protokollen støtter selvkontrollerte studier og oppfølgingsdesign. I tillegg kan protokollen brukes til å generere kontrolldyr med forskjellige skjoldbruskhormontilstander, som tjener som referanser i eksperimentelle innstillinger. De presenterte hypo- og hypertyreoideabehandlingene kan erstattes, utvides og kombineres med andre behandlinger etter behov. Denne allsidigheten er verdifull for å vurdere vev skjoldbruskhormonøkonomi, spesielt for hormonforstyrrende kjemisk (EDC) karakterisering.

In vivo avbildningssignaler på dorsalsiden kommer fra brunt fettvev (BAT), mens ventrale signaler kommer fra tynntarmen14. Dermed karakteriserer metoden primært disse vevene, og måling av andre kroppsdeler kan være utfordrende. Å overvinne disse tekniske begrensningene gjennom organeksponering krever nøye vurdering av etiske og tekniske implikasjoner.

Kombinere in vivo-avbildning med ex vivo-studier på THAI-modellen gjør det mulig å vurdere skjoldbruskhormonsignalering i forskjellige vev og hjernegrupper14. For eksempel kan qPCR utvide og spesifisere effektene sett i in vivo-avbildning . Dette ofrer imidlertid oppfølging og selvstyrt design, så kostnader og fordeler bør vurderes. Kombinere in vivo-avbildning med ex vivo-målinger anbefales for en omfattende undersøkelse.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ingenting å avsløre.

Acknowledgments

Dette arbeidet ble støttet av Prosjekt nr. RRF-2.3.1-21-2022-00011, med tittelen National Laboratory of Translational Neuroscience, er implementert med støtte fra EUs gjenopprettings- og motstandskraft innenfor rammen av Programme Széchenyi Plan Plus.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
3,5,3'-triiodothyronine (T3) Merck T2877
Animals, mice THAI mouse
Eye protection gel Oculotect 1000 IU/g
Falcon tube Thermo Fisher Scientific 50 mL volume
Iodine-free chow diet Research Diets custom
IVIS Lumina II in vivo imaging system Perkin Elmer -
Ketamine Vetcentre E1857
Living Image software 4.5 Perkin Elmer - provided with the instrument
Measuring cylinder 250 mL
methimazole Merck M8506
Microfuge tubes Eppendorf For diluting treatment materials
NaClO4 Merck 71852
Na-luciferin, substrate Goldbio 103404-75-7
NaOH Merck 101052833
Phoshphate buffer saline Chem Cruz sc-362302
Pipette Gilson For diluting treatment materials
Pipette tips Axygen For diluting treatment materials
Shaving cream/epilator/shaver Personal preference
Syringe B Braun 1 mL volume
Syringe needle B Braun 0.3 x 12 mm
Xylazine Vetcentre E1852

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Larsen, P. R., Davies, T. F., Hay, I. D. Williams Textbook of Endocrinology. Wilson, J. D., Foster, D. W., Kronenberg, H. M., Larsen, P. R. , W.B. Saunders Co. 389-515 (1998).
  2. Gereben, B., et al. Cellular and molecular basis of deiodinase-regulated thyroid hormone signaling. Endocr Rev. 29 (7), 898-938 (2008).
  3. Fekete, C., Lechan, R. M. Central regulation of hypothalamic-pituitary-thyroid axis under physiological and pathophysiological conditions. Endocr Rev. 35 (2), 159-194 (2014).
  4. Bianco, A. C., et al. Paradigms of Dynamic Control of Thyroid Hormone Signaling. Endocr Rev. 40 (4), 1000-1047 (2019).
  5. Zoeller, R. T. Endocrine disrupting chemicals and thyroid hormone action. Adv Pharmacol. 92, 401-417 (2021).
  6. Guarnotta, V., Amodei, R., Frasca, F., Aversa, A., Giordano, C. Impact of chemical endocrine disruptors and hormone modulators on the endocrine system. Int J Mol Sci. 23 (10), 5710 (2022).
  7. La Merrill, M. A., et al. Consensus on the key characteristics of endocrine-disrupting chemicals as a basis for hazard identification. Nat Rev Endocrinol. 16 (1), 45-57 (2020).
  8. Fini, J. B., et al. An in vivo multiwell-based fluorescent screen for monitoring vertebrate thyroid hormone disruption. Environ Sci Technol. 41 (16), 5908-5914 (2007).
  9. Mughal, B. B., Fini, J. B., Demeneix, B. A. Thyroid-disrupting chemicals and brain development: an update. Endocr Connect. 7 (4), 160-186 (2018).
  10. Dong, M., Li, Y., Zhu, M., Li, J., Qin, Z. Tetrabromobisphenol a disturbs brain development in both thyroid hormone-dependent and -independent manners in xenopus laevis. Molecules. 27 (1), 249 (2021).
  11. Beck, K. R., Sommer, T. J., Schuster, D., Odermatt, A. Evaluation of tetrabromobisphenol A effects on human glucocorticoid and androgen receptors: A comparison of results from human- with yeast-based in vitro assays. Toxicology. 370, 70-77 (2016).
  12. Li, J., Li, Y., Zhu, M., Song, S., Qin, Z. A multiwell-based assay for screening thyroid hormone signaling disruptors using thibz expression as a sensitive endpoint in xenopus laevis. Molecules. 27 (3), 798 (2022).
  13. Myosho, T., et al. Preself-feeding medaka fry provides a suitable screening system for in vivo assessment of thyroid hormone-disrupting potential. Environ Sci Technol. 56 (10), 6479-6490 (2022).
  14. Mohacsik, P., et al. A Transgenic mouse model for detection of tissue-specific thyroid hormone action. Endocrinology. 159 (2), 1159-1171 (2018).
  15. Sinko, R., et al. Tetrabromobisphenol A and diclazuril evoke tissue-specific changes of thyroid hormone signaling in male thyroid hormone action indicator Mice. Int J Mol Sci. 23 (23), 14782 (2022).
  16. Sinko, R., et al. Different hypothalamic mechanisms control decreased circulating thyroid hormone levels in infection and fasting-induced non-thyroidal illness syndrome in male thyroid hormone action indicator mice. Thyroid. 33 (1), 109-118 (2023).
  17. Salas-Lucia, F., et al. Axonal T3 uptake and transport can trigger thyroid hormone signaling in the brain. Elife. 12, 82683 (2023).
  18. Liu, S., et al. Triiodothyronine (T3) promotes brown fat hyperplasia via thyroid hormone receptor alpha mediated adipocyte progenitor cell proliferation. Nat Commun. 13 (1), 3394 (2022).
  19. Bianco, A. C., et al. American thyroid association guide to investigating thyroid hormone economy and action in rodent and cell models. Thyroid. 24 (1), 88-168 (2014).
  20. Silva, J. E., Larsen, P. R. Adrenergic activation of triiodothyronine production in brown adipose tissue. Nature. 305 (5936), 712-713 (1983).
  21. Bianco, A. C., Silva, J. E. Intracellular conversion of thyroxine to triiodothyronine is required for the optimal thermogenic function of brown adipose tissue. J Clin Invest. 79 (1), 295-300 (1987).
  22. Caporale, N., et al. From cohorts to molecules: Adverse impacts of endocrine disrupting mixtures. Science. 375 (6582), 8244 (2022).

Tags

Neuroscience Indicator Mouse TH økonomi miljøgifter Test Systems direkte og indirekte effekter In vitro Test Systems EDC metabolisme farmakokinetikk flere forbindelser Thyroid Hormone Action Indicator (THAI) mus Luciferase Reporter System Vev-spesifikke effekter Luciferase Reporter Expression In vivo Imaging
In vivo karakterisering av hormonforstyrrende kjemiske effekter via Thyroid Hormone Action Indicator Mouse
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Sinkó, R., Mohácsik, P.,More

Sinkó, R., Mohácsik, P., Fekete, C., Gereben, B. In vivo Characterization of Endocrine Disrupting Chemical Effects via Thyroid Hormone Action Indicator Mouse. J. Vis. Exp. (200), e65657, doi:10.3791/65657 (2023).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter