Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

In vivo karakterisering av hormonstörande kemiska effekter via sköldkörtelhormon Action Indicator Mouse

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

Summary

Musmodellen Thyroid Hormone Action Indicator utvecklades för att möjliggöra vävnadsspecifik kvantifiering av lokal sköldkörtelhormonverkan med hjälp av dess endogena regleringsmaskineri. Nyligen har det visat sig att modellen är lämplig för att karakterisera hormonstörande kemikalier som interagerar med sköldkörtelhormonekonomin, både med ex vivo och in vivo metoder.

Abstract

Sköldkörtelhormoner (TH) spelar en avgörande roll för cellmetabolism och vävnadsfunktion. TH-ekonomin är känslig för hormonstörande kemikalier (EDC) som kan störa hormonproduktionen eller hormonernas verkan. Många miljöföroreningar är hormonstörande ämnen och utgör ett växande hot mot både människors hälsa och jordbruksproduktionen. Detta har lett till en ökad efterfrågan på ordentliga testsystem för att undersöka effekterna av potentiella hormonstörande ämnen. De nuvarande metoderna står dock inför utmaningar. De flesta testsystem använder endogena markörer som regleras av flera, ofta komplexa regleringsprocesser, vilket gör det svårt att skilja mellan direkta och indirekta effekter. Dessutom saknar in vitro-testsystem den fysiologiska komplexiteten hos EDC-metabolism och farmakokinetik hos däggdjur. Dessutom innebär exponering för hormonstörande ämnen i miljön vanligtvis en blandning av flera föreningar, inklusive in vivo-genererade metaboliter, så möjligheten till interaktioner kan inte ignoreras. Denna komplexitet gör EDC-karakterisering svår. Musen Thyroid Hormone Action Indicator (THAI) är en transgen modell som bär ett TH-responsivt luciferasrapportsystem, vilket möjliggör bedömning av vävnadsspecifik TH-verkan. Man kan utvärdera de vävnadsspecifika effekterna av kemikalier på lokal TH-verkan genom att kvantifiera luciferasreporteruttryck i vävnadsprover. Dessutom, med in vivo-avbildning , möjliggör THAI-musmodellen longitudinella studier av effekterna av potentiella hormonstörande ämnen i levande djur. Detta tillvägagångssätt ger ett kraftfullt verktyg för att testa långvarig exponering, komplexa behandlingsstrukturer eller utsättning, eftersom det möjliggör bedömning av förändringar i lokal TH-verkan över tid hos samma djur. Denna rapport beskriver processen för in vivo avbildningsmätningar på THAI-möss. Protokollet som diskuteras här fokuserar på att utveckla och avbilda hyper- och hypotyreosmöss, som kan fungera som kontroller. Forskare kan anpassa eller utöka de behandlingar som presenteras för att möta deras specifika behov, vilket ger ett grundläggande tillvägagångssätt för vidare forskning.

Introduction

Signalering av sköldkörtelhormon (TH) är en grundläggande regulator av cellulär metabolism, avgörande för normal utveckling och optimal vävnadsfunktion i vuxen ålder1. I vävnader är TH-verkan noggrant kontrollerad av ett komplext molekylärt maskineri, vilket möjliggör vävnadsspecifikt underhåll av lokala TH-nivåer. Denna autonomi hos olika vävnader från cirkulerande TH-nivåer är av stor betydelse 2,3,4.

Många kemikalier har potential att störa endokrina funktioner och finns i miljön som föroreningar. Det är ett växande problem att dessa molekyler kan komma in i livsmedelskedjan genom avloppsvatten och jordbruksproduktion, och därigenom påverka hälsan hos boskap och människor 5,6,7.

En av de stora utmaningarna när det gäller att ta itu med denna fråga är det stora antalet föreningar som är inblandade, inklusive både godkända och redan förbjudna, men fortfarande ständigt närvarande, molekyler. Under de senaste åren har stora ansträngningar gjorts för att utveckla testsystem för screening och identifiering av olika kemikaliers störningspotential 8,9,10,11. Även om dessa metoder utmärker sig när det gäller screening av tusentals föreningar med hög kapacitet och identifiering av potentiella hot, är en detaljerad analys av specifika in vivo-effekter av dessa molekyler avgörande för att fastställa riskerna med exponering för människor. Därför är ett mångfacetterat angreppssätt nödvändigt vid studier och karakterisering av hormonstörande kemikalier (EDC).

För att förstå de vävnadsspecifika konsekvenserna av EDC-exponering krävs kvantifiering av lokal TH-verkan i samband med TH-reglering. Även om flera in vivo-modeller har utvecklats för detta ändamål, förlitar sig de flesta på endogena markörer som sitt resultatmått. Trots att de är fysiologiska är dessa markörer föremål för många regleringsmekanismer, både direkta och indirekta, vilket gör tolkningen av dem mer utmanande. Därför är det fortfarande en betydande utmaning att karakterisera EDC-effekter på TH-reglering på vävnadsnivå12,13.

För att ta itu med utmaningarna med att mäta vävnadsspecifik TH-signalering utvecklades nyligen musmodellen Thyroid Hormone Action Indicator (THAI). Denna modell möjliggör specifik kvantifiering av förändringar i lokal TH-verkan under endogena förhållanden. En luciferastransgen infördes i musgenomet, som är mycket känsligt för reglering av TH action14. Denna modell har visat sig vara effektiv när det gäller att besvara olika forskningsfrågor som kräver kvantifiering av förändringar i lokal vävnad TH-signalering 14,15,16,17,18.

En potentiell användning av THAI-modellen är att karakterisera vävnadsspecifika effekter av hormonstörande ämnen på TH-signalering. Modellen har nyligen använts framgångsrikt för att undersöka de vävnadsspecifika effekterna av tetrabrombisfenol A och diclazuril på TH-signalering15. Här presenteras baslinjeprotokoll för att använda in vivo-avbildningstekniker på THAI-modellen som ett testsystem för att karakterisera hormonstörande hormonstörande ämnen. Denna metod utnyttjar den bioluminescerande karaktären hos luciferin-luciferasreaktionen. I huvudsak katalyserar det transgent uttryckta luciferasenzymet oxidationen av administrerat luciferin, vilket genererar luminescerande ljus proportionellt mot mängden luciferas i vävnaden (figur 1). Följaktligen är den biologiska responsen som mäts luciferasaktivitet, vilket har validerats som ett lämpligt mått på lokal TH-verkan14. Medan THAI-modellen är tillämplig för att kvantifiera TH-verkan i praktiskt taget alla vävnader, fokuserar in vivo-avbildning främst på TH-verkan i tunntarmen (ventral avbildning) och den interscapulära bruna fettvävnaden (BAT, dorsal imaging)14.

En betydande fördel med in vivo-avbildningstekniken är att den eliminerar behovet av att offra djur för mätningar. Detta gör det möjligt för utredare att utforma longitudinella och uppföljande experiment som självkontrollerade studier, vilket minskar bias mellan försökspersoner och antalet djur som används. Denna aspekt är särskilt viktig vid EDC-karakterisering, och metodens styrka och mångsidighet för detta ändamål har tidigare visats14,15.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Detta protokoll har granskats och godkänts av djurskyddskommittén vid Institutet för experimentell medicin (PE/EA/1490-7/2017, PE/EA/106-2/2021). Presenterade data är från FVB/Ant bakgrund14, 3 månader gamla THAI-hanmöss (n = 3-6/grupp). FVB/Myrbakgrund THAIDJUR tenderar att ha starkt pigmenterade fläckar på huden som kan förvränga mätningarna. Sök därför efter pigmenterade fläckar på huden på det avbildade området efter pälsborttagning. Djuren behöver inga särskilda inhysningsförhållanden, om inte försöket särskilt kräver det (t.ex. specialkost).

1. Behandling av hypertyreos

OBS: Ett allmänt protokoll för att inducera hypertyreos hos möss finns här. ATA-guiden19 ger detaljerade förklaringar av bakgrunden till de metoder med nämnda alternativ.

  1. Lös T3 (3,5,3'-trijodtyronin, se materialtabell) i 40 mM NaOH för att skapa en stamlösning med en koncentration mellan 5-10 mg/ml.
  2. Späd stamlösningen med koksaltlösning till en slutlig koncentration av 0,1 μg/μl.
  3. Injicera den utspädda T3-lösningen intraperitonealt (i.p.) i vakna djur med en volym av 10 μl per gram kroppsvikt (bwg). Efter 24 timmar kommer djuren att betraktas som hypertyreos.
    OBS: T3-behandling kan ersättas med vilken annan typ av behandling som helst. Behandlingen påverkar inte protokollet för in vivo-avbildning .

2. Behandling av hypotyreos

OBS: Här tillhandahålls endast ett allmänt protokoll för att inducera hypotyreos hos möss. ATA-guide19 beskriver detaljerade förklaringar av bakgrunden till metoderna med de alternativ som nämns.

  1. Byt kost till en jodfri chow-diet och tillsätt KClO4 och metimazol till dricksvattnet (0,01 % methimazol, 0,05 % KClO4) (se materialförteckning).
  2. Byt ut drickslösningen regelbundet (var 2-3:e dag) mot en ny drickslösning eftersom metimazol är ljuskänsligt och bryts ned snabbt.
  3. Fortsätt med behandlingen i minst 2 veckor, inte mer än 4 veckor. Djur kommer att gå ner i vikt och kommer att visa obehag. Om djuren knappt rör sig, har tappat mycket av sitt hår eller knappt är vid medvetande, använd en human slutpunkt och avsluta dem med valfri metod (enligt institutionellt godkända protokoll).
  4. Fortsätt med hypotyreosbehandling i kombination med andra behandlingar för att förhindra potentiell återhämtning från hypotyreos.

3. In vivo-avbildning

  1. Starta programvaran som är kompatibel med in vivo-bildsystemet (se materialförteckning).
  2. Logga in och vänta tills panelen "Imaging Wizard" laddas. Det är en mindre panel längst ner till vänster i fönstret.
  3. På "Imaging Wizard" startar du kamerans kylning genom att klicka på Initiera i "Image Wizard-panelen". Detta gör att instrumentet kör ett inställningsprotokoll, vänta tills det är klart. "Imaging Wizard-panelen" blir blå och en grön lampa tänds i panelen när kameratemperaturen är tillräckligt låg och instrumentet är klart.
  4. Ställ in temperaturen på värmedynan till 30-37 °C för att hålla de uppmätta djuren varma.
    OBS: Fortsätt med protokollet medan du väntar på att kameratemperaturen ska bli optimal.
  5. Förvara eller behandla inte djur i närheten av instrumentet. Undvik att överflödiga mängder hår cirkulerar i luften runt instrumentet.
  6. Bedöva 1-3 djur med ketamin-xylazin i.p. injektion (ketamin 50 mg/kg kroppsvikt, xylazin 10 mg/kg kroppsvikt, se Materialförteckning). Alternativt, om ett isoflurananestesisystem är installerat, följ institutionellt godkända protokoll för att använda isoflurananestesi, som ersätter ketamin-xylazinblandningen.
    OBS: Hypotyreosmöss är känsligare för ketamin-xylazin; Använd halv dos.
  7. Använd ögonskyddsgel under narkos.
  8. Kontrollera pedalreflexen genom att nypa ihop trampdynorna. Ingen pedalreflex bekräftar tillståndet för kirurgisk plananestesi.
  9. Efter att bedövningen har trätt i kraft, ta bort päls från de avbildade kroppsdelarna med den lämpligaste pälsborttagningsmetoden (epilatorn, rakning, kräm, etc.). Se till att ingen päls finns kvar på de avbildade kroppsdelarna för att förhindra spridning av självlysande ljus.
  10. Lös Na-luciferin (se materialförteckning) i 1x fosfatbuffrad koksaltlösning (PBS) vid en koncentration av 15 mg/ml. Luciferin är ljuskänsligt; Undvik direkt ljusexponering. Förvara lösningen i bärnstensfärgade rör eller linda in den i aluminiumfolie.
  11. Behandla rakade djur med luciferinlösning 10 μL/kroppsvikt i.p.
  12. Placera djuren i instrumentet med kamerans mittpunkt markerad som ett "+" på plattan. Säkerställ korrekt placering genom att kontrollera rutnäten och bekräfta med en enda "Foto"-fångst om du är osäker.
  13. Vänta i 15 minuter efter administrering av substratet innan du gör den första mätningen. Under denna tid ställer du in bildtiden i panelen "Bildguiden" till 3 minuter för luminiscens och markerar rutorna för Foto och Luminiscens. "Fotot" måste sammanfalla med luminiscens för att identifiera källan till den uppmätta signalen.
    OBS: 15 min krävs för optimalt substratupptag och vävnadsfördelning. Den luminescerande signalen planar ut 15-20 minuter efter luciferinadministrering. Signalen börjar sakta avta efter platån.
  14. Gör den första mätningen genom att klicka på Mät i panelen "Imaging Wizard".
  15. Om både ventral och dorsal avbildning utförs, arrangera om djuren så att den andra kroppsdelen avbildas omedelbart efter avslutad den första.
  16. När avbildningen är klar sätter du tillbaka djuren i sina burar och fortsätter försöket med nästa uppsättning djur.
  17. Låt djuren återhämta sig, vilket vanligtvis tar högst 1-2 timmar. Placera ett rör fyllt med varmt vatten nära djuren för att underlätta återhämtningen och övervaka vitala tecken som andning och perfusion.
  18. Bestäm ödet för uppmätta djur. I de data som presenteras i denna artikel avlivades de uppmätta djuren enligt institutionellt godkända protokoll för ex vivo-mätningar . Detta är dock inte nödvändigt. Fundera på om eutanasi eller uppföljande experiment är etiska.

4. Analys av data

  1. Öppna filen "ClickInfo" i programvaran. En panel med namnet "Verktygspalett" för bildanalys och redigering öppnas på höger sida av fönstret.
  2. Konvertera skala till utstrålning i det övre vänstra hörnet av bilden.
  3. Klicka på "Bildjustering".
  4. Bestäm den optimala binningen och färgskalan för bilderna. Gör så att alla bilder använder samma inställningar.
  5. Klicka på "ROI-verktyg" på "Verktygspaletten".
  6. Välj intresseområden genom att klicka på "Placera ROI" i "ROI-verktygen". Att använda ROI av samma storlek eller ROI av olika storlek kan också vara meningsfullt beroende på den experimentella designen.
  7. Klicka på "Mät ROI". Ett nytt fönster öppnas med data om placerade ROI:er. Exportera data med ctr + c-ctrl + v Windows-kommandot till valfri organiserings- eller statistikprogramvara.
  8. Data kan exporteras som totalt flöde eller genomsnittlig utstrålning. Välj vilken variabel som är mest relevant i den aktuella experimentmiljön.
  9. Fortsätta dataanalysen i enlighet med den experimentella designen. Individuell beräkning av värden (med behandlad bakgrund) som "uppmätt effekt hos ett djur" rekommenderas.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

I allmänhet varierar den uppmätta strålningen från magnituder på 105 till 1010 p/s/cm2/sr. Exakta värden kan dock variera mellan djur inom samma bild och mellan olika bilder. Därför kan det vara missvisande att jämföra rådata. Det är viktigt att etablera kontroll- och bakgrundssignaler i alla experiment, vilket gör att självkontrollerade konstruktioner rekommenderas starkt.

Figur 2 visar representativa bilder och data från ventrala och dorsala vyer i en experimentell uppställning med hypo-, eu- och hypertyreosmöss. De lägsta signalerna förväntas hos möss med hypotyreos, som ofta faller under den nedre gränsen på färgskalan.

Områden som saknar päls, såsom trampdynor, svans och nos, uppvisar relativt höga basala signaler. Det är viktigt att notera att luciferassignalen påverkas av sköldkörtelhormonets (TH) status, vilket observeras i figur 2. Intressant nog visar figur 3 att TH-verkan är signifikant förhöjd i den bruna fettvävnaden (BAT) hos kallstressade THAI-möss14. Denna behandling påverkar dock inte luciferassignalen i trampdynorna och svansen. Denna skillnad understryker potentialen för markant distinkta TH-åtgärder i vävnader från samma organism. Kall exponering utlöser BAT-aktivering, vilket kräver lokal uppreglering av typ 2-dejodinasmedierad TH-aktivering20,21. Efter 24 timmars exponering för kyla förblir cirkulerande TH-nivåer oförändrade, vilket resulterar i ingen TH-beroende signalförändring i trampdynorna och svansen. Däremot, i scenariot som presenteras i figur 2, där förhöjda TH-nivåer i blodet på motsvarande sätt ökar TH-verkan i trampdynan, svansen och BAT.

Både figur 2 och figur 3 visar robusta signaler i testikelregionen. Detta tillskrivs det TH-oberoende höga basala uttrycket av luciferastransgenen i testiklarna, ett kännetecken för THAI-modellen. I detta organ förblir luciferassignalen opåverkad av förändringar i cirkulerande TH-nivåer.

Som tidigare nämnts kan hypo- och hypertyreosbehandlingar ersättas med andra ingrepp, som att testa hormonstörande ämnen (EDC). Figur 4 visar BAT-avbildning i ett tre veckor långt uppföljningsexperiment med diclazuril, ett veterinärmedicinskt läkemedel med EDC-potential16. Signaler mellan tidpunkter är lätta att urskilja, och metoden fångar effektivt ackumulering och eliminering av diclazuril.

Figure 1
Figur 1: Koncept och arbetsprinciper för THAI-konstruktionen. (A) Den rekombinanta THAI-konstruktionen. Denna figur är hämtad från Mohácsik et al.14. (B) Schematisk illustration av luciferaskatalyserad luciferinoxidation. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Figure 2
Figur 2: Representativa dorsala och ventrala bilder av hypo-, eu- och hypertyreoida THAI-möss, tillsammans med ett intensitetsdiagram över luciferasaktivitet. (A) Representativa bilder av THAI möss med hypo-, eu- och hypertyreos. (B) Kvantifiering av signaler i (A). Medelfoton/s ± SEM (n = 3). *P < 0,05; P < 0,001, bestämd med envägs ANOVA, följt av Newman-Keuls post hoc-test. Denna figur är hämtad från Mohácsik et al.14. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Figure 3
Figur 3: Tass-, svans- och BAT-signaler före och efter köldstress, tillsammans med ljusintensitetsdiagram över luciferasaktivitet. (A) Representativa ryggbilder av kontrollmöss och köldstressade THAI-möss. (B) Kvantifiering av signaler i (A). Medelfoton/s ± SEM (n = 4). **P < 0,001, bestäms av Students t-test. Denna figur är hämtad från Mohácsik et al.14. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Figure 4
Figur 4: Representativa BAT-bilder av en tre veckor lång uppföljningsstudie av diclazuril, åtföljd av ljusintensitetsdiagram över luciferasaktivitet. THAI-möss behandlades oralt i 2 veckor med 10 mg/kroppsvikt/dag av diclazuril som en saltlösning, följt av en veckas återhämtning. A) Kvantifiering av bioluminiscerande BAT-signaler i punkt B före, under och efter behandling med diklazuril. (B) Representativa ryggbilder av THAI-möss före, under och efter behandling med diclazuril. n = 4-6 möss/grupp; figuren visar ett Tukey Box Plot med fotoner/s, α = 0,05; : p < 0,001. Denna figur är hämtad från Sinko et al.15Klicka här för att se en större version av denna figur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Hoten från hormonstörande kemikalier (EDC) mot människors hälsa är välkända. Forskningen om hormonstörande ämnen står dock inför enorma utmaningar. Dessa utmaningar är delvis en konsekvens av komplexiteten i det endokrina systemet. Många hormonstörande ämnen har identifierats som samtidigt stör flera endokrina system22. Dessutom, i samband med sköldkörtelhormon (TH) ekonomi, finns det ytterligare ett lager av komplexitet på grund av vävnadsspecifika skillnader i regleringen av TH-verkan. Denna komplexitet ger ett nytt perspektiv på att utöka bedömningen av TH-signalering genom att karakterisera TH-verkan i olika vävnader. Utmaningen förvärras ytterligare av metabolismen av föreningar, som antingen kan förstärka eller dämpa deras effekter på det endokrina systemet. Det är viktigt att notera att nuvarande screeningmetoder för att identifiera föreningar är väletablerade och fungerar med hög prestanda 8,11. Det saknas dock fortfarande testsystem för att karakterisera vävnadsspecifika effekter och konsekvenser av identifierade föreningar.

THAI-musmodellen utvecklades för att ta itu med utmaningarna med att karakterisera vävnadsspecifik sköldkörtelhormonekonomi. Dess potential har visats under olika omständigheter 14,15,16,18. THAI-modellen erbjuder en fördel när det gäller att karakterisera kemikalier som stör sköldkörtelhormoner. Det är viktigt att notera att modellen inte är avsedd för snabb sammansatt screening, utan för att ge insikter om störningsmekanismer i en in vivo däggdjursmodell.

I den här artikeln presenteras ett protokoll som beskriver hur THAI-musen kan användas för in vivo-avbildningsstudier . Denna metod gör det möjligt att testa behandlingar som påverkar hypotalamus-hypofys-sköldkörtelaxeln (HPT) och/eller sköldkörtelhormonverkan hos djur. Protokollet stöder självkontrollerade studier och uppföljningsdesign. Dessutom kan protokollet användas för att generera kontrolldjur med olika sköldkörtelhormontillstånd, som fungerar som referenser i experimentella miljöer. De presenterade hypo- och hypertyreosbehandlingarna kan ersättas, förlängas och kombineras med andra behandlingar efter behov. Denna mångsidighet är värdefull för att bedöma vävnadssköldkörtelhormonekonomin, särskilt för endokrinstörande kemisk (EDC) karakterisering.

In vivo avbildningssignaler på ryggsidan kommer från den bruna fettvävnaden (BAT), medan ventrala signaler kommer från tunntarmen14. Metoden karakteriserar alltså i första hand dessa vävnader, och att mäta andra kroppsdelar kan vara utmanande. Att övervinna dessa tekniska begränsningar genom organexponering kräver noggrant övervägande av etiska och tekniska konsekvenser.

Genom att kombinera in vivo-avbildning med ex vivo-studier på THAI-modellen kan man bedöma signalering av sköldkörtelhormon i olika vävnader och hjärnregioner14. Till exempel kan qPCR utöka och specificera de effekter som ses vid in vivo-avbildning . Detta offrar dock uppföljning och självkontrollerad design, så kostnader och fördelar bör utvärderas. Att kombinera in vivo-avbildning med ex vivo-mätningar rekommenderas för en omfattande undersökning.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna har inget att avslöja.

Acknowledgments

Detta arbete stöddes av Projekt nr. RRF-2.3.1-21-2022-00011, med titeln National Laboratory of Translational Neuroscience har genomförts med stöd från Europeiska unionens facilitet för återhämtning och resiliens inom ramen för programmet 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

Neurovetenskap utgåva 200 indikatormus TH-ekonomi miljöföroreningar testsystem direkta och indirekta effekter in vitro-testsystem EDC-metabolism farmakokinetik flera föreningar sköldkörtelhormonåtgärdsindikator (THAI) mus Luciferase Reporter-system vävnadsspecifika effekter Luciferase Reporter-uttryck In vivo-avbildning
In vivo karakterisering av hormonstörande kemiska effekter via sköldkörtelhormon 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