Name: a new clarification method to visualize biliary degeneration during liver metamorphosis in sea lamprey (petromyzon marinus)
Uploaded: 2014-06-06T14:15:00.000+00:00
Duration: 7 min 3 s
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著者は、ハモンドベイ生物駅、グレイトレイクスサイエンスセンター、米国地質調査所の貢献を認めている。また、レーザー走査型共焦点顕微鏡の彼女の技術的なサポートのためのミシガン州立大学の高度な顕微鏡のためのセンターで博士メリンダ·フレームに感謝。この研究は、YWCDとWMLへの五大湖漁業委員会からの補助金によってサポートされています。

1。溶液の調製<ol><li> 26.2グラムのリン酸ナトリウム（一塩基性）、115グラムのリン酸ナトリウム（二塩基性）、および87.66グラムのNaClを秤量：1 L 10×0.1 Mリン酸緩衝生理食塩水（PBS、pH7.4）で行う。約800ミリリットル蒸留水に溶解し、O、pHを調整し、蒸留H 2 Oで1リットルにボリュームを持ち出す<ol><li> L 1 0.1 Mリン酸緩衝生理食塩水（pH7.4）で作る：100ミリリットル10×PBSを取り、900 mlの蒸留H 2 Oを加える</li><li> 0.1％トリトンX-100で1 L 0.1 Mリン酸緩衝生理食塩水（pH7.4）に行います、100ミリリットル10倍のPBSを取る1ミリリットルのTriton X-100を追加し、蒸留H 2 Oで1リットルにボリュームを持ち出す</li></ol></li><li> 26.2グラムのリン酸ナトリウム（一塩基性）を秤量し、115グラムのリン酸ナトリウム（二塩基性）：1 Lの10倍の0.1Mリン酸バッファー（PB、pH7.4）で行う。約800ミリリットル蒸留水に溶解し、O、pHを調整し、蒸留H 2 Oで1リットルにボリュームを持ち出す<ol><li> L 1 0.1 Mリン酸緩衝液（pH7.4）を作る：100mlの10×PBを取るとH 2 Oを蒸留900ミリリットルを追加</li><li> 0.1％トリトンX-100で1 L 0.1 Mリン酸緩衝液（pH7.4）を作る：100ミリリットル10倍のPBを取る1mlのトリトンX-100を追加し、蒸留H 2 Oで1リットルまでの体積を</li></ol></li><li> 400ミリリットルヒドロゲルモノマー溶液（4％アクリルアミド、0.25％ビス - アクリルアミド、4％パラホルムアルデヒド0.0075％の硫酸アンモニウム、0.1 M PBS中の0.0005％サポニン）を作る0.3グラムの過硫酸アンモニウムおよび0.2グラムのサポニンを秤量する。 H 2 Oを蒸留210ミリリットル、40ミリリットルの40％アクリルアミド、10ミリリットルの2％ビスアクリルアミド、40ミリリットル10倍のPBS（pH7.4）で、100ミリリットル16％パラホルムアルデヒドを追加して、よく混ぜる。 </li><li> 4 Lクリア溶液（0.2Mのホウ酸4％SDS）を作る：49.464グラムのホウ酸と160グラムのSDSを秤量する。 、約3.5 L 蒸留水に溶解し、NaOHでpHを8.5に調整し、4 Lにボリュームを持ち出す</li><li> 1Lの80％グリセロール溶液を加えます。、800ミリリットルグリセロールを測定し200ミリリットル蒸留水を加え、よく混ぜる。 </li></ol> 2。組織標本<ol><li>各15ミリリットル遠心管にハイドロゲルモノマー溶液と分量10ミリリットルを用意します。 </li><li>全組織を解剖し、4℃で2日間、ヒドロゲル中に修正ヒドロゲル溶液は、少なくとも10倍の組織のボリュームであることを確認してください。 </li><li>ドラフトに（15ミリリットルの遠心管中）ハイドロゲル固定された組織を持って来る。 </li><li> 、5μlのTEMEDを追加することにより、ハイドロゲル固定された組織を重合よく混ぜ、2〜3時間室温でヒュームフードに座ってみましょう。 </li><li>徹底的に余分なジェルを取り外します。注意：余分ゲルが染色の際にクリア処理し、抗体の浸透の妨げになる。 </li><li>組織が透明になるまで数日間70回転と50℃に設定したインキュベーターシェーカーでソリューションをクリアする10ミリリットル中に固定された組織をインキュベートする。少なくとも一日一回クリアするソリューションを変更し、清算ソリューションを変更する際に、組織から余分なゲルを取り除く。 </li><li> 70 rでの0.1％トリトンX-100、10 mlの0.1 M PBで組織を​​すすぐ午後と37℃で一晩。この手順を3回繰り返し、緩衝液を変更する際に、組織から余分なゲルを取り除く。 </li><li> 2日間、70 rpmで37℃、0.1％トリトンX-100でPBの一次抗体溶液中で清澄組織をインキュベートする。注：組織全体を水没するのに十分な一次抗体溶液を加えます。 </li><li>一晩70 rpmで37℃、0.1％トリトンX-100で10mlのPBで組織を​​すすぐ。この手順を3回繰り返し、緩衝液を変更する際に、組織から余分なゲルを取り除く。 </li><li>暗い部屋で、または薄暗い光の下で、次の手順を実行します。写真の退色を防ぐために、ホイルでサンプルをカバーしています。 </li><li> 0.1％トリトンX-100 PB蛍光二次抗体溶液および1日70 rpmで37℃でブロッキング血清を清澄組織をインキュベートする。 </li><li>一晩70 rpmで37℃、0.1％トリトンX-100で10mlのPBで組織を​​すすぐ。この手順を3回繰り返し、余分なゲルFを削除緩衝液を変更するときに、組織をROM等を用いることができる。 </li><li>一晩70回転と37℃で10 mlのPBSで組織をすすぐ。この手順を3回繰り返し、緩衝液を変更する際に、組織から余分なゲルを取り除く。 </li><li> 70 rpmで37℃で一晩、80％グリセロールで明らかに組織をインキュベートする。 </li><li>前共焦点顕微鏡に4℃で蛍光染色した組織を格納します。 </li></ol>

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	<li>Applegate, V. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Natural+history+of+the+sea+lamprey+(Petromyzon+marinus)+in+Michigan.">Natural history of the sea lamprey (Petromyzon marinus) in Michigan.</a> US Fish and Wildlife Service Special Science Report on Fishery Service. (55), (1950).</li><li>Hardisty, M. W., Potter, I. C., Hardisty, M. W., Potter, I. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+general+biology+of+adult+lampreys.">The general biology of adult lampreys.</a> The biology of lampreys. 1, 127-206 (1971).</li><li>Youson, J. H., Potter, I. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+description+of+the+stages+in+the+metamorphosis+of+the+anadromous+sea+lamprey,+Petromyzon+marinus+L.">A description of the stages in the metamorphosis of the anadromous sea lamprey, Petromyzon marinus L.</a> Can. J. Zool. 57, 1808-1817 (1979).</li><li>Boomer, L. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cholangiocyte+apoptosis+is+an+early+event+during+induced+metamorphosis+in+the+sea+lamprey,+Petromyzon+marinus+L.">Cholangiocyte apoptosis is an early event during induced metamorphosis in the sea lamprey, Petromyzon marinus L.</a> J. Pediatr. Surg. 45, 114-120 (2010).</li><li>Kasai, M., Suzuki, H., Ohashi, E., Ohi, R., Chiba, T., Okamoto, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Technique+and+results+of+operative+management+of+biliary+atresia.">Technique and results of operative management of biliary atresia.</a> World J. Surg. 2, 571-580 (1978).</li><li>Suzuki, T., Hashimoto, T., Kondo, S., Sato, Y., Hussein, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluating+patients&#8217;+outcome+post-Kasai+operation:+a+19-year+experience+with+modification+of+the+hepatic+portoenterostomy+and+applying+a+novel+steroid+therapy+regimen.">Evaluating patients&#8217; outcome post-Kasai operation: a 19-year experience with modification of the hepatic portoenterostomy and applying a novel steroid therapy regimen.</a> Pediatr. Surg. Int. 26, 825-830 (2010).</li><li>Hartley, J. L., Davenport, M., Kelly, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biliary+atresia.">Biliary atresia.</a> Lancet. 374, 1704-1713 (2009).</li><li>Morecki, R., Glaser, J. H., Cho, S., Balistreri, W. F., Horwitz, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biliary+atresia+and+reovirus+type+3+infection.">Biliary atresia and reovirus type 3 infection.</a> New Engl. J. Med. 307, 481-484 (1982).</li><li>Shimadera, S., Iwai, N., Deguchi, E., Kimura, O., Fumino, S., Yokoyama, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+inv+mouse+as+an+experimental+model+of+biliary+atresia.">The inv mouse as an experimental model of biliary atresia.</a> J. Pediatr. Surg. 42, 1555-1560 (2007).</li><li>Sidon, E. W., Youson, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphological+changes+in+the+liver+of+the+sea+lamprey,+Petromyzon+marinus+L.,+during+metamorphosis:+I.+Atresia+of+the+bile+ducts.">Morphological changes in the liver of the sea lamprey, Petromyzon marinus L., during metamorphosis: I. Atresia of the bile ducts.</a> J. Morphol. 177, 109-124 (1983).</li><li>Yeh, C. -. Y., Chung-Davidson, Y. -. W., Wang, H., Li, K., Li, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intestinal+synthesis+and+secretion+of+bile+salts+as+an+adaptation+to+developmental+biliary+atresia+in+the+sea+lamprey.">Intestinal synthesis and secretion of bile salts as an adaptation to developmental biliary atresia in the sea lamprey.</a> Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 109, 11419-11424 (2012).</li><li>Chung, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+and+molecular+interrogation+of+intact+biological+systems.">Structural and molecular interrogation of intact biological systems.</a> Nature. 497, 332-337 (2013).</li><li>Alarc&#243;n, V. B., Filosa, M. F., Youson, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cytokeratins+in+the+liver+of+the+sea+lamprey+(Petromyzon+marinus)+before+and+after+metamorphosis.">Cytokeratins in the liver of the sea lamprey (Petromyzon marinus) before and after metamorphosis.</a> Cell Tissue Res. 287, 365-374 (1997).</li><li>Youson, J. H., Ogilvie, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrastructural+features+of+degeneration+of+the+gallbladder+during+lamprey+biliary+atresia.">Ultrastructural features of degeneration of the gallbladder during lamprey biliary atresia.</a> Tissue and Cell. 22, 477-492 (1990).</li><li>Morii, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Onset+of+apoptosis+in+the+cystic+duct+during+metamorphosis+of+a+Japanese+lamprey,+Lethenteron+reissneri.">Onset of apoptosis in the cystic duct during metamorphosis of a Japanese lamprey, Lethenteron reissneri.</a> Anat. Rec. 293, 1155-1166 (2010).</li></ol>

著者らは、開示することは何もありません。

このプロトコルは、ナノ多孔性ヒドロゲルを形成するためにポリアクリルアミドで無傷組織を架橋し、次いで、光透過性および巨大分子透過性を達成するために組織の原形質膜を剥ぎ「CLARITY」12と呼ばれる新たな方法から変更される。 「透明度」長距離突起と神経系におけるローカル回路配線の完全な組織のイメージングを可能にする。この新しい方法は、変態時にウミヤツメ肝臓胆管系全体を視覚化するために使用することができる。これは、高解像度の情報を取得し、そのような全体の胆管系または従来の埋め込みおよびセクショニングの方法を用いて、中枢神経系のような複雑なシステムのグローバルな視点を維持するために、生物学における課題である。このCLARITY修飾方法は、レーザビームは、通常のレーザ走査confoca低電力蛍光対物レンズ（4×）により1〜2mmの厚さまでそのまま海のヤツメウナギ幼生肝臓を貫通することを可能にするL顕微鏡。より深い浸透は、より高度な多光子共焦点顕微鏡を用いて達成することができる。三次元画像は、3次元再構成ソフトウェアを使用して再構成することができる。従来の方法を使用して同等の結果を達成することは、面倒であり、多くの部分の断片的な再構築を伴う、小さな組織体積に制限されるであろう。この新しいメソッドは、そのままシステム12の全体の構造解析から貴重な情報を提供し、より少ない労働集約的な、より効率的で再現性がある。 この新しい方法の別の利点は、試料は12の異なる抗体での染色のために複数回再利用できることである。これは、同じ試料中の異なる分子マーカーとの比較は、より信頼性と再現します。ヒドロゲルによって生成された安定したフレームワークは、微細構造の損傷なしに抗体を効果的に除去を可能にし、LOのための抗原性を維持しますNG時間12。決済ソリューションは、抗体を変性し、それゆえ、抗体剥離液12として機能して、バインディングが中断されます。染色のいくつかのラウンドは、海のヤツメウナギ肝臓サンプルで行われており、構造や染色は最適なままであった。 オリジナルの「CLARITY」プロトコル12からこのプロトコルにおける二つの主要な変更があります。 （1）フリーラジカル生成試薬（過硫酸アンモニウムおよびTEMED）は、代わりにVA044のヒドロゲルの重合を開始し、促進するために使用した。 VA044は（2）いいえ特注の泳動槽を使用していない米国では、感光性と使用できません。組織（ヤツメウナギ肝臓対マウス脳）のサイズに起因CLARITY法12において、電気泳動組織のクリアが原形質膜の抽出を促進するために必要とされる。特注の電気泳動チャンバの初期コストを回避するためには、まずEXIを用い我々の研究室でアガロースゲル電気泳動デバイスを刺す。これは非常に非効率的であることが判明した。しかし、隆起した温度（50℃）を有する透明溶液中でのインキュベーションは、原形質膜をクリアするのに非常に有効である。 「CLARITY」の著者は、ヒドロゲル中のサポニンの使用に対して警告したが、それは私たちの手続きの海ヤツメウナギ組織の透明性を向上させます。共焦点イメージングのための一つの欠点は、海のヤツメウナギ組織は強い自己蛍光を有することである。フルオロフォアの選択は、免疫蛍光染色前後の画像を比較することでテストする必要があります。 海のヤツメウナギ変態中に、胆嚢上皮の退行が変成ステージ2と3の間で開始されます。変成ステージ4で、胆嚢は、海のヤツメウナギの肝14から完全に消えます。胆管変性が最も劇的であるmaticの変成ステージ3と4の間で15。この修正された方法は、ヒト胆道閉鎖症のための洞察を提供することが全体の胆道系の変性の細胞および分子メカニズムを研究するための強力なツールです。

海のヤツメウナギは、次の3つのライフステージを通して1,2を開発しています。幼虫海のヤツメウナギ（L）は、底生フィルターフィーダーなどの巣穴に最も時間を費やしています。外部形態や内臓3における再編の劇的な変化の7変成岩の段階を経て、結果の少年（JV）が質量100回以上体を増やし、彼らはホストの魚由来の血液や組織液を餌その間に寄生段階に入る。海や大きな湖にあるホストの魚を食べて1.0から1.5年後には、大人が早春の間に給餌を中止し、産卵する河川に移行してから、1,2ダイ 。 変態中に、海のヤツメウナギの肝は、胆嚢や胆管系全体、人間の幼児疾患胆道閉鎖症を模倣進化の変異体の表現型を失う。乳児胆道閉鎖症は、重度の合併症を持つ稀な小児肝疾患である4,5,6,7、8,9,10は、しかし胆道閉鎖症の病因および病因は4不明な点が多い。外科的介入（葛西手順は）5実行されない限り、胆道閉鎖症の患者は生後2年以内に死亡する。その後、これらの患者は、広範な臨床管理と、多くの場合、肝移植6が必要です。胆道閉鎖症の病因の多くの理論は、このようなウイルス感染、先天性奇形、自己免疫疾患および毒性傷害として提案されている。しかし、胆道閉鎖症の発展にそれぞれの寄与は7,8,9,10決定的まま。 病理学的胆道閉鎖症に苦しむ乳幼児とは異なり、海のヤツメウナギは、広範な壊死炎症、線維症または肝硬変10なしで発生的にプログラムされた胆道閉鎖症を起こす。動物は、このプロセスの間に10の過渡胆汁うっ滞を受けるが、この発達状態に適合させることができる経由新規合成および肝臓11における胆汁酸塩の合成の減少として知られているメカニズムに加えて、発達胆道閉鎖症、後腸内の胆汁酸塩の分泌。海のヤツメウナギのこの発達過程は、胆道閉鎖症の進行を検討する唯一の既知の機会を提供しています。 「CLARITY」と呼ばれる新たに開発された方法は、光学的に透明なナノ多孔性ハイドロゲル12に無傷組織を形質転換することにより、複雑な哺乳類の神経系での高分解能イメージングを可能にします。海のヤツメウナギ肝臓と変更された透明度のプロトコルを使用して、胆管変性症の完全な組織のイメージングは​​、肝臓変態を通じて文書化することができます。

<table><tbody><tr><td>40% acrylamide&amp;nbsp;</td><td>Bio-Rad</td><td>161-0140</td><td></td></tr><tr><td>2% bis-acrylamide&amp;nbsp;</td><td>Bio-Rad</td><td>161-0142</td><td></td></tr><tr><td>TEMED</td><td>Bio-Rad</td><td>161-0800</td><td></td></tr><tr><td>ammonium persulfate&amp;nbsp;</td><td>Sigma</td><td>A3678-25G</td><td></td></tr><tr><td>boric acid</td><td>Sigma</td><td>B7901-1KG</td><td></td></tr><tr><td>saponin&amp;nbsp;</td><td>Sigma</td><td>47036</td><td></td></tr><tr><td>sodium dodecyl sulfate&amp;nbsp;</td><td>Sigma</td><td>L337-500G</td><td></td></tr><tr><td>sodium phosphate (monobasic)</td><td>Sigma</td><td>04269-1KG</td><td></td></tr><tr><td>sodium phosphate (dibasic)</td><td>Sigma</td><td>S5136-1KG</td><td></td></tr><tr><td>Triton X-100</td><td>Sigma</td><td>X100-500ML</td><td></td></tr><tr><td>glycerol&amp;nbsp;</td><td>Sigma</td><td>G9012-500ML</td><td></td></tr><tr><td>16% paraformaldehyde&amp;nbsp;</td><td>Electron Microscopy Sciences</td><td>15710-S</td><td></td></tr><tr><td>NaOH pellets&amp;nbsp;</td><td>EMD</td><td>SX0590-3</td><td></td></tr><tr><td>15 ml centrifuge tubes</td><td>Any brand</td><td></td><td></td></tr><tr><td>dissecting tools&amp;nbsp;</td><td>Any brand</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

a new clarification method to visualize biliary degeneration during liver metamorphosis in sea lamprey (petromyzon marinus)

胆道閉鎖症は、台湾の5000での1の報告された頻度で、南東米国では推定1 15000周波数で、乳児期の稀な疾患であるが、東アジア諸国の方が一般的。多くは胆道閉鎖症の管理について知られているが、その病因は依然としてとらえどころのないです。海のヤツメウナギ（Petromyzon·マリナス ） は、胆管変性のメカニズムおよび進行を検討するユニークな機会を提供します。幼虫に寄生し、大人：海のヤツメウナギは、次の3つのライフステージを経て発達する。幼虫から寄生少年への移行時には、海のヤツメウナギは外部形態や内臓の劇的再編·改造して変態を受ける。肝臓では、全体の胆道系は胆嚢や胆管系を含めて、失われます。 「CLARITY」と呼ばれる新たに開発された方法は、変成海のヤツメウナギにおける腸と肝臓全体との接合部を明確にするために変更されました。ザ·胆変性のプロセスは、レーザー走査共焦点顕微鏡を用いて可視化し、ウミヤツメ変態中に識別した。この方法では、ユニークな動物モデルにおける胆道閉鎖症を研究するための強力なツールが用意されています。

いくつかの重要な発生事象は、海のヤツメウナギ変態中に肝胆道系に発生する。胆管や胆嚢は、アポトーシスと縮退します（ 図1）を受ける。 （全体胆管系は、Z軸に沿って捕捉し、（変態13前後の胆管細胞および肝細胞の両方に存在CK19）、肝細胞マーカーサイトケラチン19、共焦点顕微鏡を用いて抗アポトーシスマーカーのBcl2で修飾浄化方法及び染色を組み合わせる図2）および3次元構造は（ 図3）再構成した。レーザー走査共焦点顕微鏡法は、胆管系のほとんどは、胆管が腸に入るジャンクショ​​ン以外は、肝臓の内部に埋め込まれているので、無傷の肝臓を介して光学部を実行するために使用した。変性プロセスは、中央に大きなintrahepに向かって、周辺の小さな胆小管から開始し、変成段階2-4で発生した以前の研究10と整合ATIC総胆管（ 図2）。 <img alt="図1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51648/51648fig1highres.jpg" width="500" /> 図1。海ヤツメウナギ変態期胆嚢変性。海ヤツメウナギは変態時に胆嚢（黒矢印）を失う。標本は、変成岩のステージ2と3の間の外部形態を動物から採取した、（ステージ2）なしで、または（ステージ3）虹彩と瞳孔の急激な分化、口腔の内側の背側表面上の目立つ乳頭状の突起と丸い目、すなわちフード（両段階）、口腔内の長方形の入り口（ステージ3）、または「パグのような」鼻（ステージ3）3を形成する経口フード（ステージ2）の唇を厚くし。胆嚢は、胆汁の生産の違いを示す色を変更したことに注意してください。私：腸。 L：肝臓<a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/51648/51648fig1highres.jpg" target="_blank">、この図の拡大版を表示するには、こちらをクリックしてください。</a> <img alt="図2" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51648/51648fig2highres.jpg" width="500" /> 図2。変身中に海のヤツメウナギ肝臓で胆管を示す共焦点画像。標本は、トップパネルは、前方から取得されます。変成岩のステージ2と3の間の外部形態を動物から採取し、後端から下方パネルました。肝細胞のマーカーであるサイトケラチン19の画像（1:100マウス抗CK19は、2μgの染色/ mlのアレクサフルーア350ヤギ抗マウスIgG、青）および抗アポトーシスマーカーのBcl2（1:100のウサギ抗Bcl2の、2μg/ mlのアレクサフルーア488ロバ抗ウサギIgGで染色し、緑色）がマージされた画像を生成するために重ね合わされる。白い矢印は、Bを示しているiliary木。黒い矢印は、暗い樹状アポトーシス細胞を見て、肝臓内の細管と小管の周囲を示している。私：腸。 L：肝臓。スケールバー：500μmで<a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/51648/51648fig2highres.jpg" target="_blank">、この図の拡大版を表示するには、こちらをクリックしてください。</a> <img alt="図3" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51648/51648fig3highres.jpg" width="500" /> マージされた共焦点Zシリーズから再構成し、図3。3D画像。3D画像が変成岩のステージ2と3の間に3肝臓の共焦点Zシリーズから再構築された。肝細胞のマーカーであるサイトケラチン19のマージされた画像の光学切片（1:100、マウスを、抗CK19、2μg/ mlのアレクサフルーア488-ロバで染色し、青）および抗アポトーシスマーカーのBcl2（1:100ウサギ抗Bcl2の、2μg/ mlのアレクサフルーア350-ヤギ抗マウスIgGで染色した - 抗ウサギIgG;緑色）の3D画像を生成する製造業者のソフトウェアを使用して再構成される。トップパネルは、前方から撮影し、後端から下方パネルれている。白い矢印は、胆管を示している。黒い矢印は、暗い樹状アポトーシス細胞を見て、肝臓内の細管と小管の周囲を示している。私：腸。 L：肝臓。スケールバー：500μmで<a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/51648/51648fig3highres.jpg" target="_blank">、この図の拡大版を表示するには、こちらをクリックしてください。</a> <img alt="図4" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51648/51648fig4highres.jpg" width="500" /> 図4の内腔における胆汁液滴と胆管を示す共焦点光学部 3の蛍光チャンネルからの合成画像。。。青：マウス抗c-Mycの（1:100）/ 2μg/ mlのアレクサフルーア350-ヤギ抗マウスIgG;緑：2μg/ mlのニッスル緑;レッド：ウサギ抗TGFβRII（1:100）/ 2μg/ mlのアレクサフルーア594-ロバ抗ウサギ。スケールバー：500μmである。胆汁液滴は黒矢印で示されている。肝臓片を変成ステージ2と3の間に撮影された。 <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/51648/51648fig4highres.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するには、こちらをクリックしてください。</a>

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A New Clarification Method to Visualize Biliary Degeneration During Liver Metamorphosis in Sea Lamprey Petromyzon marinus

海のヤツメウナギは変態期胆嚢や胆管、人間の胆道閉鎖症と同様のプロセスを失う。新しい固定および清澄法（CLARITY）はレーザー走査共焦点顕微鏡を用いて全体胆ツリーを視覚化するために変更されました。この方法では、胆管の変性を研究するための強力なツールが用意されています。

海ヤツメウナギ（中肝変態期胆道変性を可視化するための新しい方法の明確化 Petromyzon·マリナス）

Biliary atresia is a rare disease of infancy, with an estimated 1 in 15,000 frequency in the southeast United States, but more common in East Asian ...

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Biology

A New Clarification Method to Visualize Biliary Degeneration During Liver Metamorphosis in Sea Lamprey (Petromyzon marinus)

13.7K ビュー.  Michigan State University. 海のヤツメウナギは変態期胆嚢や胆管、人間の胆道閉鎖症と同様のプロセスを失う。新しい固定および清澄法（CLARITY）はレーザー走査共焦点顕微鏡を用いて全体胆ツリーを視覚化するために変更されました。この方法では、胆管の変性を研究するための強力なツールが用意されています。 

ビデオ: A New Clarification Method to Visualize Biliary Degeneration During Liver Metamorphosis in Sea Lamprey Petromyzon marinus

Hepatocyte-specific Ablation in Zebrafish to Study Biliary-driven Liver Regeneration

The liver has a great capacity to regenerate. Hepatocytes, the parenchymal cells of the liver, can regenerate in one of two ways: hepatocyte- or biliary-driven liver regeneration. In hepatocyte-driven liver regeneration, regenerating hepatocytes are derived from preexisting hepatocytes, whereas, in biliary-driven regeneration, regenerating hepatocytes are derived from biliary epithelial cells (BECs). For hepatocyte-driven liver regeneration, there are excellent rodent models that have significantly contributed to the current understanding of liver regeneration. However, no such rodent model exists for biliary-driven liver regeneration. We recently reported on a zebrafish liver injury model in which BECs extensively give rise to hepatocytes upon severe hepatocyte loss. In this model, hepatocytes are specifically ablated by a pharmacogenetic means. Here we present in detail the methods to ablate hepatocytes and to analyze the BEC-driven liver regeneration process. This hepatocyte-specific ablation model can be further used to discover the underlying molecular and cellular mechanisms of biliary-driven liver regeneration. Moreover, these methods can be applied to chemical screens to identify small molecules that augment or suppress liver regeneration.

To help assess the molecular mechanisms underlying zebrafish biliary-driven liver regeneration, we established a liver injury model in which the nitroreductase-expressing hepatocytes are genetically ablated upon metronidazole treatment. In this protocol, we describe how to adeptly manipulate, monitor and analyze hepatocyte ablation and biliary-driven liver regeneration.

胆道主導の肝臓の再生を研究するためにゼブラフィッシュにおける肝細胞特異的アブレーション

The liver has a great capacity to regenerate. Hepatocytes, the parenchymal cells of the liver, can regenerate in one of two ways: hepatocyte- or ...

発生生物学

The Identification of Sea Lamprey Pheromones Using Bioassay-Guided Fractionation

Bioassay-guided fractionation is an iterative approach that uses the results of physiological and behavioral bioassays to guide the isolation and identification of an active pheromone compound. This method has resulted in the successful characterization of the chemical signals that function as pheromones in a wide range of animal species. Sea lampreys rely on olfaction to detect pheromones that mediate behavioral or physiological responses. We use this knowledge of fish biology to posit functions of putative pheromones and to guide the isolation and identification of active pheromone components. Chromatography is used to extract, concentrate, and separate compounds from the conditioned water. Electro-olfactogram (EOG) recordings are conducted to determine which fractions elicit olfactory responses. Two-choice maze behavioral assays are then used to determine if any of the odorous fractions are also behaviorally active and induce a preference. Spectrometric and spectroscopic methods provide the molecular weight and structural information to assist with the structure elucidation. The bioactivity of the pure compounds is confirmed with EOG and behavioral assays. The behavioral responses observed in the maze should ultimately be validated in a field setting to confirm their function in a natural stream setting. These bioassays play a dual role to 1) guide the fractionation process and 2) confirm and further define the bioactivity of isolated components. Here, we report the representative results of a sea lamprey pheromone identification that exemplify the utility of the bioassay-guided fractionation approach. The identification of sea lamprey pheromones is particularly important because a modulation of its pheromone communication system is among the options considered to control the invasive sea lamprey in the Laurentian Great Lakes. This method can be readily adapted to characterize the chemical communication in a broad array of taxa and shed light on waterborne chemical ecology.

Here, we present a protocol to isolate and characterize the structure, olfactory potency, and behavioral response of putative pheromone compounds of sea lampreys.

バイオアッセイ誘導分別を使用して海ヤツメウナギ フェロモンの同定

Bioassay-guided fractionation is an iterative approach that uses the results of physiological and behavioral bioassays to guide the isolation and ...

生化学

Analysis of Liver Microenvironment During Early Progression of Non-Alcoholic Fatty Liver Disease-Associated Hepatocellular Carcinoma in Zebrafish

Liver cancer is currently the third&#160;leading cause of cancer related death worldwide, and Hepatocellular Carcinoma (HCC) accounts for 75-90% of all liver cancer cases. With the introduction of effective treatments to prevent and treat hepatitis B/C, non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD), and the more aggressive form know as non-alcoholic steatohepatitis (NASH), are quickly becoming the number one risk factors to develop HCC in modern societies. To better understand the role NASH has on the development of HCC we designed a NASH-associated HCC zebrafish. The optical clarity and genetic tractability of the zebrafish larvae make them an appealing and powerful model to study the liver microenvironment and immune cell composition using non-invasive fluorescent live imaging. This protocol describes how to use a NASH-associated HCC zebrafish model to investigate the effect of cholesterol surplus in the liver microenvironment and its impact on immune cell composition at early stages of the disease. First, we feed HCC larvae (s704Tg), which express hepatocyte-specific activated beta-catenin, with a 10% high cholesterol diet for 8 days to develop a NASH-associated HCC model. Here we describe how to make use of different transgenic lines to evaluate several early malignancy features in the liver by non-invasive confocal microscopy, such as liver area, cell, and nuclear morphology (hepatocytes area, nuclear area, nuclear:cytoplasmic ratio (N:C ratio), nuclear circularity, micronuclei/nuclear herniation scoring) and angiogenesis. Then, using transgenic lines with tagged immune cells (neutrophils, macrophages, and T cells) we show how to analyze liver immune cell composition in NASH-associated HCC larvae. The described techniques are useful to evaluate liver microenvironment and immune cell composition at early hepatocarcinogenesis stages, but they can also be modified to study such features in other liver disease models.

Here, we present how to generate a non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD)-associated Hepatocellular Carcinoma (HCC) zebrafish model to study the impact of cholesterol surplus on liver microenvironment and immune cell landscape.

ゼブラフィッシュにおける非アルコール性脂肪性肝疾患関連肝細胞癌の早期進行過程における肝微小環境の解析

Liver cancer is currently the third&#160;leading cause of cancer related death worldwide, and Hepatocellular Carcinoma (HCC) accounts for 75-90% of all ...

がん研究

Determining Bile Duct Density in the Mouse Liver

Mouse is broadly used as a model organism to study biliary diseases. To evaluate the development and function of the biliary system, various techniques are used, including serum chemistry, histological analysis, and immunostaining for specific markers. Although these techniques can provide important information about the biliary system, they often do not present a full picture of bile duct (BD) developmental defects across the whole liver. This is in part due to the robust ability of the mouse liver to drain the bile even in animals with significant impairment in biliary development. Here we present a simple method to calculate the average number of BDs associated with each portal vein (PV) in sections covering all lobes of mutant/transgenic mice. In this method, livers are mounted and sectioned in a stereotypic manner to facilitate comparison among various genotypes and experimental conditions. BDs are identified via light microscopy of cytokeratin-stained cholangiocytes, and then counted and divided by the total number of PVs present in liver section. As an example, we show how this method can clearly distinguish between wild-type mice and a mouse model of Alagille syndrome. The method presented here cannot substitute for techniques that visualize the three-dimensional structure of the biliary tree. However, it offers an easy and direct way to quantitatively assess BD development and the degree of ductular reaction formation in mice.

We present a rather simple and sensitive method for accurate quantification of bile duct density in the mouse liver. This method can aid in determining the effects of genetic and environmental modifiers and the effectiveness of potential therapies in mouse models of biliary diseases.

マウス肝臓における胆管密度の決定

Mouse is broadly used as a model organism to study biliary diseases. To evaluate the development and function of the biliary system, various techniques ...

Complete Spinal Cord Injury and Brain Dissection Protocol for Subsequent Wholemount In Situ Hybridization in Larval Sea Lamprey

After a complete spinal cord injury, sea lampreys at first are paralyzed below the level of transection. However, they recover locomotion after several weeks, and this is accompanied by short distance regeneration (a few mm) of propriospinal axons and spinal-projecting axons from the brainstem. Among the 36 large identifiable spinal-projecting neurons, some are good regenerators and others are bad regenerators. These neurons can most easily be identified in wholemount CNS preparations. In order to understand the neuron-intrinsic mechanisms that favor or inhibit axon regeneration after injury in the vertebrates CNS, we determine differences in gene expression between the good and bad regenerators, and how expression is influenced by spinal cord transection. This paper illustrates the techniques for housing larval and recently transformed adult sea lampreys in fresh water tanks, producing complete spinal cord transections under microscopic vision, and preparing brain and spinal cord wholemounts for in situ hybridization. Briefly, animals are kept at 16&#160;&#176;C and anesthetized in 1% Benzocaine in lamprey Ringer. The spinal cord is transected with iridectomy scissors via a dorsal approach and the animal is allowed to recover in fresh water tanks at 23 &#176;C. For in situ hybridization, animals are reanesthetized and the brain and cord removed via a dorsal approach.

Complete Spinal Cord Injury and Brain Dissection Protocol for Subsequent Wholemount In Situ Hybridization in Larval Sea Lamprey

Lampreys recover locomotion after a complete spinal cord injury. However, some spinal-projecting neurons are good regenerators and others are not. This paper illustrates the techniques for housing sea lamprey larvae (and recently transformed adults), producing complete spinal cord transections and preparing wholemount brains and spinal cords for in situ hybridization.

その後のホールマウントのための完全な脊髄損傷や脳解剖プロトコル<em&gt;その場で</em&gt;幼虫海ヤツメウナギにおけるハイブリダイゼーション

After a complete spinal cord injury, sea lampreys at first are paralyzed below the level of transection. However, they recover locomotion after several ...

神経科学

Quantifying Liver Size in Larval Zebrafish Using Brightfield Microscopy

In several transgenic zebrafish models of hepatocellular carcinoma (HCC), hepatomegaly can be observed during early larval stages. Quantifying larval liver size in zebrafish HCC models provides a means to rapidly assess the effects of drugs and other manipulations on an oncogene-related phenotype. Here we show how to fix zebrafish larvae, dissect the tissues surrounding the liver, photograph livers using bright-field microscopy, measure liver area, and analyze results. This protocol enables rapid, precise quantification of liver size. As this method involves measuring liver area, it may underestimate differences in liver volume, and complementary methodologies are required to differentiate between changes in cell size and changes in cell number. The dissection technique described herein is an excellent tool to visualize the liver, gut, and pancreas in their natural positions for myriad downstream applications including immunofluorescence staining and in situ hybridization. The described strategy for quantifying larval liver size is applicable to many aspects of liver development and regeneration.

Here we demonstrate a method for quantifying liver size in larval zebrafish, providing a way to assess the effects of genetic and pharmacologic manipulations on liver growth and development.

ブライトフィールド顕微鏡を用いた幼虫ゼブラフィッシュの肝臓サイズの定量化

In several transgenic zebrafish models of hepatocellular carcinoma (HCC), hepatomegaly can be observed during early larval stages. Quantifying larval ...

Examining Muscle Regeneration in Zebrafish Models of Muscle Disease

Skeletal muscle has a remarkable ability to regenerate following injury, which is driven by obligate tissue resident muscle stem cells. Following injury, the muscle stem cell is activated and undergoes cell proliferation to generate a pool of myoblasts, which subsequently differentiate to form new muscle fibers. In many muscle wasting conditions, including muscular dystrophy and ageing, this process is impaired resulting in the inability of muscle to regenerate. The process of muscle regeneration in zebrafish is highly conserved with mammalian systems providing an excellent system to study muscle stem cell function and regeneration, in muscle wasting conditions such as muscular dystrophy. Here, we present a method to examine muscle regeneration in zebrafish models of muscle disease. The first step involves the use of a genotyping platform that allows the determination of the genotype of the larvae prior to eliciting an injury. Having determined the genotype, the muscle is injured using a needle stab, following which polarizing light microscopy is used to determine the extent of muscle regeneration. We therefore provide a high throughput pipeline which allows the examination of muscle regeneration in zebrafish models of muscle disease.

Skeletal muscle regeneration is driven by tissue resident muscle stem cells, which are impaired in many muscle diseases such as muscular dystrophy, and this results in the inability of muscle to regenerate. Here, we describe a protocol that allows the examination of muscle regeneration in zebrafish models of muscle disease.

ゼブラフィッシュモデルの筋肉再生を調べる

Skeletal muscle has a remarkable ability to regenerate following injury, which is driven by obligate tissue resident muscle stem cells. Following injury, ...

Eye Removal in Living Zebrafish Larvae to Examine Innervation-dependent Growth and Development of the Visual System

Zebrafish exhibit remarkable life-long growth and regenerative abilities. For example, specialized stem cell niches established during embryogenesis support continuous growth of the entire visual system, both in the eye and the brain. Coordinated growth between the retinae and the optic tectum ensures accurate retinotopic mapping as new neurons are added in the eyes and brain. To address whether retinal axons provide crucial information for regulating tectal stem and progenitor cell behaviors such as survival, proliferation, and/or differentiation, it is necessary to be able to compare innervated and denervated tectal lobes within the same animal and across animals. 
Surgical removal of one eye from living larval zebrafish followed by observation of the optic tectum achieves this goal. The accompanying video demonstrates how to anesthetize larvae, electrolytically sharpen tungsten needles, and use them to remove one eye. It next shows how to dissect brains from fixed zebrafish larvae. Finally, the video provides an overview of the protocol for immunohistochemistry and a demonstration of how to mount stained embryos in low-melting-point agarose for microscopy.

The article explains how to surgically remove eyes from living zebrafish larvae as the first step toward investigating how retinal input influences optic tectum growth and development. In addition, the article provides information about larval anesthetization, fixation, and brain dissection, followed by immunohistochemistry and confocal imaging.

生きているゼブラフィッシュ幼虫の眼球除去による神経支配依存性の成長と視覚系の発達を調べる

Zebrafish exhibit remarkable life-long growth and regenerative abilities. For example, specialized stem cell niches established during embryogenesis ...

DUCT: Double Resin Casting followed by Micro-Computed Tomography for 3D Liver Analysis

The liver is the biggest internal organ in humans and mice, and high auto-fluorescence presents a significant challenge for assessing the three-dimensional (3D) architecture of the organ at the whole-organ level. Liver architecture is characterized by multiple branching lumenized structures, which can be filled with resin, including vascular and biliary trees, establishing a highly stereotyped pattern in the otherwise hepatocyte-rich parenchyma. This protocol describes the pipeline for performing double resin casting micro-computed tomography, or &#34;DUCT&#34;. DUCT entails injecting the portal vein and common bile duct with two different radiopaque synthetic resins, followed by tissue fixation. Quality control by clearing one lobe, or the entire liver, with an optical clearing agent, allows for pre-screening of suitably injected samples. In the second part of the DUCT pipeline, a lobe or the whole liver can be used for micro-computed tomography (microCT) scanning, (semi-)automated segmentation, and 3D rendering of the portal venous and biliary networks. MicroCT results in 3D coordinate data for the two resins allowing for qualitative as well as quantitative analysis of the two systems and their spatial relationship. DUCT can be applied to postnatal and adult mouse liver and can be further extended to other tubular networks, for example, vascular networks and airways in the lungs.

Double resin casting micro-computed tomography, or DUCT, enables visualization, digitalization, and segmentation of two tubular systems simultaneously to facilitate 3D analysis of organ architecture. DUCT combines ex vivo injection of two radiopaque resins followed by micro-computed tomography scanning and segmentation of the tomographic data.

ダクト:3D肝臓解析のためのマイクロコンピュータ断層撮影に続く二重樹脂鋳造

The liver is the biggest internal organ in humans and mice, and high auto-fluorescence presents a significant challenge for assessing the ...

医学

Dissection and Flat-mounting of the Threespine Stickleback Branchial Skeleton

The posterior pharyngeal segments of the vertebrate head give rise to the branchial skeleton, the primary site of food processing in fish. The morphology of the fish branchial skeleton is matched to a species' diet. Threespine stickleback fish (Gasterosteus aculeatus) have emerged as a model system to study the genetic and developmental basis of evolved differences in a variety of traits. Marine populations of sticklebacks have repeatedly colonized countless new freshwater lakes and creeks. Adaptation to the new diet in these freshwater environments likely underlies a series of craniofacial changes that have evolved repeatedly in independently derived freshwater populations. These include three major patterning changes to the branchial skeleton: reductions in the number and length of gill raker bones, increases in pharyngeal tooth number, and increased branchial bone lengths. Here we describe a detailed protocol to dissect and flat-mount the internal branchial skeleton in threespine stickleback fish. Dissection of the entire three-dimensional branchial skeleton and mounting it flat into a largely two-dimensional prep allows for the easy visualization and quantification of branchial skeleton morphology. This dissection method is inexpensive, fast, relatively easy, and applicable to a wide variety of fish species. In sticklebacks, this efficient method allows the quantification of skeletal morphology in genetic crosses to map genomic regions controlling craniofacial patterning.

The branchial skeleton, including gill rakers, pharyngeal teeth, and branchial bones, serves as the primary site of food processing in most fish. Here we describe a protocol to dissect and flat-mount this internal skeleton in threespine sticklebacks. This method is also applicable to a variety of other fish species.

解剖やイトヨ鰓スケルトンのフラットマウント

The posterior pharyngeal segments of the vertebrate head give rise to the branchial skeleton, the primary site of food processing in fish. The morphology ...

海ヤツメウナギ（中肝変態期胆道変性を可視化するための新しい方法の明確化 Petromyzon·マリナス）

要約

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胆道主導の肝臓の再生を研究するためにゼブラフィッシュにおける肝細胞特異的アブレーション

バイオアッセイ誘導分別を使用して海ヤツメウナギフェロモンの同定

ゼブラフィッシュにおける非アルコール性脂肪性肝疾患関連肝細胞癌の早期進行過程における肝微小環境の解析

マウス肝臓における胆管密度の決定

その後のホールマウントのための完全な脊髄損傷や脳解剖プロトコル

ブライトフィールド顕微鏡を用いた幼虫ゼブラフィッシュの肝臓サイズの定量化

ゼブラフィッシュモデルの筋肉再生を調べる

生きているゼブラフィッシュ幼虫の眼球除去による神経支配依存性の成長と視覚系の発達を調べる

ダクト:3D肝臓解析のためのマイクロコンピュータ断層撮影に続く二重樹脂鋳造

解剖やイトヨ鰓スケルトンのフラットマウント

海ヤツメウナギ（中肝変態期胆道変性を可視化するための新しい方法の明確化 Petromyzon·マリナス）

要約

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胆道主導の肝臓の再生を研究するためにゼブラフィッシュにおける肝細胞特異的アブレーション

バイオアッセイ誘導分別を使用して海ヤツメウナギ フェロモンの同定

ゼブラフィッシュにおける非アルコール性脂肪性肝疾患関連肝細胞癌の早期進行過程における肝微小環境の解析

マウス肝臓における胆管密度の決定

その後のホールマウントのための完全な脊髄損傷や脳解剖プロトコル

ブライトフィールド顕微鏡を用いた幼虫ゼブラフィッシュの肝臓サイズの定量化

ゼブラフィッシュモデルの筋肉再生を調べる

生きているゼブラフィッシュ幼虫の眼球除去による神経支配依存性の成長と視覚系の発達を調べる

ダクト:3D肝臓解析のためのマイクロコンピュータ断層撮影に続く二重樹脂鋳造

解剖やイトヨ鰓スケルトンのフラットマウント

バイオアッセイ誘導分別を使用して海ヤツメウナギフェロモンの同定