The authors thank Drs. Hukriede and Tsang for discussions. M.K. was supported by an NIH training grant (T32EB001026). This work was supported in part by grants from the American Liver Foundation, the March of Dimes Foundation (5-FY12-39), and the NIH (DK101426) to D.S.

Zebrafisch wurden angehoben und nach Standardverfahren gezüchtet; Experimente wurden von der Universität Pittsburgh Institutional Animal Care und Verwenden Committee genehmigt. 1. Herstellung von Embryos / Larven <ol><li> Um zeitgesteuerte Paarungen, einzurichten erwachsenen männlichen und weiblichen Tg (fabp10a: CFP-NTR) durchführen S931 hemizygot oder homozygot Fische O / N und legen Sie eine Trennlinie zwischen ihnen. Entfernen Teiler am nächsten Morgen, als Gegen gewünscht wird. Sammeln Embryonen durch belasten das Wasser mit einem feinen Kunststoffnetz Sieb. </li><li> Drehen Sie den Filter auf den Kopf und spülen Sie die Netzoberfläche mit einem feinen Strom von Ei Wasser aus einem Squeeze-Flasche abgefüllt. Übertragen Sie 100 Embryonen in eine 100 mm Petrischale mit 25 ml Wasser Ei. Halten Sie nicht mehr als 100 Embryonen pro Petrischale und heben Sie sie auf 28 ° C. </li><li> Pigmentierung hemmen, fügen Phenylthioharnstoff (PTU) in die Petrischalen vor 10 Stunden nach der Befruchtung (HPF), und heben Sie embryos / Larven bis 80 HPF. Die Endkonzentration der PTU beträgt 0,2 mm. ACHTUNG: PTU ist giftig. Verwenden Sie in Übereinstimmung mit den entsprechenden Richtlinien zum Umgang. </li><li> Betäuben die Larven durch Zugabe von 3-Aminobenzoesäure-ethylester (Tricaine) bei einer Endkonzentration von 0,016%, in die Petrischalen. Dann, mit einem Epifluoreszenz-Mikroskop, sortieren GFP-positive Larven. Verwenden Larven mit einer ähnlichen Lebergröße und entsorgen Sie die mit einer kleineren oder größeren Leber. Anmerkung: Jeder GFP-positive Larven, egal Intensität kann verwendet werden, da es keinen Unterschied in dem Ausmaß der Ablation Hepatozyten zwischen der hemizygot homozygoten Larven. ACHTUNG: Tricaine ist giftig. Verwenden Sie in Übereinstimmung mit den entsprechenden Richtlinien zum Umgang. </li><li> Entfernen Sie das Wasser, das Ei Tricaine und fügen Sie Ei Wasser mit 0,2 mM PTU ergänzt. Halten Sie die Embryonen / Larven bei 28 ° C. </li></ol> 2. Mtz Treatment <ol><li> Bereiten Sie frischen 10 mM Mtz durch Auflösen von 0,171 g Mtz Pulver in 100 ml Ei Wasser ergänzt mit 0,2% DMSO und 0,2 mM PTU. Um die Mtz vollständig zu lösen, mischen Sie die Lösung bei RT unter schnellem Rühren für 20-30 Minuten. Um Ihnen zu helfen zu solubilisieren Mtz und Mtz Permeation in die Larven zu verbessern, fügen DMSO bei der Vorbereitung Mtz. ACHTUNG: längerer Exposition oder erhöhte Konzentration von Mtz ist giftig. Verwenden Sie in Übereinstimmung mit den entsprechenden Richtlinien zum Umgang. </li><li> Trenne die Larven in Kontroll- und Versuchsgruppen durch Übertragen gewünschte Anzahl der Larven in zwei 100 mm-Petrischale oder Multi-Well-Platte. Für die Versuchsgruppe, halten Sie die Larven in 10 mM Mtz Lösung; in der Kontrollgruppe, halten sie in Ei-Wasser, das 0,2% DMSO. </li><li> Umfassen die Platten oder Petrischalen MTZ Lösung mit einer Aluminiumfolie, um den Photo Inaktivierung Mtz verhindern, und Inkubieren bei 28 ° C. Die Dauer der Behandlung hängt von Mtz Larvenstadium und der transgenen Linie. </li><li> Ähnliche schwere Hepatozyten-Ablation in das beobachten <em&gt; Tg (fabp10a: CFP-NTR) Linie, behandeln die Larven mit der Mtz Lösung von entweder 3,5 Tage nach der Befruchtung (DPF) (für die Dauer von 36 h) oder von 5 dpf (für die Dauer von 24 h). </li></ol> 3. Analyse der Gallengetriebenen Leberregeneration <ol><li> Am Ende der Ablation Zeitraum, entfernen Sie die Mtz Lösung von den Platten. Durch Zugabe von 25 ml Wasser Ei waschen Sie die MTZ-behandelten Larven. Schwenken Sie die Platte 2-3 mal, um die Larven vor der Entsorgung das Ei Wasser zu waschen. Wiederholen Sie drei Mal und dann tauchen die Larven wieder in Ei Wasser. Zu Herzen Ödeme und zum Tod der Larve in der MTZ-behandelten Larven zu vermeiden, fügen Sie eine niedrigere Konzentration von Tricaine, in einer endgültigen Konzentration von 0,008%, um die Larven zu immobilisieren. </li><li> Für Leberanalyse, Prüfung der Lebergröße der MTZ-behandelten Larven unter einem Epifluoreszenz-Mikroskop mit der GFP-Filter. Beurteilen Hepatozyten Ablation Ebenen auf der Grundlage des relativen Lebergröße: groß (nicht abgetragenen; 0-10% Larven), mittel (teilweise abgetragen, 10-20%) und sehr klein (vollständig abgetragen; 80-90%). </li><li> Entfernen Sie die Larven mit nicht abgetragene oder teilweise abgetragen Lebern. Nur halten Larven mit einer winzigen Leber, die indikativ für schwere Hepatozyten Ablation. Für Leber-Analyse bei der Regeneration 0 hr Zeitpunkt (R0h), ernten die Larven nach Mtz Auswaschen und CFP Sortierung. Ansonsten halten die sortiert Larven im Ei Wasser mit 0,2 mM PTU ergänzt, bis bereit für die Ernte. </li><li> Transfer geerntet Larven in ein 1,5 ml Mikrozentrifugenröhrchen und Ersetzen ei Wasser mit der Fixierungslösung von 3% Formaldehyd in PEM-Puffer. Das Röhrchen auf einem Rotator O / N bei 4 ° C. </li><li> Ersetzen Sie die Fixierungslösung mit 1 ml PBSDT und drehen Sie die Röhre mit den Larven auf dem Rotator für 5 min. </li><li> Übertragen Sie die Fest Larven in eine 100 mm Petrischale mit PBSDT und mit einer Pinzette, Eigelb und Brustflossen unter einem Binokular manuell entfernen. Übertragung von bis tp 20 seziert Larven in ein 1,5-ml-Tube. </li> &lt;li&gt; Ersetzen PBSDT Lösung mit 1 ml Blockierungslösung und Rock das Rohr auf einem Rotator bei RT für 2 h. </li><li> Ersetzen Blockierungslösung mit 100 ul Blockierungslösung mit primären Antikörpern. Langsam schaukeln Sie das Rohr auf einem Rotator O / N bei 4 ° C. </li><li> Entfernen Sie den primären Antikörperlösung und wäscht mit PBSDT 5 mal für 10 Minuten jedes Mal. Dann fügen Sie 100 ul Blockierungslösung, die Sekundärantikörper und schütteln Sie sie auf einem Rotator bei RT 2 h. </li><li> 5 mal mit PBSDT für je 10 min waschen bei RT durch Schaukeln auf einem Rotator. </li><li> Richten Sie die Larven seitlich auf einen Objektträger und einen Tropfen Eindeckmittel. Sorgfältig decken Sie sie mit einem Deckglas und Dichtung das Deckglas mit einem Nagellack. Jetzt ist es bereit für die konfokale Mikroskopie. </li></ol>

<ol>
	<li>Riehle, K. J., Dan, Y. Y., Campbell, J. S., Fausto, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+concepts+in+liver+regeneration.">New concepts in liver regeneration.</a> J Gastroen Hepatol. 26, 203-212 (2011).</li><li>Fausto, N., Campbell, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+hepatocytes+and+oval+cells+in+liver+regeneration+and+repopulation.">The role of hepatocytes and oval cells in liver regeneration and repopulation.</a> Mechanisms of Development. 120, 117-130 (2003).</li><li>Duncan, A. W., Dorrell, C., Grompe, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stem+Cells+and+Liver+Regeneration.">Stem Cells and Liver Regeneration.</a> Gastroenterology. 137, 466-481 (2009).</li><li>Michalopoulos, G. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liver+regeneration:+Alternative+epithelial+pathways.">Liver regeneration: Alternative epithelial pathways.</a> Int J Biochem Cell B. 43, 173-179 (2011).</li><li>Falkowski, O., 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=Regeneration+of+hepatocyte+'buds'+in+cirrhosis+from+intrabiliary+stem+cells.">Regeneration of hepatocyte 'buds' in cirrhosis from intrabiliary stem cells.</a> Journal of hepatology. 39, 357-364 (2003).</li><li>Yoon, S. 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=Epithelial+Cell+Adhesion+Molecule+(EpCAM)+Marks+Hepatocytes+Newly+Derived+from+Stem/Progenitor+Cells+in+Humans.">Epithelial Cell Adhesion Molecule (EpCAM) Marks Hepatocytes Newly Derived from Stem/Progenitor Cells in Humans.</a> Hepatology. 53, 964-973 (2011).</li><li>Michalopoulos, G. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liver+regeneration.">Liver regeneration.</a> J Cell Physiol. 213, 286-300 (2007).</li><li>Michalopoulos, G. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liver+Regeneration+after+Partial+Hepatectomy+Critical+Analysis+of+Mechanistic+Dilemmas.">Liver Regeneration after Partial Hepatectomy Critical Analysis of Mechanistic Dilemmas.</a> Am J Pathol. 176, 2-13 (2010).</li><li>Yanger, 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=Adult+hepatocytes+are+generated+by+self-duplication+rather+than+stem+cell+differentiation.">Adult hepatocytes are generated by self-duplication rather than stem cell differentiation.</a> Cell stem cell. 15, 340-349 (2014).</li><li>Schaub, J. R., Malato, Y., Gormond, C., Willenbring, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evidence+against+a+Stem+Cell+Origin+of+New+Hepatocytes+in+a+Common+Mouse+Model+of+Chronic+Liver+Injury.">Evidence against a Stem Cell Origin of New Hepatocytes in a Common Mouse Model of Chronic Liver Injury.</a> Cell reports. 8, 933-939 (2014).</li><li>Dovey, 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=Topoisomerase+II+alpha+is+required+for+embryonic+development+and+liver+regeneration+in+zebrafish.">Topoisomerase II alpha is required for embryonic development and liver regeneration in zebrafish.</a> Molecular and cellular biology. 29, 3746-3753 (2009).</li><li>Goessling, W., 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=APC+mutant+zebrafish+uncover+a+changing+temporal+requirement+for+wnt+signaling+in+liver+development.">APC mutant zebrafish uncover a changing temporal requirement for wnt signaling in liver development.</a> Developmental Biology. 320, 161-174 (2008).</li><li>Sadler, K. C., Krahn, K. N., Gaur, N. A., Ukomadu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liver+growth+in+the+embryo+and+during+liver+regeneration+in+zebrafish+requires+the+cell+cycle+regulator,+uhrf1.">Liver growth in the embryo and during liver regeneration in zebrafish requires the cell cycle regulator, uhrf1.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 104, 1570-1575 (2007).</li><li>Cox, A. G., 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=S-nitrosothiol+signaling+regulates+liver+development+and+improves+outcome+following+toxic+liver+injury.">S-nitrosothiol signaling regulates liver development and improves outcome following toxic liver injury.</a> Cell reports. 6, 56-69 (2014).</li><li>North, T. E., 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=PGE2-regulated+wnt+signaling+and+N-acetylcysteine+are+synergistically+hepatoprotective+in+zebrafish+acetaminophen+injury.">PGE2-regulated wnt signaling and N-acetylcysteine are synergistically hepatoprotective in zebrafish acetaminophen injury.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 107, 17315-17320 (2010).</li><li>Curado, S., 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=Conditional+targeted+cell+ablation+in+zebrafish:+A+new+tool+for+regeneration+studies.">Conditional targeted cell ablation in zebrafish: A new tool for regeneration studies.</a> Developmental Dynamics. 236, 1025-1035 (2007).</li><li>Pisharath, H., Rhee, J. M., Swanson, M. A., Leach, S. D., Parsons, M. 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Y., Shin, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extensive+conversion+of+hepatic+biliary+epithelial+cells+to+hepatocytes+after+near+total+loss+of+hepatocytes+in+zebrafish.">Extensive conversion of hepatic biliary epithelial cells to hepatocytes after near total loss of hepatocytes in zebrafish.</a> Gastroenterology. 146, 776-788 (2014).</li><li>Huang, 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=Antagonistic+interaction+between+Wnt+and+Notch+activity+modulates+the+regenerative+capacity+of+a+zebrafish+fibrotic+liver+model.">Antagonistic interaction between Wnt and Notch activity modulates the regenerative capacity of a zebrafish fibrotic liver model.</a> Hepatology. , (2014).</li><li>He, J., Lu, H., Zou, Q., Luo, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regeneration+of+liver+after+extreme+hepatocyte+loss+occurs+mainly+via+biliary+transdifferentiation+in+zebrafish.">Regeneration of liver after extreme hepatocyte loss occurs mainly via biliary transdifferentiation in zebrafish.</a> Gastroenterology. 146, 789-800 (2014).</li><li>Sakaguchi, T. F., Sadler, K. C., Crosnier, C., Stainier, D. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endothelial+signals+modulate+hepatocyte+apicobasal+polarization+in+zebrafish.">Endothelial signals modulate hepatocyte apicobasal polarization in zebrafish.</a> Curr Biol. 18, 1565-1571 (2008).</li><li>Ninov, N., Borius, M., Stainier, D. Y. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Different+levels+of+Notch+signaling+regulate+quiescence,+renewal+and+differentiation+in+pancreatic+endocrine+progenitors.">Different levels of Notch signaling regulate quiescence, renewal and differentiation in pancreatic endocrine progenitors.</a> Development. 139, 1557-1567 (2012).</li><li>Lorent, K., Moore, J. C., Siekmann, A. F., Lawson, N., Pack, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reiterative+use+of+the+notch+signal+during+zebrafish+intrahepatic+biliary+development.">Reiterative use of the notch signal during zebrafish intrahepatic biliary development.</a> Developmental dynamics : an official publication of the American Association of Anatomists. 239, 855-864 (2010).</li><li>Itoh, T., Miyajima, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liver+Regeneration+by+Stem/Progenitor+Cells.">Liver Regeneration by Stem/Progenitor Cells.</a> Hepatology. 59, 1617-1626 (2014).</li><li>Mathias, J. R., Zhang, Z., Saxena, M. T., Mumm, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+cell-specific+ablation+in+zebrafish+using+a+triple+mutant+of+Escherichia+coli+nitroreductase.">Enhanced cell-specific ablation in zebrafish using a triple mutant of Escherichia coli nitroreductase.</a> Zebrafish. 11, 85-97 (2014).</li><li>Stueck, A. E., Wanless, I. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regression+of+cirrhosis:+The+maturation+sequence+of+buds+arising+from+hepatocyte+progenitor+cells.">Regression of cirrhosis: The maturation sequence of buds arising from hepatocyte progenitor cells.</a> Hepatology. 58, 235A (2013).</li></ol>

Die Autoren erklären, dass sie keine konkurrierenden finanziellen Interessen.

Ernst, aber nicht mild, entlockt Hepatozyten-Ablation Gallengetriebenen Leberregeneration. Daher wird nach Mtz Behandlung und Auswaschen, ist es wichtig, um die Leber Größe des MTZ-behandelten Larven, die durch intrinsische Fluoreszenz des GFP fabp10a bewertet werden können untersuchen: GFP-Transgen NTR. Da ein kleiner Prozentsatz der MTZ-behandelten Larven wird nicht abgetragenen (0-5%) oder (10-20%) Lebern teilweise abgetragen anzuzeigen, ist es wichtig zu klären, und nur analysieren die Larven mit einem sehr kleinen Leber, die indikativ für schwere Hepatozyten Ablation. Obwohl in unserem Protokoll behandelten wir Zebrafisch-Larven mit Mtz 3,5-5 dpf (a 36 h Behandlungsdauer), sind auch alternative Stufen und Dauer der Mtz Behandlung möglich. Zum Beispiel Larven 5-6 dpf (a 24 h Behandlungszeitraum) zeigten ebenfalls starke Hepatozyten Ablation, ähnlich zu dem oben erwähnten 36 h Behandlungszeitraum behandelt. Zwei weitere Gruppen, die unabhängig generiertenÄhnliche fabp10a: NTR transgenen Linien und auch auf den Prozess der Gallengetriebenen der Leberregeneration nach hepatozytenspezifische Ablation gemeldet. Während die eine Gruppe behandelten Larven mit Mtz 6-7 dpf 21, hat eine andere so von 3,5 bis 4,5 dpf und erreichte ähnlichen Schlussfolgerungen 20. Da jeder fabp10a: NTR transgene Linie kann eine andere Ebene der NTR-Expression aufweisen, sollte die Dauer und Dosierung der Behandlung Mtz separat für jede der transgenen Linie verwendet, bestimmt werden. Es kann sich als nützlich erweisen, um eine transgene Linie mit einer verbesserten Version der NTR-Gen, bei dem die Einführung von drei Punktmutationen führt zu einem Anstieg in seiner enzymatischen Aktivität 26 zu erzeugen. Diese Mutante NTR wird in einem schnelleren Ablation Ereignis als der Wildtyp-NTR 26 führen. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn Wildtyp-NTR Kinetik kann die Möglichkeit der kompletten Zelle Ablation bei einer gewünschten Stufe zu begrenzen. Seit Hunderten von Larvengleichzeitig Hepatozyten-Ablation unterzogen werden, kann dies Zebrafischleberschädigung-Modell, um chemische Bildschirme angewendet werden, um kleine Moleküle, die zu unterdrücken oder zu erweitern Gallengesteuerte Regeneration der Leber kann zu identifizieren. Zum Beispiel mit diesem Modell, der Shin-Gruppe an der Georgia Tech führten eine chemische Bildschirm und fand mehrere Wnt-Agonisten und Antagonisten, die Notch Leberregeneration 20 erleichtert. Wir haben auch einen kleinen Maßstab durchgeführt chemische Bildschirm und identifizierte mehrere Verbindungen, die Regeneration der Leber zu unterdrücken kann (SK, TYC, JS, und DS, in Vorbereitung). Marker-Analysen bei Menschen vorgeschlagen, dass BECs kann regeneriert Hepatozyten in der erkrankten Leber 5,6 beizutragen. Dr. Wanless Gruppe kürzlich berichtet, dass ein großer Prozentsatz der Parenchym gebildet Zirrhose scheint von LPCs / BECs bei Menschen 27 abgeleitet werden kann, was auf die Bedeutung der BEC getriebenen Leberregeneration bei Zirrhose Regression. Angesichts der Tatsache, daß hauptsächlich BECsdazu beitragen, die Regeneration von Leberzellen in der hier beschriebenen Zebrafischleberschädigung-Modell, wird dieses Modell ein unschätzbares Werkzeug für die Bestimmung der zellulären und molekularen Mechanismen BEC-driven Leberregeneration zugrunde liegt. Das Verständnis dieser Mechanismen liefert wesentliche Erkenntnisse darüber, wie, um angeborene Leberregeneration bei Patienten mit schweren Lebererkrankungen zu steigern. Ferner wird in Kombination mit chemischen Bildschirmen dies Zebrabärbling Modell kann nützlich bei der Identifizierung eines potentiellen Arzneimittel die angeborene Leberregeneration bei menschlichen Patienten erleichtern kann.

Die Leber ist ein hoch regenerative Organ. Während der Leberregeneration, Regeneration von Leberzellen, die parenchymale Zellen der Leber, sind aus vorbestehenden Leberzellen (Hepatozyten getriebenen Leberregeneration) oder BECs (Gallengetriebenen Leberregeneration) 1,2 abgeleitet. Leberschäden hervorruft, in der Regel die Verbreitung von bereits bestehenden Leberzellen; Wenn jedoch Hepatozytenproliferation kompromittiert ist, kann dazu beitragen, BECs Hepatozyten 2-4. Diese beiden Modi der Leberregeneration klinisch signifikant. Nach der operativen Entfernung eines Teils der menschlichen Leber (zB aufgrund von Lebertumoren oder lebenden Leberspender), Hepatozyten im Leberrest vermehren, um die verlorene Lebermasse wiederherzustellen. Dagegen bei Patienten mit schweren Lebererkrankungen, Hepatozytenproliferation stark beeinträchtigt wird, so daß BECs oder Leberstammzellen (LPCs) scheinen zur Regenerierung Hepatozyten 5,6 beizutragen. Das Nagetier 2/3 Teilhepatektomie Modell, in demHepatozyten vermehren, um die Lebermasse verloren zu erholen, hat wesentlich zum derzeitigen Verständnis der Hepatozyten-driven Leberregeneration 7,8 beigetragen. Jedoch gibt es keine gültige Nagetiermodell, in dem Regenerieren Hepatozyten werden hauptsächlich aus BECs abgeleitet. Obwohl mehrere Nagetier Lebertoxin Modellen führte zur Identifizierung von Gallengetriebenen Leberregeneration 2-4, letzten Linienverfolgungsstudien an Mäusen zeigen einen minimalen Beitrag von BECs regenerierendes Leberzellen in diesen Modellen 9,10. Einige der Nagetiermodellen Leberverletzung, einschließlich partieller Hepatektomie 11-13 und Acetaminophen induzierten Leberschaden 14,15 haben Zebrafisch angewandt und führten zur Identifizierung neuer Gene oder Wege bei der Leberregeneration in Verbindung gebracht. Allerdings Hepatozyten-getrieben, aber nicht BEC-getrieben, tritt die Leberregeneration in diesen Zebrafischleberschäden Modelle. Daher ist eine neuartige Leberschäden Modell, in dem BECs weitgehend an Regenerat beitragening Hepatozyten ist für ein besseres Verständnis der BEC getriebenen Leberregeneration benötigt. Die übergeordneten Ziele des Hepatozyten-Ablation Modell hier beschrieben sind (1), um eine Schädigung der Leber Modell, in dem BECs weitgehend zu regenerierenden Leberzellen beitragen, und (2) Aufklärung der molekularen und zellulären Mechanismen BEC-driven Leberregeneration zugrunde zu generieren. Wir vermuten, dass die Schwere der Verletzung bestimmt den Modus der Leberregeneration; So sagten wir voraus, dass Gallengetriebenen Leberregeneration würde von schweren Verletzungen Hepatozyten zu initiieren. Um diese Hypothese zu testen, ein Zebrafischleberschäden Modell entwickelten wir durch die Erzeugung eines transgenen Linie, Tg (fabp10a: CFP-NTR) S931, dass hoch drückt bakterielle Nitroreduktase (NTR) mit cyan fluoreszierende Protein (GFP) fusioniert unter der Hepatozyten-spezifischen fabp10a Promotor. Da NTR wandelt das nicht-toxische Prodrug, Metronidazol (MTZ), in ein zytotoxisches Arzneimittel, abträgt es nur die beabsichtigte NTR-exprimierenden Zellen 16-18, in diesem Fall werden die Hepatozyten. Durch Manipulation der Dauer der MTZ Behandlung kann das Ausmaß der Ablation Hepatozyten gesteuert werden. Mit diesem Modell haben wir vor kurzem berichtet, dass bei schweren Hepatozyten Verlust, BECs weitgehend Anlass zu regenerierenden Leberzellen 19, die durch zwei weitere unabhängige Studien 20,21 bestätigt wurde. Daher kann im Vergleich zu dem vorgenannten Nagetier und Zebrafisch Leberverletzung Modellen ist unsere Hepatozyten Ablation Modell zum Studium BEC getriebenen Leberregeneration vorteilhafter. Dieses Protokoll beschreibt das Verfahren für die Durchführung der Leberregeneration Experimente unter Verwendung der Zebrafisch-Hepatozyten-Ablation-Modell. Dieses Modell wird für die Ermittlung der Mechanismen Gallengetriebenen Leberregeneration zugrunde liegenden und für die chemische Bildschirme, um kleine Moleküle, die zu unterdrücken oder zu erweitern Leberregeneration identifizieren können geeignet sein.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>3-amino benzoic acid ethyl ester (Tricaine) powder</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A5040</td>
			<td>Make 0.4% (15 mM) tricaine stock : Bring 0.4 g tricaine to 100 mL with egg water. Adjust to pH 7.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethyl sulfoxide (DMSO)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>D8418</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metronidazole</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>M1547</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton X-100</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T8532</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formaldehyde</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>252549</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium sulfate dihydrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>C3771</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-Phenylthiourea (PTU)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P7629</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mounting media (Vectashield)</td>
			<td>Vector Laboratories</td>
			<td>H-1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>100 x 15 mm petri dish&#160;</td>
			<td>Denville Scientific Inc.</td>
			<td>M5300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>clear nail polish</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>50949071</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>fine forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11251-20</td>
			<td>Dumont #5&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>glass slide</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>12-544-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>glass coverslip</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>12-540-A and 12-542-A</td>
			<td>18 x 18 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>zn-5 (mouse anti-Alcam)</td>
			<td>ZIRC</td>
			<td>zn-5</td>
			<td>1:10 dilution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>goat anti-Hnf4a</td>
			<td>Santa Cruz</td>
			<td>sc-6556 (C-19)</td>
			<td>1:50 dilution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>rat anti-RFP</td>
			<td>Allele Biotechnology</td>
			<td>ACT-CM-MRRFP10</td>
			<td>1:300 dilution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AlexaFluor 647 AffiniPure Donkey Anti-goat IgG (H+L)</td>
			<td>Jackson laboratories</td>
			<td>705-605-147</td>
			<td>1:500 dilution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AlexaFluor 647 AffiniPure Goat Anti-mouse IgG (H+L)</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>A21240</td>
			<td>1:500 dilution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cy3 donkey anti-rat IgG</td>
			<td>Jackson laboratories</td>
			<td>712-165-150</td>
			<td>1:500 dilution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>dissecting microscope</td>
			<td>Leica Microsystems</td>
			<td>S6F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>epifluorescence microscope</td>
			<td>Leica Microsystems</td>
			<td>M205FA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>confocal microscope</td>
			<td>Carl Zeiss</td>
			<td>LSM700</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>egg water</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>0.3 g/L of sea salts &#8216;Instant Ocean&#8217; and 0.5 mM CaSO4 in distilled water.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10X PBS</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>25.6 g Na2HPO4&#183;7H2O, 80 g NaCl, 2 g KCl, 2 g KH2PO4.&#160; Bring to 1 L with distilled water.&#160; Adjust pH 7.&#160; Autoclave for 20 min at 121&#176;C.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1X PBSDT</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>0.2% Triton X-100 and 0.2% DMSO in 1 X PBS.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PEM buffer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>30.2 g PIPES, 761 mg EGTA, 1 mM MgSO4.&#160; Bring to 1 L with distilled water.&#160; Adjust pH 7.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blocking solution</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Mix 1 ml of heat-inactivated horse serum with 9 ml of 1X PBSDT.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

hepatocyte-specific ablation in zebrafish to study biliary-driven liver regeneration

Die Leber hat eine große Kapazität zu regenerieren. Hepatocyte- oder Gallengetriebenen Leberregeneration: Hepatozyten, die parenchymale Zellen der Leber, in eine von zwei Arten zu regenerieren. In Hepatocyten getriebenen Leberregeneration, regenerieren Hepatozyten aus vorbestehenden Hepatozyten abgeleitet ist, während, in der Gallengetriebenen Regeneration werden Regenerieren von Hepatozyten und Gallen Epithelzellen (BECs) abgeleitet. Für Hepatozyten getriebenen Leberregeneration, gibt es sehr gute Nagermodellen, die wesentlich zum aktuellen Verständnis der Leberregeneration beigetragen haben. Es besteht jedoch keine solche Nagetiermodell für Gallengetriebenen Leberregeneration. Wir haben vor kurzem auf einem Zebrafischleberschäden Modell, in dem BECs weitgehend Anlass zu Hepatozyten bei schweren Hepatozyten-Verlust geben wiesen. In diesem Modell werden die Leberzellen spezifisch durch eine pharmakogenetische Mittel abgetragen. Hier im Detail präsentieren wir die Methoden, um Hepatozyten abzutragen und den BEC-driven Leberregenerationsprozess zu analysieren.Diese Hepatozyten-spezifische Ablation Modell kann weiter verwendet werden, um die zugrunde liegenden molekularen und zellulären Mechanismen der Gallengetriebenen Leberregeneration entdecken werden. Darüber hinaus können diese Verfahren, um chemische Bildschirmen angewendet werden, um kleine Moleküle, erweitern oder die Regeneration der Leber zu unterdrücken identifizieren.

MTZ Behandlung für 36 h (A36h, A steht für Ablation) von 3,5 bis 5 dpf drastisch reduziert Lebergröße (1B). CFP-NTR und fabp10a:: Nach dem Auswaschen Mtz, als Beginn der Leberregeneration (R), starke fabp10a als dsRed Ausdruck erschien innerhalb von 30 h (1B). Die intrahepatische Gallen Netzwerk als durch Expression ALCAM die in der Membran von BECs 22 vorliegt beurteilt zunächst zusammenfällt, aber bei 54 Stunden nach der Auswaschung (R54h) (1C) wiedereingeführt. Diese Daten zeigen, dass die Leberregeneration und Wiederherstellung schnell in unserem Leberschäden Modell auftreten. 2 zeigt, dass Regenerieren Hepatozyten von BECs abgeleitet. Die Tg (Tp1: H2B-mCherry) S939 Linie drückt eine Kern rot fluoreszierendes Protein unter der Kontrolle eines Elements mit 12 RBP-Jĸ Bindungsstellen 23. Das Notch responsive Element erscheint, um die Genexpression in BECs ausschließlich in der Leber 24 fahren; es ist jedoch möglich, dass es fährt Genexpression in LPCs weil Notch ist eng mit den LPCs 25 zusammen. Daher ermöglicht diese transgene Linie für die einfache Erkennung von BEC, und wahrscheinlich LPC, Kernen. Darüber hinaus die erweiterte Stabilität der H2B-mCherry Fusionsprotein ermöglicht kurzfristige Linie Tracing. Esten H2B-mCherry + Zellen in der regenerierenden Leber bei R0h ausgedrückt Hnf4α (2A), die in Hepatozyten exprimiert wird, aber nicht in BECs in der Steuer Leber. Hepatozyten, wie fabp10a beurteilt: CFP-NTR-Expression, bei R48h behielt Tp1: H2B-mCherry Ausdruck (2B, Pfeile). Diese Daten zeigen, BEC Umwandlung in Hepatozyten bei schweren Hepatozyten-Verlust, der durch permanenten Lineage Tracing 19 bestätigt wurde. <img<html> alt = &quot;1&quot; src = &quot;/ files / ftp_upload / 52785 / 52785fig1.jpg&quot; /&gt; Abbildung 1. Ein Zebrafischleberschädigung-Modell. (A) Schema, welches die Zeiten der Mtz Behandlung und Regeneration der Leber. (B) 36 hr Mtz Behandlung stark reduziert Lebergröße und fabp10a: CFP und fabp10a: dsRed Fluoreszenz bei R0h; jedoch starke GFP und dsRed Fluoreszenz wieder erschienen bei R30h. Pfeile zeigen auf die Leber (li). (C) Die konfokale Projektionsansichten des gesamten Leber mit anti-Alcam Antikörper, die BECs markierten immungefärbt. Die intrahepatischen Gallen Netzwerk wurde bei R0h zusammengebrochen aber R54h schnell wieder hergestellt. Gepunkteten Regionen einen Überblick über die Leber. Maßstabsbalken:. 100 (B), 20 (C) um <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/52785/52785fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> _upload / 52785 / 52785fig2.jpg &quot;/&gt; Abbildung 2. BECs Anlass zu Hepatozyten bei schweren Hepatozyten-Verlust (A) konfokale Projektionsansichten der Leber zeigt Hnf4α (grün) und Tp1:. H2B-mCherry (rot) Ausdruck an R0h. (B) Die konfokale Einzel optischen Schnittbildern, die fabp10a: CFP-NTR (grau) und Tp1: H2B-mCherry (rot) Expression in der Leber. mCherry Expression durch anti-mCherry Immunfärbung zeigte. Beachten Sie die schwachen mCherry Ausdruck in den Kernen der GFP + Hepatozyten (Pfeile). Strong mCherry + Zellen BECs. Maßstabsbalken:. 20 &amp; mgr; m <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/52785/52785fig2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a>

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Hepatocyte-specific Ablation in Zebrafish to Study Biliary-driven 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.

Hepatozyten-spezifische Ablation in Zebrafische, um Gallengetriebenen Leberregeneration Studieren

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

hepatocyte-specific-ablation-zebrafish-to-study-biliary-driven-liver

Nanyang Technological University

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Cell Biology

Developmental Biology

Unit 1

Regeneration and Repair

SCIENTISTS IN ACTION

8.5K Aufrufe.  University of Pittsburgh. 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.

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

Kidney Regeneration in Adult Zebrafish by Gentamicin Induced Injury

The kidney is essential for fluid homeostasis, blood pressure regulation and filtration of waste from the body. The fundamental unit of kidney function is the nephron. Mammals are able to repair existing nephrons after injury, but lose the ability to form new nephrons soon after birth. In contrast to mammals, adult fish produce new nephrons (neonephrogenesis) throughout their lives in response to growth requirements or injury. Recently, lhx1a has been shown to mark nephron progenitor cells in the adult zebrafish kidney, however mechanisms controlling the formation of new nephrons after injury remain unknown. Here we show our method for robust and reproducible injury in the adult zebrafish kidney by intraperitoneal (i.p.) injection of gentamicin, which uses a noninvasive visual screening process to select for fish with strong but nonlethal injury. Using this method, we can determine optimal gentamicin dosages for injury and go on to demonstrate the effect of higher temperatures on kidney regeneration in zebrafish.

Here we present a reliable method to study adult kidney regeneration by inducing acute kidney injury by gentamicin injection. We show that injury is dependent on gentamicin dosage and environmental temperature using in situ hybridization to label lhx1a+ developing new nephrons.

Nieren-Regeneration im erwachsenen Zebrafisch durch Gentamicin induzierte Schädigung

The kidney is essential for fluid homeostasis, blood pressure regulation and filtration of waste from the body. The fundamental unit of kidney function is ...

Forschung

Entwicklungsbiologie

Use of the TetON System to Study Molecular Mechanisms of Zebrafish Regeneration

The zebrafish has become a very important model organism for studying vertebrate development, physiology, disease, and tissue regeneration. A thorough understanding of the molecular and cellular mechanisms involved requires experimental tools that allow for inducible, tissue-specific manipulation of gene expression or signaling pathways. Therefore, we and others have recently adapted the TetON system for use in zebrafish. The TetON system facilitates temporally and spatially-controlled gene expression and we have recently used this tool to probe for tissue-specific functions of Wnt/beta&#8211;catenin signaling during zebrafish tail fin regeneration. Here we describe the workflow for using the TetON system to achieve inducible, tissue-specific gene expression in the adult regenerating zebrafish tail fin. This includes the generation of stable transgenic TetActivator and TetResponder lines, transgene induction and techniques for verification of tissue-specific gene expression in the fin regenerate. Thus, this protocol serves as blueprint for setting up a functional TetON system in zebrafish and its subsequent use, in particular for studying fin regeneration.

Here we outline the workflow for using the TetON system to achieve tissue-specific gene expression in the adult regenerating zebrafish tail fin.

Die Nutzung der Teton-System, um molekulare Mechanismen bei Zebrafisch Regeneration Studieren

The zebrafish has become a very important model organism for studying vertebrate development, physiology, disease, and tissue regeneration. A thorough ...

Development of an Ethanol-induced Fibrotic Liver Model in Zebrafish to Study Progenitor Cell-mediated Hepatocyte Regeneration

Sustained liver fibrosis with continuation of extracellular matrix (ECM) protein build-up results in the loss of cellular competency of the liver, leading to cirrhosis with hepatocellular dysfunction. Among multiple hepatic insults, alcohol abuse can lead to significant health problems including liver failure and hepatocellular carcinoma. Nonetheless, the identity of endogenous cellular sources that regenerate hepatocytes in response to alcohol has not been properly investigated. Moreover, few studies have effectively modeled hepatocyte regeneration upon alcohol-induced injury. We recently reported on establishing an ethanol (EtOH)-induced fibrotic liver model in zebrafish in which hepatic progenitor cells (HPCs) gave rise to hepatocytes upon near-complete hepatocyte loss in the presence of fibrogenic stimulus. Furthermore, through chemical screens using this model, we identified multiple small molecules that enhance hepatocyte regeneration. Here we describe in detail the procedures to develop an EtOH-induced fibrotic liver model and to perform chemical screens using this model in zebrafish. This protocol will be a critical tool to delineate the molecular and cellular mechanisms of how hepatocyte regenerates in the fibrotic liver. Furthermore, these methods will facilitate potential discovery of novel therapeutic strategies for chronic liver disease in vivo.

Sustained fibrosis with deposition of excessive extracellular matrix proteins leads to cirrhosis. Alcohol abuse is one of the main causes of severe liver disease. We established an ethanol-induced zebrafish fibrotic liver model to study the mechanisms and strategies of promoting hepatocyte regeneration upon alcohol-induced injury.

Entwicklung einer fibrotischen Leber Modell in Zebrabärbling Ethanol-induzierte zur Untersuchung Progenitor-vermittelte Zell Hepatozyten-Regeneration

Sustained liver fibrosis with continuation of extracellular matrix (ECM) protein build-up results in the loss of cellular competency of the liver, leading ...

Surgical Ablation Assay for Studying Eye Regeneration in Planarians

In the study of adult stem cells and regenerative mechanisms, planarian flatworms are a staple in vivo model system. This is due in large part to their abundant pluripotent stem cell population and ability to regenerate all cell and tissue types after injuries that would be catastrophic for most animals. Recently, planarians have gained popularity as a model for eye regeneration. Their ability to regenerate the entire eye (comprised of two tissue types: pigment cells and photoreceptors) allows for the dissection of the mechanisms regulating visual system regeneration. Eye ablation has several advantages over other techniques (such as decapitation or hole punch) for examining eye-specific pathways and mechanisms, the most important of which is that regeneration is largely restricted to eye tissues alone. The purpose of this video article is to demonstrate how to reliably remove the planarian optic cup without disturbing the brain or surrounding tissues. The handling of worms and maintenance of an established colony is also described. This technique uses a 31 G, 5/16-inch insulin needle to surgically scoop out the optic cup of planarians immobilized on a cold plate. This method encompasses both single and double eye ablation, with eyes regenerating within 1-2 weeks, allowing for a wide range of applications. In particular, this ablation technique can be easily combined with pharmacological and genetic (RNA interference) screens for a better understanding of regenerative mechanisms and their evolution, eye stem cells and their maintenance, and phototaxic behavioral responses and their neurological basis.

This protocol shows how to consistently excise planarian eyes (optic cups) without disturbing surrounding tissues. Using an insulin needle and syringe, either one or both eyes can be ablated to facilitate investigations into the mechanisms regulating eye regeneration, the evolution of visual regeneration, and the neural basis of light-induced behavior.

Chirurgische Ablation Assay zur Untersuchung von Augen Regeneration in Planarien

In the study of adult stem cells and regenerative mechanisms, planarian flatworms are a staple in vivo model system. This is due in large part to their ...

Precise Cellular Ablation Approach for Modeling Acute Kidney Injury in Developing Zebrafish

Acute Kidney Injury (AKI) is a common medical condition with a high mortality rate. With the repair abilities of the kidney, it is possible to restore adequate kidney function after supportive treatment. However, a better understanding of how nephron cell death and repair occur on the cellular level is required to minimize cell death and to enhance the regenerative process. The zebrafish pronephros is a good model system to accomplish this goal because it contains anatomical segments that are similar to the mammalian nephron. Previously, the most common model used to study kidney injury in fish was the pharmacological gentamicin model. However, this model does not allow for precise spatiotemporal control of injury, and hence it is difficult to study cellular and molecular processes involved in kidney repair. To overcome this limitation, this work presents a method through which, in contrast to the gentamicin approach, a specific Green Fuorescent Protein (GFP)-expressing nephron segment can be photoablated using a violet laser light (405 nm). This novel model of AKI provides many advantages that other methods of epithelial injury lack. Its main advantages are the ability to &#34;dial&#34; the level of injury and the precise spatiotemporal control in the robust in vivo animal model. This new method has the potential to significantly advance the level of understanding of kidney injury and repair mechanisms.

This work presents a new in vivo model of segmental kidney injury using kidney GFP transgenic zebrafish. The model allows for the induction of the targeted ablation of kidney epithelial cells to show the cellular mechanisms of nephron injury and repair.

Präziser zellulärer Ablationsansatz zur Modellierung akuter Nierenverletzungen bei der Entwicklung von Zebrafisch

Acute Kidney Injury (AKI) is a common medical condition with a high mortality rate. With the repair abilities of the kidney, it is possible to restore ...

Histological Analyses of Acute Alcoholic Liver Injury in Zebrafish

Alcoholic Liver Disease (ALD) refers to damage to the liver due to acute or chronic alcohol abuse. It is among the leading causes of alcohol-related morbidity and mortality and affects more than 2 million people in the United States. A better understanding of the cellular and molecular mechanisms underlying alcohol-induced liver injury is crucial for developing effective treatment for ALD. Zebrafish larvae exhibit hepatic steatosis and fibrogenesis after just 24 h of exposure to 2% ethanol, making them useful for the study of acute alcoholic liver injury. This work describes the procedure for acute ethanol treatment in zebrafish larvae and shows that it causes steatosis and swelling of the hepatic blood vessels. A detailed protocol for Hematoxylin and Eosin (H&#38;E) staining that is optimized for the histological analysis of the zebrafish larval liver, is also described. H&#38;E staining has several unique advantages over immunofluorescence, as it marks all liver cells and extracellular components simultaneously and can readily detect hepatic injury, such as steatosis and fibrosis. Given the increasing usage of zebrafish in modeling toxin and virus-induced liver injury, as well as inherited liver diseases, this protocol serves as a reference for the histological analyses performed in all these studies.

This protocol describes histological analyses of the livers from zebrafish larvae that have been treated with 2% ethanol for 24 h. Such acute ethanol treatment results in hepatic steatosis and swelling of the hepatic vasculature.

Histologische Analysen der akuten alkoholischen Leberverletzung in Zebrafisch

Alcoholic Liver Disease (ALD) refers to damage to the liver due to acute or chronic alcohol abuse. It is among the leading causes of alcohol-related ...

Partial Lobular Hepatectomy: A Surgical Model for Morphologic Liver Regeneration

Morphological organ regeneration following acute tissue loss is common among lower vertebrates, but is rarely observed in mammalian postnatal life. Adult liver regeneration after 70% partial hepatectomy results in hepatocyte hypertrophy with some replication in remaining lobes with restoration of metabolic activity, but with permanent loss of the injured lobe&#39;s morphology and architecture. Here, we detail a new surgical method in the neonate that leaves a physiologic environment conducive to regeneration. This model involves amputation of the left lobe apex and a subsequent conservative management regimen, and lacks the necessity for ligation of major liver vessels or chemical injury, leaving a physiologic environment where regeneration may occur. We extend this protocol to amputations on juvenile (P7-14) mice, during which the injured liver transitions from organ regeneration to compensatory growth by hypertrophy. The presented, brief 30 min protocol provides a framework to study the mechanisms of regeneration, its age-associated decline in mammals, and the characterization of putative hepatic stem or progenitors.

Here, we present a new method for partial resection of the left hepatic lobe in neonatal (day 0) mice. This new protocol is suitable for studying acute liver injury and injury response in the neonatal setting.

Partielle Lobuläres Hepatektomie: Chirurgische Modell für morphologische Leberregeneration

Morphological organ regeneration following acute tissue loss is common among lower vertebrates, but is rarely observed in mammalian postnatal life. Adult ...

Methods for the Study of Regeneration in Stentor

Cells need to be able to regenerate their parts to recover from external perturbations. The unicellular ciliate Stentor coeruleus is an excellent model organism to study wound healing and subsequent cell regeneration. The Stentor genome became available recently, along with modern molecular biology methods, such as RNAi. These tools make it possible to study single-cell regeneration at the molecular level. The first section of the protocol covers establishing Stentor cell cultures from single cells or cell fragments, along with general guidelines for maintaining Stentor cultures. Culturing Stentor in large quantities allows for the use of valuable tools like biochemistry, sequencing, and mass spectrometry. Subsequent sections of the protocol cover different approaches to inducing regeneration in Stentor. Manually cutting cells with a glass needle allows studying the regeneration of large cell parts, while treating cells with either sucrose or urea allows studying the regeneration of specific structures located at the anterior end of the cell. A method for imaging individual regenerating cells is provided, along with a rubric for staging and analyzing the dynamics of regeneration. The entire process of regeneration is divided in three stages. By visualizing the dynamics of the progression of a population of cells through the stages, the heterogeneity in regeneration timing is demonstrated.

Methods for the Study of Regeneration in Stentor

The giant ciliate, Stentor coeruleus, is an excellent system to study regeneration and wound healing. We present procedures for establishing Stentor cell cultures from single cells or cell fragments, inducing regeneration by cutting cells, chemically inducing the regeneration of membranellar band and oral apparatus, imaging, and analysis of cell regeneration.

Methoden für die Untersuchung der Regeneration im Stentor

Cells need to be able to regenerate their parts to recover from external perturbations. The unicellular ciliate Stentor coeruleus is an excellent model ...

Whole-Mount In Situ Hybridization in Zebrafish Embryos and Tube Formation Assay in iPSC-ECs to Study the Role of Endoglin in Vascular Development

Vascular development is determined by the sequential expression of specific genes, which can be studied by performing in situ hybridization assays in zebrafish during different developmental stages. To investigate the role of endoglin(eng) in vessel formation during the development of hereditary hemorrhagic telangiectasia&#160;(HHT), morpholino-mediated targeted knockdown of eng in zebrafish are used to study its temporal expression and associated functions. Here, whole-mount in situ RNA hybridization (WISH) is employed for the analysis of eng and its downstream genes in zebrafish embryos. Also, tube formation assays are performed in HHT patient-derived induced pluripotent stem cell-differentiated&#160;endothelial cells (iPSC-ECs; with eng mutations). A specific signal amplifying system using the whole amount In Situ Hybridization &#8211; WISH provides higher resolution and lower background results compared to traditional methods. To obtain a better signal, the post-fixation time is adjusted to 30 min after probe hybridization. Because fluorescence staining is not sensitive in zebrafish embryos, it is replaced with diaminobezidine (DAB) staining here. In this protocol, HHT&#160;patient-derived iPSC lines containing an eng mutation are differentiated into endothelial cells. After coating a plate with basement membrane matrix for 30 min at 37 &#176;C, iPSC-ECs are seeded as a monolayer into wells and kept at 37 &#176;C for 3 h. Then, the tube length and number of branches are calculated using microscopic images. Thus, with this improved WISH protocol, it is shown that reduced eng expression affects endothelial progenitor formation in zebrafish embryos. This is further confirmed by tube formation assays using iPSC-ECs derived from a patient with HHT. These assays confirm the role for eng in early vascular development.

Presented here is a protocol for whole-mount in situ RNA hybridization analysis in zebrafish and tube formation assay in patient-derived induced pluripotent stem cell-derived endothelial cells to study the role of endoglin in vascular formation.

Ganz-Mount-In-Situ-Hybridisierung in Zebrafisch-Embryonen und Tube-Formations-Assay in iPSC-ECs zur Untersuchung der Rolle von Endoglin in der Gefäßentwicklung

Vascular development is determined by the sequential expression of specific genes, which can be studied by performing in situ hybridization assays in ...

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.

Quantifizierung der Lebergröße in Larval Zebrafischen mit Brightfield-Mikroskopie

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