JP2003052354A - 魚類胚を用いるスクリーニング方法 - Google Patents

魚類胚を用いるスクリーニング方法

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JP2003052354A
JP2003052354A JP2001217556A JP2001217556A JP2003052354A JP 2003052354 A JP2003052354 A JP 2003052354A JP 2001217556 A JP2001217556 A JP 2001217556A JP 2001217556 A JP2001217556 A JP 2001217556A JP 2003052354 A JP2003052354 A JP 2003052354A
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fish
embryo
fish embryo
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plate
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Hiroshi Tamaru
浩 田丸
Toshio Tanaka
利男 田中
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Nagoya Industrial Science Research Institute
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Nagoya Industrial Science Research Institute
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 労力が少なくかつ、生体試験に代わり得る化
学物質のスクリーニング方法、およびそのための装置を
提供すること。 【解決手段】 透明な材質で作製されたプレート4に
は、複数のウエル5が設けられている。ウエル5には、
魚類胚の発生を可能とする液体の他に、被験化学物質が
貯められている。このウエル5に魚類胚を浸漬し、所定
の温度で適当な時間だけ経過させると、胚が個体として
発生する。また、被験化学物質が胚の発生に影響を与え
る場合には、胚が奇形または死滅する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、魚類胚を用いるス
クリーニング方法などに関するものである。
【0002】
【従来の技術】化学物質の種類が莫大となった現在にお
いて、ある種の化学物質がホルモン類似の作用を有する
か否か(内分泌攪乱性の有無)の判断を行うことは非常
に重要となっている。また、医薬品においては、その医
薬品が主として有する作用に加えて、副作用を調べるこ
とは、その医薬品を市場に提供するための必須の試験項
目である。上記のように化学物質が生体に対して及ぼす
作用、例えば変異原作用・発ガン作用・催奇形性作用・
内分泌攪乱作用などを調べるためには、先ず培養細胞を
用いた試験(in vitro試験)を行った後に、生体を用い
た試験(in vivo試験)を行うことが一般的である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、in vitro試
験を行うためには、培養細胞の維持や、作用の検定に関
する特殊な装置が必要であり、人的・経済的に非常な労
力を必要としている。また、in vivo試験においても、
生体(ラット・マウスの小動物に加え、サル・ブタ・イ
ヌなどの大動物を用いることがある)の維持管理や試験
手法などに多くの労力が必要となっている。加えて、動
物をそのまま使用することに関しては、倫理的な問題が
生じることがある。
【0004】このように従来の化学物質の評価方法につ
いては、多くの労力が伴う大がかりなものとなってい
た。本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、労力が少なくかつ、生体試験に代わり
得る化学物質のスクリーニング方法、およびそのための
装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段、発明の作用、及び発明の
効果】本発明者らは、鋭意検討の結果、動物が受精卵
から成体になる過程において、胚の時期が最も化学物質
による影響を受けやすいこと、更に、魚類胚は内分泌
攪乱物質のみならず、あらゆる化学物質に対して、液体
中に混合することにより完全に曝露させることが可能で
あり、その影響を高感度に検出できることを見いだし、
基本的には本発明を完成するに至った。上記の課題を解
決するための第1の発明は、魚類胚を浸漬した状態で化
学物質を添加可能な液体を保持するウエルを備えたプレ
ートと、このプレートのウエル内部の魚類胚を観察可能
な観察装置と、この観察装置によって得られる画像を撮
影できる撮影装置とを備えたことを特徴とする魚類胚を
用いるスクリーニング装置である。なお、以下の説明に
おいて、「本発明において」と言うときは、本明細書中
に記載されている全ての発明において、という意味であ
る。
【0006】本発明において使用可能な魚類としては特
に規定されず、硬骨魚類・軟骨魚類・無顎類が使用でき
るが、試験設備の維持管理の点からは、できるだけ小型
で多産の魚類を用いることが好ましい。また、魚類の胚
が透明であることが更に好ましい。また、魚類胚が1細
胞期から個体となるまでの時間が短いもの(数時間〜数
日間)を用いることが好ましい。また、化学物質が個体
としての魚類に及ぼす影響と、ヒトに対する影響とを比
較するためには、その魚類のゲノムシークエンスが判
明、或いは近い将来に判明するであろうことが分かって
いるものを使用することが好ましい。そのような魚類と
して、特に好ましいものとして、トラフグ、メダカ、ゼ
ブラフィッシュを例示することができる。また、一回の
産卵で得られる卵(胚)の個数が、数十個以上の魚類を
選択することが好ましい。あまりに少ない産卵数である
と、評価試験を行うために、時間がかかりすぎるからで
ある。なお、従来から、魚類の性は、遺伝子による内的
要因と、性ホルモンや環境条件による外的要因とによっ
て変動することが知られている。そこで、このような魚
類の性決定過程およびその機構を利用して、内分泌攪乱
物質などの環境ホルモンの検出システムが開発されてい
る。しかしながら、これらの検出システムは、魚類の血
中に含まれる性ホルモンやその関連物質を直接に定量す
るものであることから、成魚を使用するために、季節変
動や年齢による魚体の個体差に基づくデータのバラツキ
が大きかった。また、メダカなどの小型魚類を用いた場
合には、血液採取の困難さが大きな問題となっていた。
【0007】本発明において「魚類胚」とは、魚類が個
体として発生しうる卵、およびその卵が個体となるため
に分裂中のものを意味している。化学物質が魚類胚に与
える影響を確認するためには、なるべく初期の状態の胚
(卵割を始める前(1細胞期)、或いは卵割を始めた直
後(例えば、4細胞期〜8細胞期まで))を用いること
が好ましい。それは、ある程度まで卵割が進行してしま
うと、化学物質を添加しても、その作用が発生しないこ
とが懸念されるためである。また、卵割を始める前の魚
類胚を用いることが最も好ましい。また、別の観点から
は、化学物質が魚類胚の内部に浸入することが容易なよ
うに、卵膜の透過性が高いものを用いることが好まし
い。なお、魚類胚への化学物質の浸透を高めるために、
卵膜を適当に処理(例えば、酵素処理)することができ
る。また、魚類胚としては、透明なものを用いることが
好ましい。そのようにすれば、背骨・内臓などの胚内の
器官についても観察することが可能となるためである。
そのような魚類胚として、例えばゼブラフィッシュを例
示することができる。
【0008】本発明において「浸漬」とは、魚類胚が個
体となるまで細胞分裂が可能な状態で、液体中に漬けて
おくことを意味している。通常には、温度を一定の状態
に管理しておく必要があるが、空気中の酸素・二酸化炭
素などの分圧を管理する必要はないので、培養細胞を用
いる場合に比べると、管理の手間が少なくて済む。本発
明において「化学物質」とは、化学的に合成可能なも
の、天然物から単離精製可能なもの、或いは天然に得ら
れるが各成分及び成分比が不明な混合物の総称のことを
意味している。また、「化学物質」には、無機化合物、
有機化合物の化合物の他に、遺伝子工学を用いて作製可
能なポリペプチド・タンパク質(糖鎖などによって修飾
されたものを含む。)・複数のタンパク質や核酸分子が
会合した会合体が含まれ、更に核酸(DNA、RNAの
単鎖、二重鎖、或いは三重鎖)が含まれる。また、化学
物質は、魚類胚が浸漬される液体(ほとんどの場合は、
水(淡水あるいは海水)を中心とする液体)に溶解する
性質(水溶性)を有することが好ましいが、そのような
性質を有しない(或いは、非常に小さな水溶性しか示さ
ない)場合であっても、例えば有機溶媒に溶解(或いは
分散)させた状態でその溶媒の少量を魚類胚が浸漬され
る液体に添加することで、魚類胚と化学物質とを共存さ
せることができる。本発明では、化学物質は、魚類胚に
対して直接に作用するので、比較的薄い濃度でも、その
化学物質の作用を確認することができる。
【0009】本発明において「添加」とは、試験される
化学物質が液体中において、魚類胚と接触可能となるよ
うに加えることを意味している。なお、化学物質の添加
は、魚類胚が液体中に浸漬される前になされることがで
きるが、それ以外にも、魚類胚と同時に、或いは魚類胚
が液体中に浸漬された後に添加されてもよい。本発明に
おいて「液体」とは、多くの場合に水を主成分とするも
のであるが、用いる魚類に合わせて淡水、または適当な
濃度の塩を含む海水類似のもの(海水そのものを含む)
を用いることができる。また、pHを所定の範囲内に維
持する目的で、適当な緩衝液を用いることができる。本
発明において「ウエル」とは、液体を保持する井戸型の
くぼみのことを意味している。ウエルは、使用される魚
類胚の大きさに合わせて、最小限のものを用いることが
好ましい。例えば、魚類胚の初期の大きさが約0.8m
m程度である場合には、約5mm程度の直径と約5mm
程度の深さとを有する円筒状のウエルを用いることがで
きる。なお、多くの場合に、魚類胚はウエル中の液体に
おいて、底面に沈んだ状態となる。このため、プレー
トに透過光を当てて、魚類胚を観察する場合には、平ら
な底面を備えていることが好ましい。そのようにすれ
ば、光の反射や散乱を押さえて、魚類胚の観察が容易と
なるからである。また、観察装置において画像を写す
位置を確定しておき、自動化を図る目的のために、底面
がすり鉢状になったものを用いることができる。そのよ
うにすれば、魚類胚がすり鉢の頂点(ウエルの最も低い
点)に固定されるからである。
【0010】本発明において「プレート」とは、1また
は2以上のウエルを備えた基台部分のことを意味してい
る。プレートの材質としては、特に制限されず、樹脂
(合成樹脂または天然樹脂)・ガラス・金属などを用い
て作製することができる。但し、操作性及び経済性の観
点からは、合成樹脂で作製することが好ましい。また、
その場合には、透過性の高い透明な樹脂でプレートを作
製することが更に好ましい。そのようにすれば、プレー
トを挟んで一方側から光を当てて、他方側から魚類胚を
観察することが容易となるからである。本発明において
「観察装置」とは、魚類胚が個体として分裂する様子を
観察するための装置である。魚類胚の分裂が肉眼で観察
できる程度に大きい場合には、観察装置と撮影装置とを
兼用させることも可能であるが、多くの場合には、観察
装置として、観察対象である魚類胚を拡大して観察でき
る能力を備えていることが好ましい。そのために最も適
した装置として、光学顕微鏡を例示することができる。
但し、撮影装置が拡大能力を備えている場合には、観察
装置と兼用させることもできる。
【0011】本発明において「撮影」とは、観察装置に
よって得られる画像を写しておくことを意味しており、
一般的な写真(白黒またはカラー写真のいずれをも含
む)の他に、アナログデータ、またはデジタルデータと
して画像を保存しておくことをも含んでいる。本発明に
おいて「撮影装置」とは、観察装置によって得られる画
像を保存できるものを意味しており、例えば、ポラロイ
ドカメラ、一般的な現像用フィルムを用いるカメラ、デ
ジタルカメラ、CCDカメラと画像記録装置(フロッピ
ーディスク・CD・MOなどの可搬性記録媒体、あるい
はハードディスク一体型画像記録装置などを含む)など
が挙げられる。
【0012】第1の発明によれば、ウエル中の液体に魚
類胚と化学物質とを加える。そして、魚類胚の変化を観
察装置を用いて観察し、必要なときにその画像を撮影装
置によって写し取り、その写真を通じて、化学物質が魚
類胚の発生に与える影響を評価することができる。特に
魚類胚では、個体として成長するまでの時間が、哺乳類
に比べると短くて済むので、従来のin vivo試験に比べ
ると短時間で同様の結果を得ることが可能となる。ま
た、飼育の手間などについても、魚類胚は哺乳動物に比
べて簡易となるので、全体の試験が容易に行える。ま
た、魚類胚を用いることにより、従来の培養細胞株を用
いた場合に比べると、管理の手間が少なくて済む(例
えば、魚類胚の発生では、大気中の二酸化炭素などの成
分管理が不要。また、小型の魚類(例えば、メダカ・ゼ
ブラフィッシュなど)では、飼育の手間が少なくて済
む。)、初期胚から個体になるまでの時間が短いなど
の有利な点がある。加えて、魚類胚として、ゲノムシ
ークエンスのデータが入手可能なもの(例えば、トラフ
グ、メダカ、ゼブラフィッシュ)を用いることにより、
哺乳動物(特にヒト)と魚類との間で、化学物質が遺伝
子に与える影響を関連づけることが可能となる。
【0013】第2の発明は、第1の発明において、前記
プレートは透明な材質で形成されていると共に、前記ウ
エルの底面は平板状とされていることを特徴とする。第
2の発明によれば、ウエル中の魚類胚を観察するとき
に、必要な場合にはプレートの一面側から光を当ててお
き(周囲が十分に明るい場合には、光を当てる必要はな
い)、他面側から観察装置による観察及び撮影装置によ
る撮影を行う。このため、反射型(ウエルの底面が反射
するように構成されている型)のプレートに比べると、
魚類胚の像が二重にならないため、観察を行いやすい。
なお、観察装置による観察及び撮影装置による撮影は、
プレートの上面側または下面側のいずれでも良い。更に
なお、プレートにおけるウエル数が少ない場合には、プ
レートの側面側から観察・撮影を行うこともできる。
【0014】第3の発明は、化学物質を含む液体中に魚
類胚を浸漬し、その魚類胚の経時的な変化を観察するこ
とを特徴とする魚類胚を用いるスクリーニング方法であ
る。第3の発明によれば、化学物質は液体中に含まれて
いるので、魚類胚のほぼ全体に接触しうる状態となって
いるため、化学物質の影響を確実に得ることが可能とな
る。また、魚類胚を極めて初期の段階(例えば、1細胞
期〜8細胞期の段階)で用いることにより、化学物質が
発生初期段階から個体となるまでの全ての段階で与え得
る影響を確認することができる。方法の発明において、
化学物質を液体中に含ませる時点としては、魚類胚が初
期段階(1細胞期〜8細胞期)にある時点が好ましい。
但し、その化学物質が魚類胚のいずれの段階において、
最も強いダメージを与えるのかに関する評価を行いたい
場合のように、化学物質の添加時点を選択する必要があ
る場合には、その目的に応じて、適当な添加時点を選ぶ
こともできる。
【0015】第4の発明は、第3の発明において、経時
的な観察点は少なくとも、器官形成開始時点〜個体形成
完了時点の間であることを特徴とする。化学物質が魚類
胚に与える影響を観察するためには、少なくとも器官形
成開始時点(魚類胚に、例えば背骨・眼・内臓などの器
官形成が開始される時点)〜個体形成完了時点(個体が
各器官を備え、尾鰭で移動することが可能となる時点)
の二点の間であることが重要となる。それは、化学物質
の作用が強い場合には、前者の時点で器官形成が阻害さ
れることがあり得ること、また化学物質の作用が弱い場
合であっても、最終的に個体となるときに奇形が表れる
ためである。具体的には、例えばゼブラフィッシュの場
合には、器官形成開始時点は、約26℃の水温におい
て、1細胞期から約12時間後であり、個体形成完了時
点は、同様の条件において、1細胞期から約24〜約3
0時間後である。このため、ゼブラフィッシュの場合に
は、1細胞期から約12時間後〜約30時間後の間にお
いて観察を行うことにより、化学物質が魚類胚に与える
作用を確認することが可能である。また、第5の発明
は、上記第3の発明または第4の発明(方法の発明)で
スクリーニングしたことを特徴とする医薬組成物であ
る。本発明のうち方法の発明によれば、化学物質が魚類
胚(生体)に与える影響を容易に評価することができる
ので、その方法を医薬組成物に応用することが可能であ
る。なお、第5の発明において、「医薬組成物」とは、
本発明における「化学物質」のうち、医薬品として応用
される物質のことを意味している。
【0016】本発明によれば、魚類胚を用いて化学物質
の作用を確認することができる。魚類胚の発生の過程
は、経時的に撮影装置により撮影しておくことができ
る。魚類の産卵数に応じて、化学物質の大量スクリーニ
ングが可能となるので、データのハイスループット化が
可能となる。また、魚類胚の発生時間は、従来のin viv
o試験に比べると、非常に短いので時間的に短縮でき
る。
【0017】
【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態につい
て、図面を参照しつつ詳細に説明するが、本発明の技術
的範囲は、下記の実施形態によって限定されるものでは
なく、その要旨を変更することなく、様々に改変して実
施することができる。また、本発明の技術的範囲は、均
等の範囲にまで及ぶものである。 <プレートの処理>化学物質を適当な倍率に希釈したも
のを用意し、プレートの各ウエルに魚類胚に応じた液体
と共に分注しておく。
【0018】<採卵>雌雄のつがいを含む魚類をケース
にて飼育しておく。状態の良好なつがいをネットを張っ
たケースに移し、産卵を待つ。産卵を確認したら、ネッ
トを取り出し、ネットの内容物をシャーレ内に移し、餌
・糞・未熟卵を除去する。好ましくは、産卵からできる
だけ短い時間内(例えば、1時間以内)において、以下
の作業を開始する。産卵からの時間経過が大きすぎる
と、卵割が進行してしまい、化学物質に対する感受性が
低下してしまう。適当なビーカに卵を移し、所定の液体
で2〜3回洗浄後、適量の液体を注ぐ。 <卵膜処理>卵膜を柔らかくして、化学物質の魚類胚へ
の浸透を促すために、卵膜処理を行う。卵(魚類胚)を
含む液体中に、適当な蛋白消化酵素を含む溶液を添加
し、穏やかに混合する。約5分〜10分の間、卵膜が2
層になるまで顕微鏡で卵を観察する。卵膜が2層になっ
たら、液体を穏やかに加えて卵膜を破壊した後、液体を
捨てる。破壊された卵膜を除去するまで、液体の添加・
除去を繰り返す。
【0019】<魚類胚の分注>シャーレに液体を注いだ
ものを適当数だけ用意しておき(被験化学物質の種類に
応じて用意する)、そのシャーレに蛋白消化酵素で処理
した魚類胚を分注する。なお、図1には、その時の様子
を示す。図中、符号1はシャーレを、符号2はピペット
を示している。また、符号3は魚類胚である。次に、図
2に示すようなプレート4の各ウエル5中に魚類胚3を
一個ずつ移していく。このときの様子を図3に示す。な
お、図3は、複数枚のプレート4を積み重ねて、順次処
理している様子を示すものである。 <魚類胚の観察>魚類胚を移した直後に、顕微鏡で魚類
胚の状態を観察する。このとき、既に魚類胚が破裂して
いるものについては、物理的なショックなどによるもの
として(化学物質の影響ではないものとして)、別の魚
類胚を用意する。なお、一化学物質の一濃度に対して、
複数の(できれば、10個程度の)魚類胚を用意するこ
とが好ましい。各プレートは、予め魚類胚に応じた温度
に合わせて置いた恒温器の内側に入れる。所定の観察時
点に至ったら、プレートを取りだして、ウエル中の魚類
胚の様子を撮影装置で撮影する。図4には、顕微鏡6に
プレート4を載置して、各ウエル5を観察し、撮影装置
としてのデジタルカメラ7で撮影しているときの様子を
示すものである。
【0020】
【実施例】次に、ゼブラフィッシュの胚を用いて化学物
質の評価を行った実施例を示す。ゼブラフィッシュ胚
は、試験開始から約24時間で個体となり、目、脊索、
脊索に沿う血管、及び内臓を確認することができる。加
えて、ゼブラフィッシュの胚は、小さく(直径が約0.
8mm)かつ、透明感が高いので、顕微鏡による観察に
は適している。 <評価装置の構成>評価装置には、384個のウエルを
持つプレートと、ウエル内部の魚類胚を観察可能な顕微
鏡と、顕微鏡画像を撮影できる撮影装置とを用いた。よ
り詳細には、プレートは、顕微鏡による透過型の観察が
可能なように、透明なプラスチック製のものであり、ウ
エルは、直径が約5mm、深さが約5mm程度の円筒状
のものを用いた。また、ウエルの底面は平面状である。
顕微鏡は、NIKON製の倒立顕微鏡を使用し、撮影装
置には、デジタルビデオカメラ(NIKON COOL
PIX ミクロシステムIV)、及びデジタルカメラ
(NIKON COOLPIX E990))を用い
た。
【0021】<ゼブラフィッシュの飼育>ゼブラフィッ
シュは、小型魚飼育システム(名東水園社製MS水槽)
により飼育した。 <プレートの処理>化学物質として硫酸マグネシウムを
選択した。硫酸マグネシウムは、その投与により、高マ
グネシウム血症が起こり、マグネシウム中毒(血圧低
下、中枢神経抑制、心機能抑制、呼吸麻痺等)が惹起さ
れることがあるとされている。HS緩衝液(CaCl2 0.1
g, NaCl 3.5g, KCl 0.05g, NaHCO3 0.2gを精製水に溶解
して1リットルとしたもの)により、硫酸マグネシウム
を0μg/ml、25μg/ml、及び100μg/m
lの濃度に希釈したものを用意し、プレートの各ウエル
に35μlずつ分注した。384穴プレートは、縦16
列と横24行とに設けられている。一化学物質の一濃度
について、10個の魚類胚を用いたので、横一行分(2
4ウエル)を一化学物質の一濃度について割り当てた。
なお、一番右の一列分(16ウエル)は、ネガティブコ
ントロール(化学物質を含まないHS緩衝液のみ)とし
て使用し、残ったウエルについては、追加用(魚類胚が
初期段階で破裂した場合の予備)として用いた。
【0022】<採卵>雌雄一つがいのゼブラフィッシュ
をネットを張ったケースに移した(一日当たり、最低5
ケースを用意した。)。雌の産卵を確認したら、上記実
施形態中の<産卵>の項目通りに処理した。なお、ゼブ
ラフィッシュは、一回の産卵で約200個程度の卵を生
む。50mlビーカに卵を移し、HS緩衝液で2〜3回
洗浄後、約10mlのHS緩衝液を注いだ。 <卵膜処理>卵(魚類胚)を含むHS緩衝液中に、30
mg/mlのProtease E を5〜10滴加え、穏やかに
混合した。卵膜が2層になるまで顕微鏡で卵を観察し
(約5〜10分程度)、卵膜が2層になったところで、
HS緩衝液を穏やかに加えて卵膜を破壊し、HS緩衝液
を捨てた。破壊された卵膜を除去するまで、HS緩衝液
の添加と除去とを繰り返した。なお、ゼブラフィッシュ
は、卵膜が柔らかいので処理を行いやすい。
【0023】<ゼブラフィッシュ胚の分注>被験化学物
質の種類数に1を加えた数だけのシャーレを用意し、H
S緩衝液を適当に注いでおいた。そのシャーレ中に、Pr
otease Eで処理したゼブラフィッシュ胚を分注した。次
に、プレートの各ウエル(所定濃度の化学物質とHS緩
衝液とが注がれたもの)中に胚を一個づつ移した。 <ゼブラフィッシュ胚の観察>ゼブラフィッシュ胚を移
した直後に、顕微鏡で胚の状態を観察した。このとき、
胚が既に破裂しているものについては、物理的なショッ
クなどによるものとして(化学物質の影響ではないもの
として)、別の胚を用意した。各プレートは、約26℃
に合わせて置いた恒温器の内側に入れた(この時点を0
時間とした)。0、3、6、12、及び24時間目に、
デジタルカメラにて胚の撮影を行った。なお、0、6、
及び12時間目の撮影に関しては、100倍(接眼レン
ズx10倍、対物レンズx10倍)の倍率で行い、24
時間目の撮影は、40倍(接眼レンズx10倍、対物レ
ンズx4倍)の倍率で行った。
【0024】<試験結果>上記試験の結果を表1、及び
図5〜図7に示した。
【0025】
【表1】
【0026】図5には、コントロール(硫酸マグネシウ
ム 0μg/ml)における0、12、及び24時間目
のゼブラフィッシュ胚を顕微鏡で見たときの様子を示し
た。0時間目(図5(A))では、胚はほぼ球形をして
おり、中央付近には胚を二つに分ける線が確認された。
12時間目(図5(B))では、魚類胚の発生がかなり
の程度まで進行しており、個体は卵黄の全外周に沿って
湾曲している。また、目、脊索及び内臓などの発生が確
認された。また、24時間目(図5(C))では、卵黄
が残っているものの個体の形成がほぼ完了している。ゼ
ブラフィッシュの個体は、頭部から腹部前部にかけて
は、卵黄に沿って略半球状に滑らかに湾曲しており、腹
部中央から尾部にかけては、脊索に沿ってほぼ直線状に
伸びていることが観察された。
【0027】図6には、25μg/mlの硫酸マグネシ
ウムを添加したHS緩衝液に浸漬したゼブラフィッシュ
胚について、0、12、及び24時間目の様子を示し
た。0時間目(図6(A))では、胚の形態は、コント
ロールとほぼ同様であった。一方、12時間目(図6
(B))では、魚類胚の発生は進行し、個体は卵黄の外
周に沿って湾曲しているものの、約半周程度までにしか
認められず、コントロールと比べると、明らかにその大
きさは小さかった。また、目の形成が認められず、脊索
の発達が不十分であった。また、内臓の形成は認められ
なかった。24時間目(図6(C))では、個体の形成
はほぼ完了していると考えられるものの、目および頭部
の発生が認められず、脊索が屈曲しており、全体として
比較的大きな奇形が生じていた。
【0028】図7には、100μg/mlの硫酸マグネ
シウムを添加したHS緩衝液に浸漬したゼブラフィッシ
ュ胚について、0、12、及び24時間目の様子を示し
た。0時間目(図7(A))では、胚の形態は、コント
ロールとほぼ同様であった(但し、胚の向きによって、
胚を横切る線は観察されなかった)。また、12時間目
(図7(B))では、魚類胚の発生はかなりの程度まで
進行し、目、脊索及び内臓などの発生が確認された。ま
た、個体は卵黄のほぼ全周に沿って湾曲しながら、成長
しており、コントロールと比べて、ほぼ同等の成長が認
められた。ところが、24時間目(図7(C))では、
個体は認められず、胚全体がヒョウタン型となり、全体
に黒ずんでいた。これは、胚の発生が途中段階で停止し
てしまい、死滅してしまったものである。
【0029】また、表1には、上記の結果を数値化した
ものを示した。コントロールの形態と同様のものを正常
とし、死滅したものとの間で5段階に分けて(正常値を
5、死滅を0とした。)、示した。25μg/mlの硫
酸マグネシウムでは、時間の経過(0、12、及び24
時間)と共に、5、3、2という数値を示した。また、
100μg/mlの硫酸マグネシウムでは、時間の経過
と共に、5、5、0という数値を示した。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施形態において、魚類胚を処理している
ときの様子を示す図
【図2】 本実施形態におけるプレートの写真を示す図
【図3】 本実施形態において、魚類胚及び化学物質を
プレートのウエルに分注しているときの様子を示す図
【図4】 本実施形態において、顕微鏡の接眼レンズ側
にデジタルカメラを装着して、ウエル中の魚類胚の様子
を観察しているときの写真を示す図
【図5】 化学物質を添加しないときのゼブラフィッシ
ュ胚の発生の様子を写した写真を示す図 (A)0時間目 (B)12時間目 (C)24時間目
【図6】 25μg/mlの硫酸マグネシウムを添加し
たときのゼブラフィッシュ胚の発生の様子を写した写真
を示す図 (A)0時間目 (B)12時間目 (C)24時間目
【図7】 100μg/mlの硫酸マグネシウムを添加
したときのゼブラフィッシュ胚の発生の様子を写した写
真を示す図 (A)0時間目 (B)12時間目 (C)24時間目
【符号の説明】
3…魚類胚 4…プレート 5…ウエル 6…顕微鏡(観察装置) 7…デジタルカメラ(撮影装置)

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 魚類胚を浸漬した状態で化学物質を添加
    可能な液体を保持するウエルを備えたプレートと、この
    プレートのウエル内部の魚類胚を観察可能な観察装置
    と、この観察装置によって得られる画像を撮影できる撮
    影装置とを備えたことを特徴とする魚類胚を用いるスク
    リーニング装置。
  2. 【請求項2】 前記プレートは透明な材質で形成されて
    いると共に、前記ウエルの底面は平板状とされているこ
    とを特徴とする請求項1に記載のスクリーニング装置。
  3. 【請求項3】 化学物質を含む液体中に魚類胚を浸漬
    し、その魚類胚の経時的な変化を観察することを特徴と
    する魚類胚を用いるスクリーニング方法。
  4. 【請求項4】 経時的な観察点は少なくとも、器官形成
    開始時点〜個体形成完了時点の間であることを特徴とす
    る請求項3に記載のスクリーニング方法。
  5. 【請求項5】 前記魚類胚は、内部の器官が観察可能な
    程度に透明であることを特徴とする請求項3または請求
    項4のいずれかに記載のスクリーニング方法。
  6. 【請求項6】 前記魚類胚は、トラフグ・メダカ・ゼブ
    ラフィッシュから構成される群のうちの一つの胚である
    ことを特徴とする請求項3〜請求項5のいずれかに記載
    のスクリーニング方法。
  7. 【請求項7】 前記魚類胚は、ゼブラフィッシュの胚で
    あることを特徴とする請求項3〜請求項6のいずれかに
    記載のスクリーニング方法。
  8. 【請求項8】 経時的な観察点は、1細胞期から約12
    時間後〜約30時間後のうちに含まれることを特徴とす
    る請求項7に記載のスクリーニング方法。
  9. 【請求項9】 請求項3〜請求項8のいずれかに記載の
    方法でスクリーニングしたことを特徴とする医薬組成
    物。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006201065A (ja) * 2005-01-21 2006-08-03 National Univ Corp Shizuoka Univ 内分泌攪乱性物質のスクリーニング方法
JP2007078546A (ja) * 2005-09-15 2007-03-29 National Univ Corp Shizuoka Univ 内分泌攪乱性物質のスクリーニング方法
WO2008086646A1 (en) * 2007-01-08 2008-07-24 City University Of Hong Kong Method of in vivo screening for cardiac toxic agents using teleost
CN111849772A (zh) * 2020-07-31 2020-10-30 中国科学院生态环境研究中心 用于模式鱼类胚胎连续培养及观测的装置和方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0523239D0 (en) * 2005-11-14 2005-12-21 Vastox Plc Quantification method
FR2996547B1 (fr) * 2012-10-09 2014-12-26 Veolia Water Solutions & Tech Procede et installation de traitement d’eaux en vue d’en abattre l’effet perturbateur endocrinien mettant en oeuvre un organisme vivant.
CN107966581B (zh) * 2017-11-03 2023-08-29 同济大学 一种斑马鱼胚胎微孔板排列添加装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6282947A (ja) * 1985-10-08 1987-04-16 日清製粉株式会社 マウス切断二分割凍結胚の調製方法
JPH07289210A (ja) * 1994-04-26 1995-11-07 Seiwa Kasei Kk 過熟イクラの卵膜軟化方法
AU749688B2 (en) * 1998-02-23 2002-07-04 Phylonix Pharmaceuticals, Inc. Methods of screening agents for activity using teleosts

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006201065A (ja) * 2005-01-21 2006-08-03 National Univ Corp Shizuoka Univ 内分泌攪乱性物質のスクリーニング方法
JP4501002B2 (ja) * 2005-01-21 2010-07-14 国立大学法人静岡大学 内分泌攪乱性物質のスクリーニング方法
JP2007078546A (ja) * 2005-09-15 2007-03-29 National Univ Corp Shizuoka Univ 内分泌攪乱性物質のスクリーニング方法
JP4528973B2 (ja) * 2005-09-15 2010-08-25 国立大学法人静岡大学 内分泌攪乱性物質のスクリーニング方法
WO2008086646A1 (en) * 2007-01-08 2008-07-24 City University Of Hong Kong Method of in vivo screening for cardiac toxic agents using teleost
CN111849772A (zh) * 2020-07-31 2020-10-30 中国科学院生态环境研究中心 用于模式鱼类胚胎连续培养及观测的装置和方法

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