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Bioengineering

인간의 본질적인 Microbiota 공부 기술을 경작 하는 체 외에서 고급 적용

Published: February 15, 2019 doi: 10.3791/59054

Summary

여기, 선물이 위장 장 관의 생리 조건을 시뮬레이션 bioreactors의 시리즈를 사용 하 여 콜론 생체 외에서, 의 본질적인 microbiota 경작을 위한 프로토콜.

Abstract

인간의 본질적인 microbiota 인간의 건강과 질병에 중요 한 역할을 한다. Vivo에서 모델을 사용 하 여 본질적인 microbiota 공부, 복잡 한 자연, 및 포유류 구성 요소와의 다양 한 연결 어렵습니다. 이 프로토콜의 목표는 본질적인 microbiota 생체 외에서, 본질적인 microbiota 역학의 연구에 대 한 포유류 환경의 기여를 고려 하지 않고 수 있는 문화 이다. 체 외에서 배양 기술을 사용 하 여, 위장 장 관의 생리 상태는 시뮬레이션, pH, 온도, anaerobiosis, 운송 시간 등의 매개 변수를 포함 하 여. 결 장의 표면 mucin 코팅 사업자를 추가 하 고, 점 막 단계를 만드는 추가 차원을 추가 하 여 시뮬레이션 됩니다. 본질적인 microbiota 인간의 배설물 소재 접종에 의해 소개 된다. 박테리아의이 복잡 한 혼합 접종 시 특정 미생물 풍성 하 게는 다른 경도 (오름차순, 가로 및 내림차순 콜론) 및 생체 외에서 모델의 횡단 (luminal 및 점 막) 환경. 그것은 있는 지역 사회와 대사 산물 생산 안정적으로 유지 하는 정상 상태에 도달 하는 게 중요 합니다. 이 원고에서 실험 결과 시간이 지남에 접종된 본질적인 microbiota 커뮤니티 안정적인 커뮤니티로 개발 하는 방법을 보여 줍니다. 정상 상태 달성 되 면 세균성 상호 작용 및 지역 사회 기능을 분석 하거나 음식, 음식 구성 요소, 의약품 등 본질적인 microbiota에 어떤 첨가물의 효과 테스트 하는 시스템을 사용할 수 있습니다.

Introduction

본질적인 microbiota 인간의 위장 지역 (GIT)에 있는 미생물의 커뮤니티입니다.  이 커뮤니티는 콜론 콜론 환경1,2공생에 살고 있는 500-1000 종에서 1013-10-14 박테리아를 추정 되는 최대 농도 도달 합니다. 본질적인 microbiota의 기능과 구성2,3,,45distally 발견 대부분 다양성 지역 특정 커뮤니티를 형성 하는 GIT 따라 공간적으로 변경 합니다. 각 해 부 지역에 대 한 별도 미생물 지역 사회 거주 루멘에와 점 막 라이닝6에. 루멘 커뮤니티 기판 이동 luminal 구획7영양소에 대 한 직접적인 액세스를 있다. 그럼에도 불구 하 고, 일부 박테리아는 mucin 에너지 소스1,,58로 결 장 세포에 의해 생산을 활용 하 여 점액 층에 우선적으로 상주 합니다. Luminal 및 점 막 단계 microenvironments에 차이 위상 특정 커뮤니티의 개발에 결과. 함께, 이러한 커뮤니티 영양소 대사와 비타민, 생산 등의 신진 대사 기능 및 인간 병원 체1,3, 의 식민을 방지 하는 등 면역 기능 제공 9. 본질적인 microbiota 또한 인간의 콜론 셀3활용에 기능적으로 작동.

인간의 GIT의 중요 한 부분으로 그것은 놀라운 본질적인 microbiota 두 호스트 건강 및 질병 상태3,9,10,,1112을 알려져 있다. 창 자 미생물 인구 변화 장 장 질병 (IBD)와 장 창 자 증후군 (IBS), 뿐만 아니라 비만, 순환기 질환, 자폐증 등 다른 질병 처럼 GIT 질환 등 여러 인간의 질병와 연결 되어 3 , 9 , 10 , 11 , 12. 본질적인 microbiota에서 생산 하는 대사 산물 용기12,13까지 위치를 도달 글로벌 효과 있다. 예를 들어 창 자 뇌 축14불안과 우울증 같은 정신 질환에 연결 됩니다. 따라서, 본질적인 microbiota을 공부, 연구의 여러 분야에 중요 한 이며 심지어 그는 GIT와 자주 관련 된 많은 질병에 적용 됩니다.

그것은 널리 인정 본질적인 microbiota을 공부 하 고 중요 한, 그것은 복잡 한 노력입니다. 여러 동물 모델 원숭이 돼지15-19같은 큰 것 zebrafish, 쥐, 및 쥐 같은 작은 동물에서 사용할 수 있습니다. 그러나, 인간의 본질적인 microbiota 측면에서이 동물의 응용 하지 간단 때문이 동물에 독특한 세균성 지역 사회 진화 환경에 다이어트, 따라 그리고 그들은 해부학 다른 인간20 , 21. 인체를 사용 하 여 관련성의 질문 제거 아직 도전의 또 다른 세트를 소개 합니다. 인간 연구는 비싼, 시간이 소모 되 고 윤리적 제한11. 또한, 혼동 요인 나이 또는 발달 단계, 환경, 다이어트, 약물 치료, 그리고 유전적 요인2,,422를 포함 하 여 인간 연구에서 본질적인 microbiota 영향.  인 간에, 테스트할 수 있습니다 그리고 어떤 유형의 샘플4번에서 무엇을 수확 수 있습니다에 대 한 제한도 있습니다.

본질적인 microbiota 공부을 vivo에서 시스템을 사용 하 여 1 개의 중요 한 불리는 포유류 부품의 존재입니다. 본질적인 microbiota와 인간 세포 서로, 상호 작용 그리고 vivo에서 설정, 그것은 둘을 구별할 수 있습니다. 본질적인 microbiota에 의해 생산 하는 대사는 촬영 결 장 세포에 의해 측정 정밀도로 산출 될 수 없습니다. 따라서, 모든 기계 연구 끝점 측정11를 제한 해야 합니다. Vivo에서 학문에 대 한 또 다른 주요 단점은 경도 GIT의 다른 지역에서 샘플을 수확 하는 무 능력은23. 이 시간12에 콜론의 microenvironments에서 발생할 수 있는 변경의 평가 대 한 허용 하지 않습니다.  많은 비보에 연구, 인간 연구, 본질적인 microbiota12변경 내용을 감지 하 배설물 샘플의 분석에 의존 합니다. 그러나이 유익, GIT에서 본질적인 microbiota에 데이터를 제공 하지 않습니다 그것과 luminal 및 점 막 커뮤니티5,6,,78을 구분 하지 않습니다.

본질적인 microbiota 포유류 구성 요소에서 간섭 없이 세균성 지역 사회의 역학을 공부 하는 체 외에서 방법의 응용 프로그램이 필요 합니다. 생체 외에서 메서드를 사용 하 여 환경 조건10, 동시에 여러 개의 매개 변수 테스트 및 경도, 샘플 수의 꽉 컨트롤 큰 볼륨11에 대 한 수 있습니다. 때문에 생체 외에서 메서드 사용 기계 장치 및 호스트 하지, 아니 고려 나이, 환경, 다이어트, 또는 유전 배경 필요 하다. 이러한 시스템 전체 본질적인 microbiota 커뮤니티 테스트를 사용할 수 있는, 유기 체, 또는 심지어 단일 종자만 선택. 중요 한 것은, 생체 외에서 결과 재현할, 아직 vivo에서 연구11,22에 비해 다양성의 수준을 유지.

문제의 가설 및 원하는 결과 따라 in vitro 연구는 여러 가지 방법으로 수행할 수 있습니다.  그들은 단일 선박 시스템 및 배설물 homogenate24 샘플 잠복기 또는 24-48 h25의 과정을 통해 단일 일괄 처리 문화 등 간단한 방법을 활용할 수 있습니다. 그들은 또한 단일 선박 시스템 및 생산 안정 창 자 미생물 커뮤니티11chemostat 시스템을 사용 하 여 더 복잡 한 메서드를 사용 하 여 수행할 수 있습니다. 그러나, 단일 반응 기를 사용 하 여 지나치게 단순화할 수 microbiota12 만 콜론의 한 부분을 대표 하기 때문 결 가로, 오름차순, 내림차순 영역의 구성에 불구.

본질적인 microbiota 커뮤니티 콜론 (오름차순, 내림차순 가로, 지역)의 다른 지역에서 개발 하 고, 공부 하기 위하여 복잡 하 고 다단 시스템을 사용할 수 있습니다. 이러한 시스템에서 여러 용기 오름차순, 내림차순 가로, 지역의 본질적인 microbiota 독립적으로 재배 하지 않습니다 콜론의 다른 지구를 모방 하 설치 된다. 순서 대로 오름차순 내림차순 콜론 지역에 통과에서 기판 이동 펌프를 사용 하 여, GIT 통해 영양분의 흐름을 흉내 낸 이러한 혈관 연결 됩니다.

이 연구의 목적은 5 단계 생체 외에서 문화 시스템 ( 재료의 표참조) 사용 하는 방법을 본질적인 microbiota 커뮤니티 육성에 있고 안정성 및 구성 지역 사회 역학을 설명 했다. 이 시스템에서는, 한 그릇 위 나타내고 하나 소장을 나타냅니다. 결 각 지역26를 대표 하는 한 그릇으로 (가로 오름차순, 내림차순), 3 개의 지역으로 분할 된다. 이 실험적인 체제에서 두 개의 완전 한 시스템을 동시에 실행 했다, 단위 1 점 막 표면 및 아무 mucin 사업자를 포함 하는 단위 2 나타냅니다 mucin 캐리어를 포함 하. 각 지역의 luminal 및 점 막 단계에서 개발 커뮤니티 16S rRNA 유전자 시퀀싱 및 SCFA 분석을 사용 하 여 시간이 지남에 지저분한 inoculum을 서로 비교 했다. 제시 결과 커뮤니티, 구성 및 기능, 생체 시스템의이 종류에서 생성 될 수 있다 둘 다의 종류를 보여 줍니다.

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Protocol

1. 재료 및 준비

참고: 정의 된 중간 파우더로 구입 ( 재료의 표참조). G/L에서 정의 된 매체의 구성은 다음: 포도 당 (0.4), 효 모 추출 물 (3.0), 특별 한 펩 (1.0), Mucin (2.0), L-시스테인-HCl (0.2), Xylan (0.5), 펙 틴 (2.0), Arabinogalactan (1.2).

  1. 정의 된 매체 준비
    1. 두 배 증류수, 이온을 제거 된 물 2 l 4 L 플라스 크를 채우십시오.
    2. 정의 된 중간 분말의 29.2 g 물에 추가 하 고 혼합 단위 완전 한 무 균.
    3. 자기 활동가 추가 하 고 느슨하게 뚜껑에 나사.
    4. 30 분 동안 121 ° C에 고압입니다.
    5. 냉각 후, 일정 한 동요 (자력)와 4 ° C에서 냉장고에 준비 된 정의 된 매체를 저장 합니다.
  2. 췌 장 주스를 준비
    1. 압력솥 추가 활동가 바와 5 리터 용기에 증류수, 이온을 제거 된 물 2 L, 30 분 동안 121 ° C에서.
    2. 압력가 마로 소독, 후 실내 온도에 냉각 하 물 허용.
    3. 12.5 g NaHCO3, 6 g 담 즙 및 0.9 g pancreatin를 추가 합니다. 혼합 자력에 놓습니다.
      참고: 췌 장 주스 2-3 일 마다 신선한 준비 하 고 그것을 만든 후 동요와 함께 냉장 해야 합니다.
  3. 인산 염 버퍼
    1. 장소는 자력에 자력 bar가 포함 된 1 L 플라스 크. 증류수, 이온을 제거 된 물 0.5 L을 추가 하 고 동요를 켭니다.
    2. 다음, 6.8 g KH24, 8.8 g K2HPO4, 그리고 0.1 g 나트륨 thioglycolate를 추가 합니다. 물 1 l.의 최종 볼륨을 위로합니다
    3. 구성 요소는 완전히 해산 후 NaOH를 사용 하 여 7.0에 pH를 조정 합니다.
    4. 느슨하게 그리고 단단히 폐쇄 하는 스크류 캡 뚜껑 및 뚜껑에 망 30 분 확인 위한 121 ° C에서 압력솥 2 L 용기로 한 버퍼를 붓는 다.
    5. 오토 클레이 브에서 제거한 후 실내 온도에 냉각 솔루션을 수 있습니다. 2까지 주 동안 실내 온도에 버퍼를 저장 합니다.
  4. 준비 하는 Mucin agar 캐리어
    1. 압력솥 플라스틱 mucin 사업자 ( 재료의 표참조), 집게, 플라스틱 메쉬 (관 모양), 그리고 30 분 131 ° C에서 우편 넥타이.
    2. 압력솥의 더블 300 mL 소 주, 드 이온 수 131 ° C 실 온에서 30 분이 게에서 사용까지.
    3. Biosafety 층 류 캐비닛에 접시 살 균 소독 집게를 사용 하 여 플라스틱 mucin 사업자 채워 놓습니다.
      참고: Mucin 캐리어는 mucin agar로 채워지는 빈 플라스틱 원. 뚜껑 위에 놓일 수 있다, 일단 고이 따로 있습니다.
    4. Mucin agar를 준비 하려면 3g 세균성 agar의 돼지 mucin의 15 g 압력가 물 300 mL를 추가 합니다.
    5. 증기 두건에서이 솔루션을 끓여 야 다음 열 소스에서 제거 하 고 끓는 및 총 3 번에 대 한 냉각을 반복 하는 1 분에 대 한 시원한 수 있습니다.
    6. 일단 mucin agar 솔루션을 포함 하는 유리 그릇을 만지고 충분히 멋지다, biosafety 층 류 캐비닛으로 이동 합니다.
    7. 층 류 캐비닛 biosafety에 액체 mucin agar 배양 접시에 배치 했다 플라스틱 mucin 사업자 붓는 다. 모든 항공사 mucin agar와 완전히 가득 확인 합니다.
    8. 페 트리 접시에 다시 뚜껑을 배치 하 고 층 류 아래 시원한 수 있도록.
    9. Mucin 운반대를, 압력가 플라스틱 그물에 걸릴 하 고 소독 집게를 사용 하 여 배양 접시에서 응고 mucin agar를 포함 하는 mucin 사업자를 삽입 합니다.
    10. 우편 넥타이 사용 하 여 메시의 끝을. 이런식으로 mucin 사업자를 포함 하도록 net 기능 mucin agar 가득 합니다. 사용 될 때까지 4 ° C에서 저장 합니다.

2. 설정, 접종, 그리고 시스템의 실행

  1. 자란 시스템의 설정
    참고:
    인간 장내 미생물 생태계의 트윈 시뮬레이터가이 연구를 위해 사용 되었다.
    1. 장소 10 생물 반응 기 교 반기 자석 교 반기에 막대를 포함 하 고 동요를 켭니다.
      참고: 각 단위는 2 대 10 bioreactors 필요 합니다 5 bioreactors의 구성 됩니다.
    2. 5 bioreactors 실리콘 튜브 연동 펌프 (그림 1)의 방법으로 순서 대로 사용 하 여 서로 연결 합니다. 사용 하 여 가로를 펌프 유체 내용을 한 생물에서 다음.
    3. 다음 순서로 bioreactors 라벨: 위, 소장, 오름차순 콜론, 가로 장, 위장의 순서를 나타내는 콜론 내림차순.
      참고: 생물 반응 기 모두 수 동일, 또는 위장과 소장 bioreactors 비교 될 수 있다 작은 콜론 bioreactors 이후 그들은 더 적은 볼륨을 개최 한다. 이 방법으로 bioreactors 설정 의미 오름차순 콜론 지역 소장에서 영양분을 받고, 가로 콜론 지역 오름차순 콜론 지역에서 양분을 받는 내림차순 콜론 지역 수신에서 영양분은 가로 영역입니다. 이 방법으로 시스템은 위장 기관을 통해 양분의 순차적 움직임 흉내 낸.
    4. 자석 교 반기를 사용 하 여 일정 한 동요와 4 ° C에서 냉장고에 정의 된 매체 및 췌 장 주스를 두십시오. 실리콘 튜브를 사용 하 여 정의 된 매체 연동 펌프를 통해 위 생물 하 고 연결 췌 장 주스 연동 펌프를 통해 소장 하.
    5. 소변 배수 가방에 응고 에이전트를 추가 합니다. 연동 펌프를 통해 소변 배수 가방에 하강 콜론을 연결 합니다. 폐기는 응고의 실험 기간 동안 생물학 낭비로.
    6. 실리콘 튜브를 사용 하 여, 순서 대로, 각 선박의 물 재킷 고 회람 물 목욕을 각 끝을 연결. 증류수 (이 금액은 회람 물 목욕 사용의 유형에 따라 달라 집니다)와 37 ° c.로 설정 회람 물 목욕을 채우십시오
    7. 실리콘 튜브를 사용 하 여, 산과 기본 연동 펌프를 통해 각 그릇의 뚜껑을 연결 합니다. 권장된 농도 0.5 M HCl 0.5 M NaOH.
    8. 뚜껑에 지정 된 포트를 통해 각 선박에 pH 프로브를 삽입 합니다. 이 포트는 pH 프로브와 나사 뚜껑 (그림 1)에 설계 되었습니다. 각 지역에 대 한 pH를 다음과 같이 설정: 위, pH = 2; 소장, pH 6.7-6.9; = 오름차순 콜론, pH = 5.6-5.9; 가로 결 장, pH = 6.15-6.4; 하강 콜론, pH = 6.6 6.9.
      참고: 초기 단계는 지역 사회 지역 pH 값에 차이에 따라 차별화 됩니다. 그러나, 일단 먹이 주기 시작, 지역 사회 더 영양 입력의 차이에 따라 성숙 됩니다.
    9. 지정 된 포트를 사용 하 여 각 그릇의 뚜껑에 실리콘 튜브를 사용 하 여 질소 선을 연결 합니다. 질소 선 다음 순서로 흐름 해야: 가로 콜론 콜론 내림차순, 오름차순 콜론, 소장, 위장. 각 단위는 그것의 자신의 flush 상호 오염 방지를 확인 합니다.
      참고: 질소는 시스템에서 제거 된 산소를 사용 하 고 실험 기간 동안 anaerobiosis를 유지 합니다.
    10. 지정 된 포트를 사용 하 여 각 생물의 뚜껑을 통해 금속 샘플 튜브를 삽입 합니다. 금속 튜브는 생물에 아래로 확장 하 고 액체 샘플을 수집 하는 데 사용 됩니다.
    11. 샘플 튜브의 맨 끝에 실리콘 튜브의 작은 조각을 추가 하 고 허용 하기 위해 주사기를 사용 하 여 샘플링 동안 Luer 잠금 연결.
  2. 시스템의 접종
    1. 다음 볼륨을 사용 하 여 정의 된 매체와 콜론 영역 채우기: 오름차순 콜론에 500 mL, 가로 결에서 800 mL 및 하강 콜론에서 600 mL.
    2. 원자로의 볼륨에 비례 금액에서 콜론 지역에 mucin agar 사업자를 추가 합니다. 이 실험에 대 한 반응 기 당 60 캐리어 사용 되었다.
    3. 이후는 생물 반응 기에 있는 액체의 수준을 제기 사업자 추가 샘플 튜브와 주사기를 사용 하 여 모든 초과 정의 된 매체를 제거 합니다.
    4. 컴퓨터를 사용 하 여 각 반응 기에 pH를 조정 하는 pH 프로브를 켭니다.
    5. 20 분 동안 질소 플러시를 켭니다.
      참고: 분 변 homogenate 접종에 대 한 사용은 10% 글리세롤 용액에 무 균 10% 배설물으로 구입 ( 재료의 표참조). 분 변 샘플은 다음과 같은 기준으로 기증자의 수영장에서 무작위로 선정: 미국 무료는 평균 체 질량 지 수 (18.5-24.9)와 1 년 이상에 대 한 전형적인 서쪽 규정식 (철저 한 채식주의자 또는 채식주의), 21-45 세 나이, 항생제의 소비 . 이 프로토콜에 대 한 하나의 기증자만 사용 됩니다. 그러나,이 실험 설계 변경 될 수 있습니다.
    6. 이전에 접종, 제조업체의 지침에 따라 지저분한 homogenate 녹여.
    7. 5% (25 mL 오름차순 콜론, 가로 콜론 내림차순 콜론에 대 한 30 mL 40 mL에 대 한) 60 mL 주사기를 사용 하 여 샘플 포트를 통해 원자로 볼륨의 동일한 금액에서 배설물 homogenate를 추가 하 여 각 콜론 원자로 예방.
    8. PH 제어와 하룻밤 bioreactors에서 문화를 성장.
    9. 밤새 성장 후 각 콜론 지역 아래 섹션 3에서에서 luminal 액체의 샘플을 수확. 샘플링을 완료 후 수 유 하려면 컴퓨터 프로그램 설정.
  3. 매일 먹이 주기
    참고:
    매일 먹이 주기는 자동 컴퓨터.
    1. 하루에 세 번 위 생물에 정의 된 매체의 140 mL를 펌프 하 고 1 시간에 대 한 품 어 수 있습니다.
    2. 1 h 부 화 후 소장으로 복 부의 내용을 펌프. 동시에 소장으로 췌 장 주스의 60 mL를 펌프.
    3. 작은 창 자에서 pH 6.7-6.9에 산도 조정에 바뀌고 90 분 동안 품 어 혼합물 허용. 부 화를 하는 동안 10 분의 총에 대 한 각 시스템에 대 한 질소 플러시를 켭니다.
    4. 90 분 부 화 후 오름차순 콜론, 가로 장, 폐기물을 내림차순 콜론 내림차순 콜론을 가로 콜론을 오름차순 콜론을 작은 창 자에서 펌프에 동시에 설정.
  4. 실험 일정
    참고:
    길이에서 약 8 주 동안 지속적인 패션 여기 사용 하는 생체 외에서 시스템 운영. 그러나 아래 권장된 실험 일정은,,이 요구 사항 및 실험의 목적에 따라 수정할 수 있습니다.
    1. 다음 단계는 단계 2.1에에서 나열 된 시스템을 설정 합니다.
    2. 하룻밤 성장 아래 프로토콜을 다음에서 베스트 샘플. 매일 주기, 먹이 하루에 세 번 다음 위의 프로토콜을 시작 합니다.
    3. 총 안정화에 박테리아 수 있도록 2 주에 대 한 실험을 실행 합니다.
      참고: 시스템 실행 의미 pH 유지, 매일 먹이 주기는 하루에 세 번 다음 점 막 사업자 각 2-3 시간 변경 됩니다 주.
    4. 안정화, 후 제어 기간으로 2 주 동안 실험을 실행 합니다.
    5. 제어 기간 후 다른 구성 요소 또는 치료 기간으로 알려진 변수를 테스트 하는 시스템을 사용 합니다.
    6. 치료 기간 후 추가 구성 요소 또는 변수를 중지 하 고 조건 정상으로 반환 합니다. 이 워시 아웃 기간 간주 되며 사회 변화는 영구 여부를 결정 하는 데 사용.

3. 샘플 시스템에서 수확

참고: 실험 기간 동안 샘플 수확 수 있습니다 언제 든 지, 어떤 영역의 luminal 또는 점 막 단계에서 다음에 지침 아래.

  1. 수확 luminal 샘플
    1. 문화 액체의 중간에 확장 샘플 포트를 통해 luminal 액체 샘플을 수확. 70% 에탄올 또는 작은 알코올 패드 샘플 포트에 Luer 잠금 청소 하 여 시작 하 고 건조를 허용 합니다.
    2. 모든 공기 30 mL 주사기에서 제거 됩니다 확인 하 고 샘플 포트에 연결. 그리기를 위아래로 3-5 회 선박 부품의 적절 한 혼합을 보장. 후, 문화의 30 mL의 총을 그립니다.
    3. 약 수로 luminal 샘플 메 마른 팔 콘 튜브와 얼음에 저장소에 필요한. 샘플링 완료-80 ° C 냉동 고에 전송 합니다.
    4. SCFA 분석용 luminal 샘플의 15 mL는 4 ° C, 10 분 동안 5000 x g 에서 회전 된다. 상쾌한 주사기 PES 0.2 μ M 필터를 사용 하 여 필터링입니다. -80 ° c.에 필터링 된 상쾌한 저장
      1. DNA 분석, 스핀 4 ° C에서 luminal 액체의 1 mL, 10 분에 대 한 5000 x g 는 상쾌한 삭제 하 고-80 ° c.에 펠 릿을 저장
      2. 백업으로 대부분 실험-80 ° C에서 luminal 액체의 10 mL를 저장 합니다.
  2. 점 막 샘플 채취
    참고:
    변경 점 막 사업자 마다 2-3 일.
    1. 제거 하 고 냉장고에서 준비 mucin 운반대 밖으로 내 보일.
    2. 질소 플러시를 켜고 신속 하 게 원자로 뚜껑을 엽니다. Mucin 사업자의 50%를 제거 하 고 새로운 것 들을 추가.
    3. 신속 하 게 뚜껑을 밀봉 하 고 또 다른 20 분에 대 한 플러시에 질소를 유지.
    4. DNA 추출, aliquot 0.25-0.5 g 2 mL 튜브에 agar의-80 ° C까지 필요에 저장.

4. DNA 추출, 시퀀싱, 및 분석

참고: DNA는 연기 후드29물리적 균질와 CTAB DNA 추출 방법을 사용 하 여 추출 됩니다. 추출, 다음 한 분 광 광도 계는 각 샘플에서 DNA의 양을 계량 하는 데 사용 됩니다.

  1. 준비 하는 CTAB 버퍼
    1. 4.2 g K2HPO4 와 4.09 g NaCl 이온, 증 류 물, 다음 30 분 동안 121 ° C에 고압의 200 mL에 용 해.
    2. 실내 온도에 냉각 솔루션을 수 있습니다.
    3. 동요와 60 ° C에 Hexadecyltrimethylammonium 브 로마 이드 (CTAB)와 열 10 g를 추가 합니다.
    4. 모든 CTAB 해산 후 실내 온도에 열과 멋진 솔루션을 제거 합니다.
  2. 못-6000 솔루션 준비
    1. 폴 리 에틸렌 글리콜 6000 및 93.5 g 이온, 증 류 된 물 1 L에 NaCl의 300 g을 분해.
    2. 후에 모든 입자는 해산, 압력솥 30 분 동안 121 ° C에서 솔루션.
    3. 압력가 마로 소독, 후 솔루션을 사용 하기 전에 실내 온도에 냉각 한다.
  3. DNA 추출
    1. 2 mL 샘플 튜브를 균질을 소용돌이 CTAB 버퍼의 500 μ와 페 놀-클로 프롬-Isoamyl 알콜의 500 μ를 추가 합니다.
    2. 0.1 m m 물리적 조직 관 ( 재료의 표참조)을 샘플 튜브의 전체 내용을 전송 합니다.
    3. 균질 20 튜브는 가장 높은 설정 두 번, 물리적 균질 화기를 사용 하 여 사이 20 s 일시 중지와 함께 s ( 재료의 표참조).
    4. 5 분 동안 3000 x g 에서 무 균된 튜브 원심
    5. 깨끗 한, 1.7 mL 튜브에는 상쾌한의 300 μ를 전송 하 고 추가 500 μ CTAB 버퍼의 원래 튜브.
    6. 다시 방법을 사용 하 여는 단계 4.3.2-4.3.3와 원심 분리기 3000 x g 에서 5 분이이 튜브 균질
    7. 원심, 후 지금 600 μ를 포함 하는 새로운 튜브에 상쾌한의 또 다른 300 μ를 전송.
    8. 600 μ는 상쾌한의 포함 된 튜브에 600 μ 클로 프롬 Isoamyl 알콜의 총을 추가 합니다.
    9. 혼합, 및 다음 짧게 원심 튜브 반전. 깨끗 한 1.7 mL 튜브에 상위 단계의 500 μ를 전송. 최고 단계만을 확인 합니다.
    10. 다음, 추가 말뚝-6000 솔루션의 1000 μ, 혼합, 및 다음 2 시간에 대 한 실 온에서 품 어 튜브 반전.
    11. 부 화, 후 원심 18200 x g, 4 ° C, 10 분에 관.
    12. 삭제는 상쾌한 고 얼음 차가운 70% 에탄올과 펠 릿을 청소.
    13. 10 분 삭제는 상쾌한 고 수 층 류에서 biosafety 내각을 펠 릿 18200 x g, 4 ° C에서 다시 튜브를 원심.
    14. 펠 릿 건조 후 각 튜브를 무료 RNAse, DNAse 무료, 메 마른 물 75 μ를 추가 합니다.
    15. Resuspended DNA는 분 광 광도 계에 의해 측정 하 고 16S rRNA 유전자 시퀀싱에 대 한 그것을 밖으로 보낼.

5. 짧은 사슬 지방산 (SCFA) 탐지 및 분석

  1. 30 분 동안 40 ° C에서 냉동된 샘플을 해 동 하 고 2:1 (v: v) 비율로 diethyl 에테르를 사용 하 여 짧은 사슬 지방산을 추출.
  2. 전송 열, 30 m, 0.25 m m를 장착 하는 GC/MS ( 재료의 표참조)을 유기 단계 ID, 0.25 µ m ( 재료의 표참조) 10 µ L 주입 됩니다.
  3. 주입 포트 온도 및 설정 초기 열 온도 260 ° C 및 125 ° C에 각각. 1 분에 대 한 초기 온도 누른 다음 250 ° C, 1 mL/min의 열 유량과 11.5 분 이상이 증가 합니다.
    참고: 이온 소스에 대 한 MS 온도 220 ° C, 250 ° C 인터페이스에 대 한.
  4. 내부 표준으로 표준 곡선 및 2 methylhexanoic 산을 사용 하 여 각 SCFA의 양을 계량.

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Representative Results

위의 프로토콜 설정을, 접종, 그리고 콜론의 본질적인 microbiota 공부 5 단계 생체 시스템의 실행에 설명 합니다. DNA 추출, 다음 아래, 데이터를 생성 하 V1V2 지역의 16S rRNA 마커 유전자 DNA 시퀀싱 미생물 센터 아 이들의 병원에 (예:, MiSeq Illumina 플랫폼)을 시퀀싱 하는 높은 처리량을 사용 하 여 수행 했다 필라델피아27의 QIIME (양적 통찰력 미생물 생태학) 버전 1.928 시퀀싱 데이터를 처리 하는 데 사용 했다 하 고 통계 분석 통계 컴퓨팅29R 환경에서 수행 되었다. 분류학 할당 Greengenes 16 참조 데이터베이스30,31를 사용 하 여 생성 되었다. OTU 관계 되는 풍부 값은 OTU 읽을 수 읽기 샘플에서의 총 수로 나누어 계산 했다. SCFA 수준은 설명 하는 프로토콜을 사용 하 여 정량 했다.

생체 외에서 지역 사회 정상 상태 균형 달성

본질적인 microbiota 및 짧은 사슬 지방산 (SCFA) 생산에서 체 외에서 다단계 시스템 연구 수 미생물 지역 사회 정상 상태에 도달 해야 합니다. 이 경우 접종 후는 taxa 그들의 틈새에서 설립 되 고 지역 사회와 그들의 대사 산물의 구성 이상 변동 됩니다. 정상 상태에서 지역 사회와 그 제품 그대로 시간이 지남에. 생체 외에서 본질적인 microbiota 연구, 안정성은 주요 요구 사항; 안정성, 없이 관찰 된 변화 실험 조건으로 인해 발생 하는 여부 또는 그들은 변형 때문 인지 확인할 수 아니다. 어떤은 문학에서 제시 되었다에 따라 커뮤니티 여겨질 수 있다 안정 시간 포인트32사이 80% 유사성 있을 때.

16S rRNA 마커 유전자 시퀀싱의 결과 사용 하 여, 주 좌표 분석 (PCoA) 플롯 unweighted 및가 중 UniFrac 거리에 따라 사회 시간 (그림 2)에 시스템의 각 지역에 개발에 대 한 생성 되었다. Unweighted 분석 종의 존재/부재의 관점에서 사회 비교합니다. 가중치 분석 뿐만 아니라 종의 존재/부재에 따라 그들을 비교 하지만, 또한 그들의 풍부를 고려. 단위 1이 둘 다 luminal 및 점 막 단계, 포함 및 단위 2만 luminal 단계. 이 분석에 따라, 지역 사회 일 1과 7 사이 평가할 수 있 변화 관찰 되었다. 그러나, 실험의 끝까지 하루 11 게시물 접종에서 샘플 PCoA 공간의 작은 지역을 점령 했다. 이것은 샘플 샘플 거리 점수 OTU 존재-부재 (그림 2A) 나 OTU 풍부 (그림 2B)에 기반에 대 한 사실 이었다. 따라서, 그것은, 11 일 후, 풍부 하 고 박테리아의 유형을 했다 다음 한 샘플 포인트에서 안정적인 관찰 되었다. 이 패턴은 단위 1의 모든 3 개의 콜론 지역 및 단위 2의 luminal 단계 luminal 및 점 막 단계에 대 한 관찰 되었다. 이 결과 그림 luminal 및 점 막 단계 안정성을 도달 하 고이 동시에 발생 했습니다.

시스템 안정성 또한 시간이 지남에 따라 짧은 사슬 지방산 (SCFAs)의 생산을 분석 하 여 조사 했다. 세 가지 가장 눈에 띄는 SCFAs (프로 산, butanoic 산 그리고 아세트산)38 가스 크로마토그래피 GC/MS를 사용 하 여 실험의 과정을 통해 각 샘플에서 측정 되었다. 이러한 측정을 프로 산과 butanoic 산, 초 산 요동 실험의 시작에서 하루 15 게시물 접종 (그림 3A-C)까지 밝혔다. 15 일 후 이러한 SCFAs의 금액 (그림 3A-C) 실험의 끝까지 발생 하는 최소한의 변경만와 일정, 남아 각 콜론 지역에서 생산. 시간 점 사이의 차이점은 프로 산 6.8%, 7.2% 초 산, 대 한, butanoic 산 8.02%의 평균. 이 유사한 지역 사회에, 사회의 변화 속성 입력 정상 상태, 시간이 지남에 안정 양의 SCFAs의 생산에 의해 표시 된 대로 나왔다. 유닛 1과 유닛 2 둘 사이의 큰 차이 없이 비슷한 양의 SCFAs, 생산 (p > 0.05). 이 SCFAs의 생산 점 막 커뮤니티의 유무에 의해 영향을 받지는 것을 나타냅니다. 이 실험에서 결정 하는 안정성의 요점은 이전 보고와 유사한, 그것은 명시 했다 5 단계 생체 외에서 시스템에 있는 지역 사회 안정화 발생 약 2 주 게시물 접종33, 주목 해야 한다 34,35.

는 지역 사회 개발에 생체 외에서 시스템은 inoculum 비슷합니다

두 번째 필수 요소는 생체 외에서 본질적인 microbiota 실험에 대 한 모델에서 개발 커뮤니티 지저분한 inoculum의 미생물 다양성을 보존. 이후이 실험에 사용 되는 시스템 제공 3 가지 콜론 지역에 대 한 어떤 한 지역 수 정확 하 게 지저분한 inoculum 동일 예상 수 없습니다. 그러나, 각 커뮤니티의 구성원 지저분한 inoculum에서 파생 되 고 모두 함께 inoculum 다양성의 유사한 수준을 유지 전망 이다.

16S rRNA 마커 유전자 시퀀싱의 결과에 따라, 각 결 장 지역의 luminal 및 점 막 단계에 대 한 평균, 안정적인 커뮤니티 결정된 (일 15-28 게시물 접종) 이었고 지저분한 inoculum (그림 4A)의 지역 사회에 비해. 이 결과 생체 외에서 시스템의 개별 콜론 지역에 개발 지역 사회 구성에 지저분한 inoculum을 유사 했다 보여줍니다. 반응 기, ClostridialesBacteroidales에 두 개의 가장 눈에 띄는 주문 그는 inoculum에 일치 합니다. 그러나, 콜론 지역에 몇 가지 낮은 풍부 세균성 주문 주문 BurkholderialesSynergistales (그림 4A)의 가장 눈에 띄는 차이와 inoculum에서 달랐다.

생체 외에서 시스템에 대 한 알파 다양성 안정화 후 사회 구조의 또 다른 조치로 inoculum와 비교 되었다. 시간이 지남에, 각 지역에 대 한 계산 섀 넌 인덱스 상승 지역 (그림 4B)에서 luminal 샘플 제외한 모든 지역의 inoculum 다양성의 비슷한 수준에 도달. 함께 찍은, 이러한 결과 생체 외에서 문화 시스템은 지저분한 inoculum 구성와 다양성 (그림 4A-B)에 비해 커뮤니티를 생산할 수 있게 보여줍니다.

를 사용 하는 생체 외에서 시스템 지역 개발 단계 특정 커뮤니티에 대 한 허용

이 시스템에서 세 가지 콜론 지역 다른 pH 값에 유지 하 고 다른 영양소 공급을 받을. (이 프로토콜 섹션에서 언급 했다). 이에 따라,이 지역에서 지역 사회 33을 차별화 예상 된다. 유닛 1과 유닛 2에서 안정적인 (15-28 일) luminal 지역 사회 가족 수준에서 결정 되었고 상대적 풍요 (그림 5)에 따라 플롯. 특정 taxa의 풍부한 점에서 3 콜론 지역 간의 차이가 각 지역 고유 지역 사회를 개발 하는 방법을 보여 줍니다. 이 그림 2그림 4A의 결과 의해 지원 됩니다. 그림 2에서는 각 지역에서 개발 된 성숙한 사회 PCoA 차트에서 서로 다른 위치에 클러스터. 그림 4A, 각 콜론 지역에 지역 사회는 지배적인 순서 일원의 비율에서 달랐다.

이 실험에 대 한 단위 1 단위 2 아무 mucin 사업자 했다 점 막 통신 사업자와 함께 제공 되었다. 이 실험적인 디자인을 바탕으로, 점 막 표면에의 기여를 검사 수 있습니다. 비교 목적으로, 단위 1, 가족 수준에서의 안정 된 (15-28 일) luminal 및 점 막 커뮤니티 상대적 풍요 (그림 6)에 따라 함께 구성 했다. 그것은 모든 3 개의 콜론에 대 한 점 막 luminal 커뮤니티의 구성 일부 taxa, 가장 눈에 띄는 되 고 Lachnospiraceae 의 풍부에 차이가 분명 하 고 Bacteroidaceae. 이러한 결과 또한 3 개의 지역에서 점 막 사회는 서로 다른 다는 것을 보여줍니다. 예를 들어 Clostridiaceae 하강 및 가로 영역의 점 막 커뮤니티에서 풍성 하 게 그리고 Veillonellaceae 는 오름차순 콜론 하지만 가로 또는 내림차순 콜론 지역 점 막 단계에서 더 높은. 함께 찍은, 이러한 수치에 결과 표시 각 단계에서 지역 사회와 지역 간의 구성은 유사에 차이 보여주는 몇몇 taxa에 대 한 각 영역 간의 명확한 차이 풍부입니다.

DNA 시퀀싱의 분석 결과 지역별 커뮤니티의 개발, 비록 지역 간의 SCFAs의 생산에 명백한 차이가 있다. 초 산의 평균 비율: 프로 산: 안정적인 커뮤니티 (15-28 일) Butanoic 산 각 지역 (그림 7A)에 대 한 계산 되었다. 다른 SCFA 비율이 상당히 유사한 동안, SCFAs 가로 오름차순, 내림차순 지역 상부 하강 지역 (그림 7B)에서 발견 된 생산의 총 금액에서 증가 이다. 이것은 유닛 1과 유닛 2에 대 한 사실 이었다.

Figure 1
그림 1: 5 단계, 체 외 실험 디자인의 그림. 완전 한 시스템 다음 구성 요소로 구성 됩니다: 한 순환 물 목욕, 질소 흐름, 유리 bioreactors의 집합, 자력 바 및 자석 교 반기, pH 프로브, 컴퓨터 제어 콘솔 40 연동 펌프를 포함 하는 컴퓨터 모니터, 그리고 냉장고입니다. 주요 시스템은 위장, 소장, 고 가로, 오름차순, 내림차순 콜론 지역 흉내 낸 bioreactors의 일련의 구성 됩니다. 두 명의 완전 한 단위 병렬로 실행 하는 실험 및 컨트롤 그룹에 대 한 제공 설정 됩니다. 즉, 10 bioreactors, 10 pH 프로브 및 10 자석 교 반기는이 실험에 필요한. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 2
그림 2: 체 외 커뮤니티 하루 11 게시물 접종 하 여 안정화. PCoA 분석에 따라 Unweighted (A)와 (B)가 중 Unifrac 거리 시간이 지남에 따라 각 지역의 luminal 및 점 막 단계에 대 한 단위 1 단위 2의 luminal 단계에 대 한. 줄거리는 PCoA 축 계산 후 구성 요소에 다양. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 3
그림 3: 하루 15 게시물 접종에 의해 생체 외에서 시스템에 의해 SCFAs의 생산 안정화. 측량 프로 산과 Butanoic 산, 초 산의 (A) 오름차순 콜론 (B) 가로 결 장 및 (C)에 대 한 시간이 지남에 콜론 내림차순. 실험 3 중에서 수행 되었다. 결과 묘사 표준 편차 오차 막대와 3 개의 독립적인 측정의 평균을 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 4
그림 4: 지저분한 inoculum 생체 외에서 시스템에서 안정 된 사회의 비교. (A)는 안정적인 커뮤니티 (D15-28), 주문 수준에서 평균 되었고 각 결 장 지역의 점 막 및 luminal 단계 및 배설물 inoculum 원형 차트 서식이 지정 된. (B)는 논 각 콜론의 지저분한 inoculum (검은 점선)에 비해 점 막 및 luminal 단계에 대 한 다양성. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 5
그림 5: luminal 및 점 막 단계 각 콜론 지역에 고유한 커뮤니티의 성장을 촉진. Luminal 및 점 막 단계 및 inoculum, 안정적인 커뮤니티 (D15-28)에 대 한 가족 수준에서 평균 상대적 풍요, 계산 하 고 각 콜론 지역에 대해 함께 꾸몄다 했다. 오차 막대는 timepoints 사이 표준 편차를 나타냅니다. AC1 오름차순 콜론 단위 1; = TC1 = 가로 장 단위 1; D c 1 콜론 단위 1; 내림차순 = AC2 = 오름차순 콜론 유닛 2; TC2 = 가로 장 단위 2; D c 2 = 내림차순 콜론 단위 2. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 6
그림 6: 체 외 시스템의 각 콜론 지역 고유 지역 사회 개발. 각 콜론 지역에 지저분한 inoculum 안정적인 커뮤니티 (D15-28)에 대 한 가족 수준에서 평균 상대적 풍요, 계산 되었고 함께 꾸몄다. 실험 3 중에서 수행 되었다. 결과 묘사 표준 편차 오차 막대와 3 개의 독립적인 측정의 평균을 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 7
그림 7: 초 산의 비율: 프로 산: Butanoic 산 비슷합니다 각 콜론 지역에 대 한. (A) 아세트산, 프로, 산과 butanoic 산 각 콜론 지역의 안정적인 커뮤니티 (D15-28)에 대 한 금액 계산 되었고 비율로 변환. (B)는 비율 각 콜론 지역에 대 한 백분율로 표시 했다. 오차 막대는 timepoints 사이 표준 편차를 나타냅니다. AC1 오름차순 콜론 단위 1; = TC1 = 가로 장 단위 1; D c 1 콜론 단위 1; 내림차순 = AC2 = 오름차순 콜론 유닛 2; TC2 = 가로 장 단위 2; D c 2 = 내림차순 콜론 단위 2. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

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Discussion

생체 외에서 자란 시스템 장의 본질적인 microbiota 연구 개발 되었습니다. 그들은 콜론33의 각 지역에 대 한 성숙한 본질적인 미생물 커뮤니티의 성장을 촉진 위장 장 관의 생리 상태를 시뮬레이션 하도록 설계 된 기구를 사용 합니다. 개념은 논리적이 고 이해할 수 있는, 본질적인 microbiota 공부를 생체 외에서 자란 시스템의 실제 실행 정밀 이해와 무엇을 요구 하 고 신뢰할 수 있는 결과 생산할 것으로 예상 합니다.

생체 외에서 본질적인 microbiota 실험에 대 한 필수 요소는 지역 사회 접종 후 안정성을 도달 해야 하 고 지저분한 inoculum의 미생물 다양성을 유지 해야 합니다. 실험 제대로 실행 하는 경우이 두 개의 필수 요소는 쉽게 하 고 예상 대로 달성 된다. 시스템의 안정성과 다양성에 영향을 미칠 것입니다 프로토콜의 중요 한 단계는 다음: 정의 된 매체와 췌 장 주스의 준비, 정확 해야 합니다 및 배달이이 기판의 일관성이 있어야 합니다. 혐 기성 조건 실험 기간 동안 유지 되어야 합니다. 각 장 지역의 pH는 시간이 지남에 따라 정확 하 게 유지 되어야 합니다. 인구 변동 및 가변 대사 산물 생산 실험 기간 동안 이러한 세 개의 매개 변수에서 변경 될 수 있습니다.

다단 생체 시스템의이 유형을 사용 하 여 여러 가지 장점이 있습니다. 특히, 그들은 콜론의 다른 영역을 시뮬레이션합니다. 그들은 또한 상단 GIT, 타 액, 그리고 pancreatin 및 담 즙의 추가에서 효소 구성 요소를 포함 하 여 식품의 체 외 소화 시뮬레이션을 디자인할 수 있습니다. 점 막 단계 추가 추가 복잡성8각 콜론 원자로에 통합할 수 있습니다. 이 지역와 개별적으로 분석 하 고 비교할 수 있는 위상 특정 미생물 커뮤니티의 개발에 결과. 시스템의 이러한 유형의 수 있습니다 쉽게 조작할 수, 물리적 재구성, pH, 온도, 또는 운송 시간, 같은 생리 적 매개 변수 변경 통해 실험적인 디자인에 따라 또는 특정 지저분한 접종 샘플26 . 중요 한 것은, 연구는 이러한 생체 시스템에서 개발 하는 지역 사회 대표 창 자 미생물 커뮤니티11,,2634설명 했습니다.

다단 생체 외에서 체계를 사용 하 여 mechanistically 본질적인 microbiota 공부를 사용할 수 있는, 그들은 제한 하지 않아도 됩니다. 첫째, 생리 적 조건이 프로그래밍 가능, 하는 동안 그들은 따라서 일반 사람을 나타내는 특정 평균 값을 사용 하 여 고정 됩니다. 이것은 상당한 간 개별 variatiability12,23이므로 단순화 이다. 둘째, 포유류 부품의 부족 한 생체 외에서 시스템을 사용 하는 이유 중 하나 이지만, 그것은 또한 고려 되어야 한다 제한. 면역 시스템 같은 포유류 특정 부품의 부족 체 외 모델 및 해당 vivo에서 microenvironment12,23사이의 차이에서 발생할 수 있습니다. 그러나, 이러한 제한 값과 mechanistically 본질적인 microbiota 공부를 생체 외에서 시스템을 사용 하 여 얻을 수 있는 통찰력에서 손상 하지 않습니다. 마지막으로, 문화는 물 또는 대사 산물의 흡수 없음와 유리 bioreactors에서 성장 된다. 이것은 중요 한 차이, 그리고 SCFAs SCFAs의 총 금액은 오름차순 내림차순으로 콜론 지역 (그림 7) 가로에서 증가 하는의 측정에서 효과 볼 수 있습니다. 이것은 반대로 vivo, 어디 SCFAs의 높은 농도 proximally, 상승 지역에서 있고 최저 농도 distally36에서 관찰의. 그러나, SCFAs의 순 생산은 각 지역에 대 한 것으로 간주, 다음 그것은 확인할 수 있습니다 대부분 SCFA 생산 오름차순 콜론에서 발생. 그것은 또한 언급 되어야 여기 그 세균 로드 하지이 실험에서 측정 되었다. 이 시스템에서 영역 세균성 부하 차이 SCFAs 생산의 총 금액에 영향을 있을 수 있습니다.

결론적으로, 그것은 잘 알려진 인간의 건강과 질병에 있는 역할을 담당 하는 본질적인 microbiota을 다이어트와 신진 대사 건강37,38사이 중개자로 작동으로 간주 됩니다. 여기, 본질적인 microbiota을 공부 하는 체 외에서 시스템의 응용 프로그램을 논의 하 고 안정적인 커뮤니티의 발전을 보여주는 실험 결과가 발표 됐다. 생체 외에서 시스템에는 많은 이점이 있다 고 설명된 실험에 설명 된 복잡 하 고 역동적인 커뮤니티의 발전을 촉진. 시스템의이 유형은 가장 본질적인 microbiota 지역 사회 내에서 식품 구성 요소와 의약품 등 외부 요인에 대 한 응답에서 변화와 상호 작용을 공부 하는 데 사용 됩니다. 이러한 생체 외에서 연구의 결과 다음 함수에 대 한 깊은 이해 및 건강 및 질병에 본질적인 microbiota의 vivo에서 연구와 함께 보완할 수 있습니다.

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Disclosures

저자 아무 경쟁 금융 관심사 있다. 상호 또는이 간행물에서 상용 제품의 언급만을 목적으로 특정 정보를 제공 하 고 미국 농 무부에 의해 승인 또는 추천을 의미 하지는 않습니다. 미국 농 무부는 평등한 기회 제공 및 고용주입니다.

Acknowledgments

양 오드리 토마스 Gahring 그녀의 GC/MS 작동에 대 한 인정 이다. 우리 또한 마시모 Marzorati 원고를 편집 하는 것을 감사 하 고 싶습니다.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
TWINSHIME Prodigest NA
Defined medium (Adult M-SHIME growth medium with starch) Prodigest NA
Masterflex tubing cole Parmer NA
Urine Drainage bag Bard NA
Labsorb Sigma-Aldrich NA
Fecal sample Openbiome NA
Syringes Becton Dickson NA
Defined medium Prodigest NA
Oxgall Bile Becton Dickson NA
Pancreatin Sigma-Aldrich NA
Glass ware Ace Glass NA
Porcine mucin Sigma-Aldrich NA
Bacteriological agar Sigma-Aldrich NA
Sterilization pouches VWR NA
BeadBug Benchmark Scientific NA
Triple-Pure High Impact Zirconium 0.1 mm Bead beater tube Benchmark Scientific NA
RNAse free, DNAse free, sterile water Roche NA
Shimadzu QP2010 Ultra GC/MS Shimadzu NA
Stabilwax-DA column, 30 m, 0.25 mm ID, 0.25 µm Restek NA
plastic mucin carriers Prodigest NA

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생명 공학 문제 144 본질적인 microbiota 생체 외에서 세균 배양 오름차순 콜론 가로 결 장 내림차순 콜론 짧은 사슬 지방산 세균성 지역 사회 생물 정보학
인간의 본질적인 Microbiota 공부 기술을 경작 하는 체 외에서 고급 적용
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Firrman, J., Liu, L., Van denMore

Firrman, J., Liu, L., Van den Abbeele, P., Tanes, C., Bittinger, K., Tomasula, P. Applying Advanced In Vitro Culturing Technology to Study the Human Gut Microbiota. J. Vis. Exp. (144), e59054, doi:10.3791/59054 (2019).

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