وقد تم التحقيق في التفاعلات من مسببات الأمراض البكتيرية مع الخلايا المضيفة على نطاق واسع باستخدام طرق زراعة الخلايا في المختبر. استخدام مثل هذه المقايسات ثقافة الخلية، التصاق البكتيريا إلى الخلايا المضيفة، تحديد مستقبلات الخلية المضيفة، الخلية المضيفة مسارات إشارات والغزو الجرثومي للخلايا المضيفة كلها قد درس بالتفصيل، مما أدى في كثير من الملاحظات الهامة. ومع ذلك يتم تنفيذ مثل هذه المقايسات ثقافة الخلية تحت الظروف الهوائية التي قد لا تكون ممثلة للبيئة في الجسم الحي. وجود قيود كبيرة من نماذج في المختبر تستخدم لدراسة التهابات الجهاز الهضمي هو أن الظروف الثقافة بما في ذلك مستويات الاوكسجين عالية يفضلون عموما بقاء الخلية حقيقية النواة. لكن الظروف في لمعة الأمعاء سيكون اللاهوائية تقريبا. مسببات الأمراض المعوية في بيئة منخفضة الأوكسجين جدا التعبير عن الجينات الفوعة التي التعبير التغيرات في الظروف الهوائية 2. على هذا النحو، الحصول على بيانات باستخدام معيار خلية ثقافة نماذج مAY تعطي مؤشرا غير دقيق من التفاعلات البكتيرية مع الخلايا المضيفة.
العطيفة الصائمية هو العامل المسبب الرئيسي لالتهاب المعدة والأمعاء الحاد الجرثومي في جميع أنحاء العالم، مع الأعراض التي تتراوح من إسهال خفيف إلى الأمعاء الالتهابية الحادة. غالبية C. الصائمية العدوى نتيجة في التهاب المعدة والأمعاء غير معقدة، لكن C. الصائمية هو أيضا وكيل المعدية الأكثر شيوعا التي تم تحديدها في اعتلال الأعصاب المحيطية بما في ذلك متلازمة غيان باريه (GBS). في المملكة المتحدة، تشير التقديرات إلى أن هناك أكثر من 500،000 حالة من حالات التهاب الأمعاء الناجم عن C. عدوى الصائمية كل عام بتكلفة يتوقع أن اقتصاد المملكة المتحدة من 580 مليون جنيه إسترليني. في العالم النامي، C. الصائمية هو السبب الرئيسي للوفيات بين الأطفال. وعلى الرغم من الأهمية التي لا جدال من عدوى العطيفة وعقود من البحث، بما في ذلك التحليل القائم على علم الجينوم شامل، C. الصائمية المرضية لا تزال تفهم سيئةالعود، وعلى النقيض من مسببات الأمراض المعوية الأخرى مثل السالمونيلا، كولاي، الشغيلة، وضمة الكوليرا. عدم وجود نموذج حيواني صغيرة مريحة هو أحد الأسباب الرئيسية لهذا 3. كما تستخدم على نطاق واسع في نماذج العدوى المختبر هي أكثر مناسبة لدراسة microaerophilic C. الصائمية من مسببات الأمراض المعوية عن الأخرى التي هي اللاهوائيات اختياري. في حين C. ومن المسلم به الصائمية كأحد العوامل الممرضة الغازية، وآليات C. غزو الصائمية من الخلايا الظهارية في الأمعاء (IECS) لا تزال غير واضحة 4،5. C. وقد تبين غزو الصائمية أن تعتمد على إما microfilaments، الأنابيب الدقيقة، مزيج من الاثنين معا أو لا 5. اللبس في هذا المجال هو على الارجح بسبب استخدام غير مناسب في الظروف فحص المختبر.
وقد استخدمت عدد من مختلف المقايسات ثقافة الخلية للتحقيق في تفاعلات C. الصائميةمع الخلايا المضيفة. كاتشو-2 6، وكانت جميعها تستخدم INT 407 7، وT84 8 خطوط الخلايا لدراسة التصاق وغزو قدرات مختلفة C. سلالات الصائمية. ومع ذلك، فإن مستويات التصاق البكتيريا وغزو لC. الصائمية مع IECS هي أقل بشكل كبير من مسببات الأمراض المعوية الأخرى ل9. وcoculturing من C. الصائمية مع IECS يتم تنفيذ عادة في حاضنة CO 2 في ظل ظروف قريبة من مستويات الأوكسجين في الغلاف الجوي، اللازمة لبقاء IECS. C. سوف الصائمية التعبير الجيني تكون مختلفة جدا في بيئة منخفضة الأوكسجين من تجويف الأمعاء بالمقارنة مع ظروف الأوكسجين في الغلاف الجوي.
وقد تم تطوير استخدام غرفة (VDC) نظام إنتشار عمودي الذي يسمح coculture من البكتيريا والخلايا المضيفة في ظل ظروف الغاز 1،10،11 مختلف المتوسطة و. هذا النظام يحاكي ظروف في أمعاء الإنسان حيث البكتيريا ستكون الأمم المتحدةوسيتم تزويد ظروف دير منخفض جدا من الأوكسجين، بينما الأنسجة مع الأوكسجين من مجرى الدم. وضعت الطبقات الوحيدة IEC الاستقطاب نمت في الخاص 0.4 ميكرون مرشحات في VDC خلق مقصورة قمية وbasolateral، التي امتلأت بشكل فردي مع مرق البكتيرية والخلية مستنبت على التوالي (الشكل 1). وضعت VDC في الجو المتغير الحاضنة تحتوي على 85٪ N 2، 5٪ O 2، و 10٪ CO 2 عند 37 درجة مئوية، وهو ما يمثل الظروف المثلى لC. الصائمية. وقد غادر مقصورة قمية مفتوحة ومعرضة للجو microaerobic داخل الغلاف الجوي حاضنة متغير، في حين أن المقصورة basolateral مختومة تم توفيرها مع الأوكسجين من قبل الإدارة المستمر لل5٪ CO 2/95٪ O 2 خليط الغاز مع أنبوب منفذ منع تراكم الضغط . وتأكدت كاتشو-2 بقاء الخلية وسلامة أحادي الطبقة في ظل هذه الظروف من خلال رصد ايلى بطريق الظهارةالمقاومة ctrical (طير) عبر أحادي الطبقة أكثر من 24 ساعة لإثبات بقاء كاتشو-2 أحادي الطبقة الخلية الجسدية والفصل بين المقصورات قمية وbasolateral في ظل ظروف انخفاض الأكسجين في مقصورة القمي. أظهرت طير من الطبقات الوحيدة في لجان التنمية القروية المحافظة في الغلاف الجوي حاضنة متغير (شروط microaerobic) وفي ثقافة الخلية القياسية CO 2 الحاضنة (الظروف الهوائية) توجد فروق ذات دلالة، مما يدل على سلامة أحادي الطبقة الخلية تحت الظروف الجوية المختلفة 1. في ظل ظروف microaerobic، ظلت منعطفات ضيقة الحاضر وزعت بالتساوي بين حدود الخلية ونمط تلطيخ occludin مماثلة لخلايا حافظت تحت الظروف الهوائية 1.
تفاعلات C. الصائمية مع كاتشو-2 و T84 الخلايا في VDC تم التحقيق من خلال تقييم التفاعل البكتيري (التصاق والغزو) والغزو. اثنين C. مختلفة الصائمية البرية من نوع straiواستخدمت NS 1. C. الصائمية 11168H هو مشتق مفرط التحرك من سلالة تسلسل الأصلي NCTC11168. يظهر سلالة 11168H مستويات أعلى بكثير الاستعمار في نموذج الاستعمار كتكوت وبالتالي تعتبر سلالة مناسبة للاستخدام للدراسات التفاعل المضيف الممرض. 81-176 هو الإنسان وعزل هي واحدة من سلالات مختبر درس على نطاق واسع معظم الغازية. C. أضيفت سلالات الصائمية إلى المقصورة قمية من VDC تحت أي ظروف microaerobic أو الهوائية. لاحظنا سجلت معدلات أعلى لكلا التفاعل وغزو لC. الصائمية في ظل ظروف microaerobic 1. زيادة C. كانت التفاعلات الصائمية لا يرجع إلى زيادة في أعداد البكتيريا في ظل ظروف microaerobic 1. تدعم هذه البيانات فرضيتنا بأن البيئة منخفضة الأوكسجين في مقصورة قمية من VDC يعزز التفاعلات البكتيريا المضيفة ويشير إلى أن خصائص الغازية من C. الصائمية هي incrخفت في ظل هذه الظروف. كان هذا هو التقرير الأول عن استخدام نموذج VDC لدراسة العوامل المسببة للأمراض البكتيرية الغازية ويسلط الضوء على أهمية أداء في فحوصات المختبر تحت ظروف العدوى التي تحاكي بشكل وثيق الوضع في الجسم الحي. نموذج VDC يمكن أن تستخدم لدراسة التفاعلات المضيف الممرض للعديد من الأنواع البكتيرية المختلفة.