من خلال التلقيح بالخرز ، تتيح التقنية الموصوفة تحفيز استجابة ميلانين البعوض في نظام الدورة الدموية للهيموليمف. يمكن قياس كمية الميلانين التي تغطي الخرزات بعد التشريح كمقياس للاستجابة المناعية.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
من خلال التلقيح بالخرز ، تتيح التقنية الموصوفة تحفيز استجابة ميلانين البعوض في نظام الدورة الدموية للهيموليمف. يمكن قياس كمية الميلانين التي تغطي الخرزات بعد التشريح كمقياس للاستجابة المناعية.
تحفيز الاستجابة المناعية هو أداة شائعة في الدراسات اللافقارية لدراسة فعالية وآليات الحصانة. ويستند هذا التحفيز على حقن جزيئات غير المسببة للأمراض في الحشرات، كما سيتم الكشف عن الجسيمات من قبل النظام المناعي وسوف تحفز إنتاج المؤثرات المناعية. ونحن نركز هنا على تحفيز الاستجابة التصبغ في البعوض بعوض الملاريا. نتائج استجابة التصبغ في التغليف من الجسيمات الغريبة والطفيليات مع طبقة داكنة من الميلانين. لتحفيز هذا الرد، وتلقيح البعوض مع حبات في التجويف الصدري باستخدام أنابيب microcapillary الزجاج. ثم، بعد 24 ساعة، يتم تشريح البعوض لاسترداد الخرز. يتم قياس درجة التصبغ حبة باستخدام برمجيات تحليل الصور. حبات ليس لديها آثار المسببة للأمراض الطفيليات، أو قدرتها على التهرب أو يكبت الإستجابة المناعية. هذه الحقن هي وسيلة لقنينةإعادة فعالية جهاز المناعة وتأثير التحفيز المناعي على غيرها من الصفات تاريخ الحياة، مثل الخصوبة أو طول العمر. أنها ليست بالضبط نفس يدرس مباشرة التفاعلات المضيف الطفيليات، وإنما هو أداة مثيرة للاهتمام لدراسة الحصانة والكائنات الحية فيه التطورية.
الحشرات تعتمد على الاستجابات المناعية لحماية أنفسهم ضد الطفيليات ومسببات الأمراض 1-3 أن اختراق بشرة أو المعي المتوسط ظهارة 4 بهم. في البعوض، وهذه الردود هي فعالة ضد البكتيريا 5، 6 الفيروسات والديدان الخيطية فيلارية 7، وطفيليات الملاريا 1،8،9. في البعوض، استجابة مناعية رئيسية هي التغليف من الجسيمات الغريبة مع الميلانين 10-12. قد يحدث هذا التغليف في المعى المتوسط أو في الدملمف تعميم نظام 10-12. هذا الرد التصبغ هي نتيجة المؤيدة للphenoloxidase تتالي 10-12، وأنها يمكن أن تؤدي إلى وفاة الطفيليات أو البلعمة بهم. في البعوض البالغ، حيث يقتصر عدد الخلايا hemocytes، التصبغ هو استجابة الخلطية، مثل ضد الطفيليات المتصورة أو الديدان الخيطية فيلارية 7.في بعض الحشرات الأخرى، فمن مباشر على خلايا hemocytes أن الالتفاف حول الطفيل إلى melanize منهم 7. الى جانب ذلك، الميلانين هو ضروري لعدة عملية الفسيولوجية الأخرى مثل إنتاج البيض والجروح بشرة الشفاء 7 أيضا.
يتم استخدام تحفيز الاستجابات المناعية كأداة لدراسة الحصانة الحشرات في عدة نظم نموذج الصحي الزراعي والعام 13-18. يتم استخدامه في الأنوفيليس البعوض الغامبية، الناقل الرئيسي لمرض الملاريا في أفريقيا، لدراسة التفاعلات مضيف الطفيل 14 - 16،19. وتعتمد هذه التقنيات على قدرة الحشرات للكشف عن الطفيليات مع مستقبلات التعرف على الأنماط الخاصة بهم (PRR) 2. قد البعوض أيضا الكشف عن جزيئات أخرى التدخل في تكوينها البيولوجي مثل أنماط الجزيئية المرتبطة الممرض (PAMPs)، أو كشف عن خلايا خاصة بهم تضررت بسبب الافراج عن الكولاجين والأحماض النووية. والخلايا المناعية البعوضوتستخدم الصورة مثل hemocytes للكشف عن 20-23. وأهم مسارات الإشارات المناعية IMD، تول، JAK / STAT 24، وتدخل الحمض النووي الريبي (رني) 25،26. كلا تول، ومسارات IMD تؤثر على استجابة التصبغ والتفاعل مع الموالية للphenoloxidase تتالي 10-12.
الأداة القياسية المستخدمة لتحفيز استجابة التصبغ هي تلقيح البعوض مع حبة صغيرة في الدملمف من التجويف الصدري. درجة التغليف الميلانين ومن ثم يمكن قياس 19 بعد استرداد حبة من خلال تشريح البعوض. في معظم الدراسات، تم حقن حبة واحدة فقط لكل البعوض 15،16،27، ولكن عن طريق الحقن المزيد من الخرز هو ممكن من أجل دراسة حدود استجابة التصبغ 19. يتم حقن هذه الخرز باستخدام محلول الحقن (المصل الفيزيولوجي) للحد من اضطراب في علم وظائف الأعضاء البعوض وجفاف البعوض 15،16،27. يضاف صبغ إلى هذا الحل لتخفيف اختيار حبة. انه هو نفسه من أجل حل تشريح استخدامه لاسترداد 15،16،27 حبة.
ميزة بتلقيح الحشرات مع المثيرات غير المسببة للأمراض هي القدرة على التركيز على التأثير المباشر على الاستجابة المناعية. ليس هناك أي آثار تعقيد بسبب الطفيليات المرضية 28، كبت المناعة 29-31، أو التهرب المناعة 31-34. الى جانب ذلك، من آثار التحفيز على غيرها من الصفات تاريخ الحياة، مثل طول العمر أو الخصوبة، ويمكن أيضا أن تدرس. وهكذا، والباحثين الذين يدرسون علم البيئة التطورية قد تتطلب هذه الأدوات 2،35،36. على سبيل المثال، النحل تحدى المناعية لها عمر تقصير تحت المجاعة. وقد لوحظت آثار سلبية مماثلة من التحفيز المناعي ونشر في نماذج اللافقارية المختلفة، وغالبا ما يؤدي في فترة قصيرةإيه عمر أو نجاح أقل الإنجاب 13،27،37. ويمكن إجراء مثل هذه الدراسات في بيئات مختلفة 2،4،38. تحفيز مناعة هي أيضا موضع اهتمام تلك التي تركز مباشرة على الباثولوجيا المناعية 39،40.
ويستند هذا البروتوكول على التلقيح من الخرز مع البعوض لتحفيز استجابة التصبغ ومباشرة قياس كمية الميلانين. وهذا يتيح دراسة كمية ونوعية الاستجابة التصبغ في إعدادات التجريبية المختلفة. ويمكن تمديد هذه أداة لتحفيز الاستجابة المناعية الأخرى، مثل استجابة مضادة للجراثيم البكتيريا 41 بالحرارة قتل. ويمكن أيضا أن تتم في كثير من الأوضاع البيئية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. محلول ملحي للحقن وتشريح
2. إعداد شعري
3. البعوض تربية
4. مختارات الخرزة مع شعري
5. التعامل مع البعوض والتلقيح
6. البعوضتشريح والخرزة التصوير الفوتوغرافي
7. تحليل صورة: الخرزة التصبغ
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
لم البعوض ليس كل melanize حبات في نفس الطريق، وبعض حبات كانت أقل مغطاة الميلانين من غيرها (الشكل 1). في الواقع، لا تزال بعض الخرز الأزرق بسبب نقص التصبغ، في حين أن البعض الآخر مظلم تماما (الشكل 1). كانت موحدة قيمة التصبغ التي كتبها الخطية إلى قيمة تتراوح بين 0 (وهو ما يعادل حبة زرقاء وunmelanized) و 100 (المقابلة لحبة السوداء وmelanized بشدة) (الشكل 2A و 2B). وتشير هذه القيم ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
هذه التقنية حقن مفيدة لتحفيز ودراسة استجابة التصبغ في البعوض. على سبيل المثال، وهنا قمنا بدراسة تأثير الحمل محفزات المناعة.
في خطوة حاسمة في هذا الإجراء هو لتطعيم صحيح البعوض. أي ضرر المفرط لعضلات الطيران أو البعوضة نفسها قد يمنع البعوض من التغذية أو قد قتل من قبل تشريح. والخطوة الرئيسية الثانية هي للحفاظ على البعوض على الجليد طويلة بما فيه الكفاية ليطيح به دون قتلهم. وهناك عاء صغير تسهيل وتسريع عملية، لأنها تتيح...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعلن المؤلفون أنه ليس لديهم مصالح مالية متنافسة.
كان هذا البحث ممكنا من خلال تمويل من جامعة نوشاتيل. نود أن نشكر جميع الطلاب الذين ساعدوا في تحسين هذه التقنية ، وهم زميلنا كيفن ثيفنت. نود أيضا أن نشكر أعضاء مختبر توماس على إتاحة مختبرهم. نود أن نشكر جانيت تيبل على مساعدتها في تربية البعوض. نود أيضا أن نشكر Loyal Hall في مختبر Pr. Tom Baker على مساعدته في إعداد الأنابيب الزجاجية الشعرية الدقيقة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| الأنابيب الزجاجية الشعرية الدقيقة GB120TF-10 | science-products.com | GB120TF-10 | http://www.science-products.com/Products/CatalogG/Glass/Glass.html |
| Microcaps لمبة ماصة شعرية | Drumond | 1-000-9000 | |
| سالب الشحنة Sephadex CM C-25 حبات | Sigma-Aldrich ، Steinheim ، ألمانيا | C25120 SIGMA | تحتاج إلى القليل لبدء |
| الميثيل الأخضر | يحتاج Sigma-Aldrich | 323829 ALDRICH | إلى القليل لبدء |
| 1.47f7 | مفتوح المصدر | من Software ImageJ |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.