March 17th, 2014
نحن تصف طريقة أجار حبات لإقامة عدوى مجرى الهواء المستمر على المدى الطويل المزمن الزائفة الزنجارية في نموذج الفأر.
الهدف العام من هذا الإجراء هو تحديد عدوى مجرى الهواء الهوائية الكاذبة المزمنة طويلة الأمد في الفئران. يتم تحقيق ذلك عن طريق زراعة السلالة البكتيرية الهوائية الكاذبة المختارة أولا. الخطوة الثانية هي تضمين البكتيريا في حبات أجار صغيرة عن طريق خلط البكتيريا مع الأجار والزيوت المعدنية عند 50 درجة مئوية ، ثم تبريد الخليط عند أربع درجات مئوية تحت التحريك البطيء والمستمر.
بعد ذلك ، تتم إزالة الزيت المعدني عن طريق عدة غسلات باستخدام PBS ويتم تجانس كمية من حبات الأجار وطلاءها على ألواح أجار لتحديد المحتوى البكتيري ، تتمثل الخطوة الأخيرة في حقن بضعة ميكرولترات من معلق حبة أجار في القصبة الهوائية للفئران لإنشاء عدوى مزمنة في الرئة الهوائية الكاذبة. في النهاية ، يمكن استعادة سائل غسل القصبات الهوائية والرئتين في نقاط زمنية مختلفة من التحدي وطلاءها على ألواح أجار للكشف عن النسبة المئوية للفئران المصابة بشكل مزمن والحمل البكتيري في الموجات الهوائية للفئران الناجية. الميزة الرئيسية لطرق aga bits هذه على الطرق الحالية هي أنها تسمح بعدوى مزمنة مستقرة طويلة الأمد في نسبة عالية من الفئران مما يؤدي إلى استمرار الحمل البكتيري المستقر لمدة تصل إلى شهر واحد.
توفر طرق بت AGA في رئة الفأر الحالة الهوائية الدقيقة التي تسمح للبكتيريا بالنمو في شكل مستعمرات صغيرة. على غرار نمو مخاط مرضى التليف الكيسي ، يمكن أن تساعد هذه الأساليب الباحثين في معالجة الأسئلة الرئيسية حول التسبب في التليف الكيسي وأمراض الجهاز التنفسي الأخرى واختبار علاجات جديدة ضد عدوى الرئة المزمنة في السودومونا sgin. يمكن أيضا استخدام الطرق لتحقيق العدوى المزمنة بمسببات الأمراض الأخرى ، بما في ذلك العدوى المشتركة ل bur XO Apache أو Staphylococcus Iris مع مسببات الأمراض المختلفة أو المنافسة ، ومن الممكن أيضا إجراء تجارب توضح أن الإجراء سيكون إما الفينو ، ما بعد الدكتوراه ، وكاميل ريفا ، طالب دكتوراه في مختبري قبل ثلاثة أيام من تحدي الفأر ، قم بتلقيح حلقة مليئة بمولد الهواء الكاذب من ثقافة مخزون 80 درجة مئوية تحت الصفر إلى طبق أجار الصويا وتحضنه عند 37 درجة مئوية بين عشية وضحاها.
في اليوم التالي. اختر مستعمرة واحدة ملقحة في خمسة ملليلتر من مرق الصويا وتحضنها عند 37 درجة مئوية طوال الليل في حاضنة اهتزاز بسرعة 200 دورة في الدقيقة في صباح اليوم التالي ، وقم بتخفيف كمية صغيرة من الثقافة البكتيرية بين عشية وضحاها في محلول ملحي مخزن بالفوسفات عند واحد إلى 50. ثم قم بقياس الكثافة البصرية عند 600 نانومتر.
بعد ذلك ، قم بتخفيف الثقافة البكتيرية بين عشية وضحاها عن طريق إضافة اثنين من OD من المعلق البكتيري في أنبوب جديد يحتوي على 20 مل من TSB الطازج المحتضن عند 37 درجة مئوية لمدة ثلاث إلى أربع ساعات تقريبا لتسجيل المرحلة في حاضنة اهتزاز عند 200 دورة في الدقيقة حتى يتم الوصول إلى إجمالي 10 إلى 50 OD. بمجرد أن تصل pseudomonas aerosa إلى مرحلة السجل ، اجمع الخلايا البكتيرية عن طريق الطرد المركزي عند 2،700 مرة ، والجاذبية لمدة 15 دقيقة عند أربع درجات مئوية وتخلص من المادة الطافية. بعد ذلك.
قمبتعليق الحبيبات البكتيرية في مليلتر واحد من PBS المعقم والدوامة تماما لإعادة تعليقها تماما. ثم امزج ملليلترا واحدا من المعلق البكتيري مع تسعة ملليلتر من TSA السائل المتوازن مسبقا إلى 50 درجة مئوية. أضف هذا الخليط إلى الزيت المعدني الثقيل الذي يسخن 50 درجة مئوية.
يقلب على الفور لمدة ست دقائق في درجة حرارة الغرفة. يجب أن ينتج عن التحريض دوامة مرئية في الزيت. بعد ذلك ، يبرد المزيج إلى أربع درجات مئوية مع التحريك بأقل سرعة لمدة 35 دقيقة.
ثم استرح في الثلج لمدة 20 دقيقة إضافية. بعد ذلك ، قم بنقل حبات الأجار إلى أنابيب صقر سعة 50 مليلتر وأجهزة طرد مركزي في 2 ، 700 مرة. الجاذبية لمدة 15 دقيقة عند أربع درجات مئوية.
قم بإزالة الزيت المعدني بدقة واغسل حبيبات أجار باستخدام PBS معقم. كرر الإجراء ست مرات بعد ثلاث غسلات. يمكن تكوير الخرزات عن طريق الجاذبية بدلا من استخدام جهاز الطرد المركزي بعد الغسيل الأخير.
أعد تعليق حبات الأجار في 20 إلى 30 مل من PBS متجانسة بشكل معقم 0.5 مل من الخرز. بعد ذلك ، قم بتخفيف 100 ميكرولتر من الخرز المتجانس في 900 ميكرولتر من PBS المعقم وبشكل متسلسل. خفف الخرزات ست مرات حتى 10 إلى سالب سادس بنسبة واحد إلى 10.
ثم التخفيف التسلسلي للوحة على لوحات TSA بما في ذلك غير المخفف. عينة تصل إلى 10 إلى سالب سادس واحتضان الصفائح عند 37 درجة مئوية. قم بقياس قطر الخرزة باستخدام مجهر ضوئي مقلوب في عدة مجالات.
يجب أن يتراوح قطر الخرزة بين 100 و 200 ميكرون قبل تحدي الفئران. احسب عدد وحدات تشكيل المستعمرة على لوحات TSA من أجل تحديد عدد CFU لكل مليلتر في تعليق حبة أجار. ثم اضبط حجم حبات الأجار إلى اثنين إلى أربعة أضعاف 10 إلى CFU السابع لكل مليلتر للوصول إلى اللقاح الأمثل من واحد إلى مرتين في 10 إلى السادس في 50 ميكرولتر.
ضع فأر ذكر يبلغ من العمر ستة إلى ثمانية أسابيع تم تخديره مسبقا بالكيتامين والزيلازين في وضع ضعيف على وسادة تدفئة ، وقم بتطهير معطفه بنسبة 70٪ من الإيثانول. كشف القصبة الهوائية عن طريق قطع رأسي للجلد. بعد ذلك ، استخدم الملقط لفصل العضلات التي تغطي القصبة الهوائية.
ثم خذ ما يصل إلى 50 ميكرولترا من تعليق حبة أجار بواسطة حقنة ملليلتر واحد. بعد ذلك ، قم بتنبيب القصبة الهوائية بقسطرة وقم بإرفاق حقنة المليلتر الواحد مع تعليق حبة أجار بالقسطرة. ادفع مكبس المحقنة برفق للسماح بزرع الخرزات في الرئة.
ثم أغلق الشق باستخدام مشابك خياطة. في هذه الخطوة. ضع الفأر القتل رحيم في وضع ضعيف وقم بتطهير معطفه بنسبة 70٪ من الإيثانول.
بعد ذلك ، قم بفضح القصبة الهوائية والقفص الصدري عن طريق قطع رأسي للجلد. بعد ذلك ، قم بتعريض الرئتين عن طريق قطع الحجاب الحاجز. أدخل خيطا خياطة أسفل القصبة الهوائية باستخدام ملاقط وقم بتنبيب القصبة الهوائية بقسطرة.
ثم اسحب طرفي خيط الخياطة لربط القسطرة بالقصبة الهوائية وليس الخيط حول القصبة الهوائية. الآن خذ ملليلترا واحدا من وسط زراعة الخلية باستخدام حقنة سعة مليلتر واحد وقم بتثبيتها بالقسطرة. ادفع مكبس المحقنة لغسل الرئتين ، واسترجع السائل على الفور ، وقم بتخزينه في أنبوب سعة 15 مل.
كرر هذه الخطوة ثلاث مرات بإجمالي ثلاثة ملليلتر من الوسط ، ثم قم بتخزين سائل غسل القصبات الهوائية على الجليد لجمع وتحليل الرئتين. استئصال الرئتين من الماوس. شطفها في PBS معقمة.
ثم افصل الفصوص. ضعها في أنبوب دائري القاع مع ملليلترين من PBS المعقم واحفظها على الثلج. تجانس الرئتين بشكل معقم وتسلسلي.
تمييع المتجانس في PBS بنسبة واحد إلى 10. ثم التخفيفات التسلسلية لللوحة ، بما في ذلك العينة غير المخففة على ألواح TSA وتحتضن عند 37 درجة مئوية بين عشية وضحاها. خذ سائل BAL من الجليد وقم بتسخينه بمحلول ترك بنسبة واحد إلى اثنين تحت مجهر ضوئي مقلوب.
احسب العدد الإجمالي للخلايا في غرفة عد خلايا بوركر لجهاز الطرد المركزي لعدد الخلايا التفاضلي لسائل BAL عند 330 ضعف الجاذبية لمدة ثماني دقائق عند أربع درجات مئوية. بعد ذلك ، تخلص من المادة الطافية وأعد تعليق الحبيبات بتركيز 1 مليون خلية لكل مليلتر في وسط زراعة الخلايا الذي يحتوي على 10٪ من مكان مصل الأبقار الجنينية. ينزلق المجهر ويصفى في الفتحات المناسبة في cyto يدور مع مرشحات الورق المقوى التي تواجه مركزه.
ماصة 150 ميكرولتر من كل عينة في الآبار المناسبة للسيتوزين والانتقاء المركزي هي جهاز طرد مركزي سيتو عند 300 مرة من الجاذبية لمدة خمس دقائق. ثم يجب ملاحظة بقعة من الخلايا بعد تلطيخ العد التفاضلي للبقع يمكن إجراؤه في المجهر. يوضح هذا الشكل المسار الزمني للعدوى المزمنة الهوائية الكاذبة مع PA oh سلالة مرجعية واحدة و RP 73.
الإجهاد السريري لكل نقطة زمنية. تمثل الرسوم البيانية النسبة المئوية للوفيات الناجمة عن تجرثم الدم باللون الأحمر والبقاء على قيد الحياة باللون الرمادي ، أو النسبة المئوية للحيوانات التي تخلصت من العدوى باللون الأبيض ، وتلك القادرة على إثبات عدوى مزمنة باللون الأخضر. تعتبر السلالة السريرية pseudomonas aerogen RP 73 أكثر كفاءة في إنشاء عدوى مزمنة مقارنة بسلالة مختبرية PA oh واحدة.
تم القتل الرحيم للفئران الباقية في النقاط الزمنية المحددة وتم حصاد الرئتين وتجانسهما وزراعتهما على ألواح TSA لتحديد الحمل البكتيري. تظهر منحنيات نمو سلالات P oh one و RP 73 في رئتي الفئران أن كمية البكتيريا في ثلاثة أيام بعد الإصابة أعلى ل P oh one مقارنة ب RP 73. ثم من سبعة أيام فصاعدا عند إنشاء العدوى المزمنة ، يستقر الحمل البكتيري بين 10 إلى الرابع و 10 إلى CFU الخامس لكل رئة لكلتا السلالتين بعد سبعة أيام من العدوى المزمنة بسلالة RP 73 السريرية ، تم تقييم تجنيد الخلايا الالتهابية في سائل BAL.
عدد الكريات البيض الكلية أعلى بكثير في الفئران المصابة RP 73 مقارنة بالفئران غير المصابة. الخلايا الأكثر تمثيلا هي العدلات التي تشير إلى استجابة كبيرة من قبل الجهاز المناعي الفطري للعدوى المزمنة. في المربع أدناه ، تشير الأسهم إلى العدلات والبلاعم كما هو موضح في بقعة على شريحة بعد دوران سيتو.
يظهر هنا تلطيخ الهيماتين والأيوزين على الأقسام النسيجية لرئتي الفئران بعد سبعة أيام من العدوى المزمنة ب rp. يمكن ملاحظة 73 حبة سلالة سريرية يشار إليها بالسهام في تجويف الشعب الهوائية والمستعمرات الدقيقة للخلايا البكتيرية. في المناطق المصابة ، تتميز القصبات الهوائية والحمة الرئوية بتجنيد الخلايا الالتهابية الهائلة.
في حين أن المسالك الهوائية للفأر غير المصاب كانت واضحة من الخلايا الالتهابية ، فإن القطر والتركيز النهائي ل BES هي تفاصيل مهمة للغاية. لتحقيق نتيجة جيدة ، من المهم أن تتذكر أن الحجم يتأثر بمعدل التوجيه أثناء مرحلة التبريد ، وأن كمية البداية من البكتيريا يمكن أن تؤثر على التخفيف النهائي للخرز. علاوة على ذلك ، فإن اختيار سلالة الكاذبة المناسبة ، والتي تسبب انخفاض معدل وفيات الفئران ونسبة عالية من العدوى المزمنة ، سيقلل من عدد الفئران المستخدمة.
بعد إصابة الفئران ، يتم إجراء العد البكتيري. بالإضافة إلى ذلك ، الاستجابة الالتهابية من حيث العدد الكلي والتفاضلي للخلايا في مستوى VIR القصبي ، يمكن إجراء تحليل السيتوكين السائل ومقايسة ميلو بيروكسيداز والتحليل النسيجي من أجل دراسة استجابة القرحة للعدوى البكتيرية. لا تنس أن العمل مع مسببات الأمراض الانتهازية مثل pseudomonas يمكن أن يفسد اللحية ويجب دائما اتخاذ التطبيقات ، مثل ارتداء القفازات ، والتعامل مع البكتيريا تحت خزانة السلامة الحيوية ، واستخدام تقنيات معقمة.
سمح تطوير النماذج الحيوانية المناسبة بالاختبار قبل السريري للجزيئات الجديدة المضادة للبكتيريا والمضادة للالتهابات. هذه خطوة مهمة للتدخلات العلاجية المستقبلية لعدوى الرئة في المرضى المصابين بالتليف الكيسي أو أمراض الجهاز التنفسي الأخرى.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
تصف هذه المقالة طريقة كرات الأغار لتأسيس عدوى مزمنة مستمرة في مجرى الهواء بسبب بكتيريا الزائفة الزنجارية في نموذج الفأر. تتيح هذه الطريقة ثبات الحمل البكتيري، مما يسهل البحث عن العدوى المزمنة.
Establishing stable chronic infection models is critical for evaluating therapeutic candidates targeting persistent bacterial pathogens in cystic fibrosis and related respiratory diseases. The agar-beads method enables reproducible long-term Pseudomonas aeruginosa lung infection in mice, supporting preclinical assessment of antibacterial and anti-inflammatory compounds. This approach addresses a key translational gap by providing a disease-relevant system with measurable infection persistence and host response.
The method fits within the discovery continuum from target validation through lead optimization to preclinical efficacy testing, particularly for anti-infective and host-modulating therapies.