利用生物发光技术在小鼠模型中实时成像细菌感染

摘要

来源： Valentine， M. E. 等，《假 单胞 菌中框内基因缺失突变体的生成及简单小鼠感染模型中的毒力减弱测试》。 J. Vis. Exp. （2020）

本视频演示了利用生物发光成像方法监测活体小鼠模型中的细菌感染情况。序列生物发光和X射线成像实现了感染在宿主体内的实时可视化和解剖定位。

方案

所有涉及动物模型的程序均已由当地机构动物护理委员会和JoVE兽医审查委员会审查。

利用生物发光对感染的可视化

1. 为了观察感染进展，将染色体生物发光纵子（luxCDABE）插入检测的铜 绿假单胞 菌PGN5和VE2菌株。用于标记这些菌株的质粒和方案是在施魏策实验室开发的，可能并不适用于所有细菌的物种或菌株。重要的是，感染的可视化是可选的;因此，进行死亡率研究时，不一定需要对该纵子进行基因组插入。
2. 准备并验证菌株。此外，在每个验证步骤中检查标记菌株的生物发光情况。
3. 菌株制备完成后，按照上述步骤，将10只一组的动物注射到发光菌株。
4. 利用具备生物发光功能的动物成像系统，每3小时对动物进行24小时成像。
   1. 首先，通过设置相机参数并加热动物的舞台来准备成像仪。然后，将氧气流量设置为每分钟1.5升（或遵循制造商建议）。
   2. 成像仪和阶段稳定后，注射后立即将一只小鼠放入麻醉腔，并_以氧气 流向3.5%异氟醚注射约4分钟。麻醉方法可能因所用腔室和/或麻醉剂而异;遵循制造商的建议。通过戒断反射测试确定正确的麻醉方式。
   3. 把鼠标移到温度稳定阶段。将小鼠仰卧，双臂伸展，并为小鼠戴上鼻锥，在整个成像过程中给其注射2.5%异氟醚。
   4. 关上门，拍摄生物发光图像和小鼠的X光片。
   5. 成像完成后，将老鼠放回笼子并监测。老鼠应该在3-5分钟内恢复意识。
   6. 继续每3小时拍摄一次小鼠影像，持续24小时，每次使用每组不同的小鼠。由于再次暴露麻醉可能带来不良反应，24小时内不要重新成像小鼠。一只小鼠每24-36小时应仅接受一次麻醉。每只鼠标成像后清理成像平台。在成像时间点之间关闭成像器。
      注意： 无论注射何种菌株，生物发光都会逐渐消退。生物发光的强度和持续时间会因多种因素而异，包括注射的细菌数量、小鼠品系、细菌品系等。

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
Accu Block 数字干浴	实验室网	NC0205808	来源：费舍尔科学
内阁孵化器	VWR	1540
异体异氟醚	亨利·谢因动物健康	29405
IVIS Lumina XRMS 系列III体内成像系统	珀金斯与埃尔默	CLS136340
微脉冲器电孔器	BioRad	1652100
棱镜7	GraphPad		https://www.graphpad.com/scientific-software/prism/
SmartSpec Plus 分光光度计	生物辐射	170-2525	或者偏好的方法/供应商
XAF-8 麻醉系统过滤器	珀金斯与埃尔默	118999
XGI 8 气体麻醉系统	卡利珀生命科学/异晶体