所有涉及动物模型的操作均已通过当地机构动物护理委员会和 JoVE 兽医审查委员会的审核。
1. 培养 马拉色菌 在实验室条件下
注意:除非另有说明,本方案中使用的所有试剂和培养基均应储存在室温(RT,20 – 25 °C)下,因为较低温度可能抑制真菌生长。
- 制备液体改良Dixon(mDixon)培养基 马拉色菌 生长。配制500 mL液体mDixon培养基时,将18 g麦芽提取物、10 g脱水牛胆汁、5 mL Tween-40、3 g蛋白胨、1 mL甘油和1 mL油酸溶解于500 mL蒸馏H2O (dH2O)。用 HCl 将培养基 pH 值调至 6,然后高压灭菌。将培养基在室温下保存。
- 在高压灭菌前,将7.5 g琼脂加入500 mL mDixon培养基中,制备mDixon琼脂平板。高压灭菌后,使用搅拌棒和磁力加热板缓慢冷却mDixon琼脂,以避免培养基在冷却过程中局部凝固。
- 待琼脂冷却至 50 – 60 °C 后,在超净工作台中将液体分装至培养皿中,并于室温下静置过夜使其干燥。
注意: 琼脂平板在包裹后倒置存放于4 °C,可保存数周以避免蒸发。
- 获取 马拉色菌 分离并复苏冻干保存的菌种 马拉色菌 根据供应商提供的说明进行操作。
- 在无菌的 100 mL 三角瓶中加入 10 mL 液体 mDixon 培养基,并接种复苏后的菌种 马拉色菌 按照试剂提供商的说明制备悬浮液。将培养物置于30 °C、180 rpm的摇床培养箱中孵育。
- 观察生长情况 马拉色菌 定期观察培养物的颜色和浑浊度,以监测其生长情况,通常表现为乳白色和浑浊。生长动力学取决于细菌的种类和菌株。 马拉色菌 在某些情况下可能特别缓慢 马拉色菌 是从冻干菌种新近复苏的。图1A).
- 通过将3份浓密培养的菌液与1份无菌甘油混合制备甘油菌种保存液 马拉色菌 在 mDixon 培养基中培养,加入1份无菌99%甘油。分装 马拉色菌将甘油混合物加入无菌螺口管中,并于 -80 °C 保存。
- 用于体外扩增,接种于培养板 马拉色菌属 使用接种环将mDixon液体培养物或冻存的甘油菌种(从4 °C取出并恢复至室温)接种至mDixon琼脂平板上。
注意: 从4 °C将mDixon琼脂平板转移至室温后再使用,因为低温的mDixon琼脂会抑制真菌生长。
- 孵育琼脂平板 马拉色菌 倒置于30 °C的恒温培养箱(不振荡)中培养。观察菌体生长情况 马拉色菌 定期观察菌落。
注意: 马拉色菌 mDixon 琼脂平板上的菌落在 3 至 5 天内出现,呈乳白色、无光泽、表面光滑,凸起状图1B).
- 储存 马拉色菌属 在室温下培养 mDixon 琼脂平板上的菌落约 2 周。随后,通过划线法接种制备新的 mDixon 琼脂平板 马拉色菌 从冻存的甘油菌种中复苏,具体步骤如1.7所述。
2. 实验用接种物的制备 马拉色菌 小鼠感染
- 在无菌的100 mL锥形瓶中,加入10 mL液体mDixon培养基,并接种3–5个单菌落 马拉色菌 来自 mDixon 琼脂平板的菌落(见步骤 1, 图1B).
- 孵育 马拉色菌 在30 °C、180 rpm条件下培养约48至96小时,直至培养物呈乳白色且浑浊(图1A).
注意: 完成所需的时间 马拉色菌 生长依赖于 马拉色菌 物种和菌株以及用于接种的真菌量。
- 转移2 mL的 马拉色菌 将培养物转移至一支无菌的2 mL微量离心管中,在10,000 ×g条件下离心1分钟 x g。
- 弃去上清液,加入1 mL磷酸盐缓冲液(PBS)重悬沉淀。再次于10,000 ×g离心1分钟 x g.
- 洗涤后,用移液器剧烈吹打将沉淀重悬于1 mL PBS中,并在600 nm处测定溶液的光密度(OD600)。A600)使用分光光度计进行测定。稀释 马拉色菌 用 PBS 将悬浮液稀释 20–50 倍以进行 OD 测定,确保读数在 0.1 至 1 之间。
注意: 3天培养物的密度 马拉色菌 通常在15至30 OD之间变化A600,取决于 马拉色菌 物种和菌株以及用于接种培养物的酵母细胞数量(步骤 2.1)。 马拉色菌 tends to form aggregates,因此,必须进行剧烈的吹打以确保悬液的均匀性。
- 分装一定体积的 马拉色菌 PBS 悬浮液,其密度对应于 4 ODA600 加入无菌的2 mL离心管中。每个待感染动物准备1管。
- 离心含有 马拉色菌 10,000 × g 离心 1 分钟。
- 弃去上清液,重悬沉淀 马拉色菌 在200 µL天然橄榄油中重悬沉淀(相当于2 OD)A600 酵母细胞/100 µl 橄榄油.
注意: 橄榄油被发现是经表皮感染的一种良好载体 马拉色菌,作为 马拉色菌 是一种亲脂性且依赖脂质的酵母。与PBS相比,橄榄油更易被皮肤吸收。但需注意,其悬浮并不容易 马拉色菌属 在橄榄油中。改善 马拉色菌通过涡旋振荡制备橄榄油悬浮液。将悬浮液于室温保存,直至用于感染实验。
- 为对照组动物的模拟感染准备仅含橄榄油的试管。
3. 感染小鼠 马拉色菌
- 订购6至8周龄的雌性C57BL/6小鼠,并在实验动物设施中适应至少一周。每组准备3至5只小鼠,包括一个未感染的对照组。
- 配制无菌麻醉混合液,其中含1.3 mg/mL 塞拉嗪(Xylazine)和6.5 mg/mL 氯胺酮(Ketamine),溶于PBS中。5 mL麻醉混合液足以麻醉20只动物。根据需麻醉动物的数量调整混合液的体积。
- 通过腹腔注射方式给予每克体重10 µL的麻醉混合液(相当于每千克体重65 mg氯胺酮和13 mg塞拉嗪),将麻醉后的小鼠置于37 °C加热垫上。
注意:在上述剂量下,动物通常可维持麻醉状态约30至60分钟。
- 使用镊子轻夹后肢足部以检查反射,确认动物已完全麻醉。
- 在眼睛表面涂抹眼用软膏,防止麻醉期间角膜脱水。
- 可选:使用测厚规(量程0 - 5 mm)测量双耳耳廓厚度。每只耳朵测量两个不同区域,并计算每耳的平均耳厚。
注意:耳厚测量为可选步骤,取决于具体研究问题。但如果将耳厚作为皮肤炎症的检测指标,则必须在感染前测量基础耳厚(见步骤4)。
- 可选:通过轻微胶带剥离法破坏耳背部表皮屏障:手动将一小段胶带贴附于皮肤并撕下,重复5次,每次使用新的胶带。
注意:Malassezia在表皮屏障受损的皮肤上诱发的皮肤炎症比完整皮肤更为显著(图2A)。
- 使用无菌移液器将100 µL(ODA600为2)的Malassezia/橄榄油悬液局部涂抹于每只耳朵的背侧。设置仅使用橄榄油处理的对照组(溶剂对照组)。
注意:在涂抹前应剧烈涡旋振荡Malassezia/橄榄油悬液,以确保Malassezia均匀悬浮。
- 将麻醉后的小鼠留在加热垫上,防止低体温,直至出现恢复迹象(如胡须运动、呼吸频率增加等)。
- 向颈背部皮下注射200 µL无菌预温的2%葡萄糖溶液,以支持其代谢和再水化。
注意:配制无菌2%葡萄糖溶液的方法为:将1 mg葡萄糖溶解于50 mL PBS中,并使用0.2 µm滤器过滤。溶液可在4 °C保存。
- 将动物放回其笼具中。
4. 分析 马拉色菌诱导的皮肤炎症
注意:本方案描述了感染期间由马拉色菌(Malassezia)诱导的耳部肿胀分析方法,该指标可用于评估皮肤炎症程度。在进行胶带剥离和/或感染前(步骤 3.5),必须测量耳部基础厚度,这是分析真菌诱导耳部肿胀的前提条件。
- 为感染Malassezia的动物及对照动物准备异氟烷麻醉室,用于短期麻醉。
- 每次将一只动物转移至麻醉室中,并等待其完全麻醉。
注意: 正确麻醉的体征包括全身完全放松以及缓慢而深的(侧腹)呼吸。需密切监测麻醉状态,因长时间暴露于异氟烷可能致命。
- 将动物从麻醉室中取出,并放置于组织表面。
- 使用千分尺(量程 0 - 5 mm)测量耳部厚度。对每只耳朵的两个不同区域进行测量,并计算每只耳朵的平均厚度(见步骤 3.5)。
- 将动物放回笼中。
注意: 异氟烷麻醉作用持续时间极短,动物在离开异氟烷麻醉室后约 30 秒内即可恢复。
- 通过从感染后各时间点测得的耳部平均厚度中减去感染前(胶带剥离和/或感染前)测得的基线平均耳厚,计算耳部厚度的增加量。
- 将计算所得数值绘制成耳部厚度增加量随时间变化的曲线,或 alternatively 绘制每只动物或每组动物的总耳部厚度随时间变化的曲线(图 2B)。
5. 检测感染皮肤中的真菌负荷
- 为每只待取材的耳朵准备一个无菌的2 mL 微离心管,管内含0.5 mL 无菌的0.05% Nonidet P40 (NP40) 溶液(溶于dH₂O)2O 和一个已灭菌的钢球(直径 5 mm)。
- 使用精密天平称量离心管,并记录精确重量。
- 通过 CO 气体安乐死小鼠2 窒息
- 在基部切除耳组织,转移至含有 0.5 mL 无菌 dH 中 0.05% NP40 的离心管中2O,如步骤 5.1 - 5.2 中所述。
- 称量装有耳组织的离心管,通过从含组织的管重减去空管重量,计算每个样品的实际重量。
- 使用组织匀浆器在25 Hz条件下匀浆耳组织6分钟。确保组织充分匀浆。
- 将每种样本各100 µL(相当于每份匀浆液的1/5,稀释倍数=5)涂布于mDixon琼脂平板上,倒置平板于30°C培养箱中培养。
注意: 根据预期的真菌载量调整接种的匀浆液量。确保接种足量的匀浆液,使每平板获得至少10个但不超过250个菌落,以便于准确计数。可选地,每个样本可接种多个平板,使用不同稀释度的匀浆液。
- 检查生长情况 马拉色菌 定期观察菌落。
注意: 菌落通常在2至3天后变得可见。所需时间 马拉色菌 菌落生长所需时间取决于物种和菌株 马拉色菌.
- 统计每块平板上的菌落数。
- 使用以下公式计算每克组织中的菌落形成单位数(CFU/g 组织):
CFU/g 组织 =(平板上菌落数)×(稀释倍数)/(皮肤样本重量,单位为 g)。
注意: 最低检测限的近似值可通过以下公式进行评估:最低检测限 = (每平板1个菌落)×(稀释倍数)/(所有皮肤样本的平均重量,单位为g)。
- 真菌载量通常以对数尺度绘制图 2C).