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方法文章

唾液、唾液腺和血淋巴的采集自 Ixodes scapularis 蜱虫

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DOI:

10.3791/3894

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2012年2月21日

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本文内容

摘要

采集感染蜱虫的血淋巴、唾液腺及唾液对于研究蜱传病原体如何致病具有重要意义。本实验方案中,我们演示了如何从吸血的肩突硬蜱(Ixodes scapularis)若虫中采集血淋巴和唾液腺,并演示了从雌性肩突硬蜱(I. scapularis)成虫中采集唾液的方法。

摘要

蜱虫在全球范围内均有分布,可引发多种蜱传疾病,危害人类健康。蜱是多种病原体的传播媒介,这些病原体可导致莱姆病和蜱传回归热(Borrelia spp.)、落基山斑疹热(Rickettsia rickettsii)、埃立克体病(Ehrlichia chaffeensis 和 E. equi)、无形体病(Anaplasma phagocytophilum)、脑炎(蜱传脑炎病毒)、巴贝西虫病(Babesia spp.)、科罗拉多蜱热(Coltivirus)以及土拉菌病(Francisella tularensis)1-8。这些病原体要成功进入宿主,需通过差异性调控基因表达、与蜱体内的蛋白质相互作用,并在蜱体内迁移3,9-13。例如,引起莱姆病的病原体Borrelia burgdorferi会通过差异性基因表达,适应蜱虫自然循环中的“饱食”与“饥饿”两个阶段14,15。此外,当硬蜱属(Ixodes)蜱虫吸食血液时,Borrelia在中肠内复制,并从中肠迁移至血腔,随后到达唾液腺,最终随唾液排出而传播至宿主9,16-19。

蜱虫吸血时,宿主通常会产生强烈的止血反应和先天免疫反应11,13,20-22。尽管存在这些宿主防御反应,I. scapularis仍可持续吸血数天,因为蜱虫唾液中含有具有免疫调节作用的蛋白、溶菌因子、抗凝剂和纤溶酶,有助于蜱虫取食3,11,20,21,23。蜱虫唾液或唾液腺提取物(SGE)所具有的免疫调节活性,可促进多种蜱传病原体的传播、增殖和扩散3,20,24-27。为了进一步了解蜱传感染因子致病的机制,必须对正在吸血的蜱虫进行解剖,并收集其唾液。本视频方案展示了在将幼虫接种至小鼠后48小时和72小时,对正在吸血的I. scapularis若虫进行解剖以收集血淋巴及分离唾液腺的技术。我们还演示了从成年雌性I. scapularis蜱虫中收集唾液的方法。

方案

1. 用于制片的血淋巴采集

(视频 1)

  1. 轻柔地从动物身上取下正在吸血的蜱虫,放入3%外用过氧化氢中5分钟,再转入70%乙醇中10分钟,以进行表面消毒。
  2. 使用防脱笔在硅烷涂层载玻片上画一个圆圈,并将蜱虫置于该圆圈内。
    1. 硅烷涂层载玻片有助于血淋巴更好地附着于载玻片表面。
  3. 在解剖显微镜下观察蜱虫(物镜1X,目镜10X,总放大倍数3.5X)。
  4. 用镊子轻轻按压蜱虫背部,使其足部展开并固定蜱虫。

注意:固定蜱虫时不要用力过猛,以免破坏中肠或刺破蜱虫,导致血淋巴污染。

  1. 使用精细的一次性解剖刀在远端关节处截取蜱虫的一条或多条腿。若仅通过血淋巴检测感染性,截取一条腿即可。若需在载玻片上收集血淋巴,可截取多条腿。

注意:不要将腿部切得过于靠近身体,因为这可能导致血淋巴被中肠污染。

  1. 切断蜱虫的足部后,继续轻轻按压其背侧,使血淋巴从足部切口渗出至载玻片上。轻轻移动蜱虫,将血淋巴在载玻片上均匀涂开。

2....

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讨论

采集蜱虫的血淋巴、唾液腺及唾液,对于研究蜱传病原体在蜱虫及其宿主中的传播、流行、扩散、增殖和持续存在具有重要意义6,11-13,20,23,29。蜱虫解剖方法有多种30,31,但在采集唾液腺时,关键是要正确解剖蜱虫,以避免唾液腺破裂或遗留在蜱虫残体中。一旦将唾液腺从蜱虫体内取出,需多次清洗以去除中肠污染,随后可将其固定于载玻片上进行染色,或在磷酸盐缓冲液(PBS)中研磨以获得唾液腺提取物(SGE)。与唾液相比,SGE更易于收集,且具有与唾液相似的特性,因此可作为唾液的替代物。然而,SGE中含有来源于唾液腺细胞的额外蛋白质,而这些蛋白质并不存在于蜱虫唾液中。SGE中额外蛋白质的存在可能对某些研究有利,也可能不利,具体取决于实验目的,但研究人员在使用SGE时必须意识到这一点。SGE的一个优势在于,采集唾液腺过程中无需使用匹罗卡品。匹罗卡品是一种毒蕈碱型胆碱能激动剂,可促进唾液分泌,但在唾液采集过程中已被证明对B. burgdorferi具有细胞毒性作用32,33。多巴胺是另一种促唾液分泌激动剂,但与具有持续作用的匹罗卡品相比,多巴胺会迅速被血淋巴及其他蜱虫体.......

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披露

我们没有需要披露的内容。

致谢

作者谨此感谢虫媒疾病防治司动物资源科,特别是Andrea Peterson、Lisa Massoudi、Verna O'Brien和John Liddell,感谢他们对小鼠和兔子的饲养与维护。我们还要感谢Amy Ullmann、Theresa Russell和Barbara J. Johnson为本手稿作出的贡献。最后,我们谨向美国疾病控制与预防中心(CDC)传播沟通副主管办公室的Alissa Eckert致谢,感谢她制作了本手稿的图示插图;同时感谢Judy Lavelle,感谢她负责本手稿拍摄过程中所有相关法律事务的协调工作。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
过氧化氢Fisher ScientificH312-500
乙醇Acros Organics61509-5000
PBSBoston BioproductsBM-2205
杜蒙特精细镊子(3C型)Fisher ScientificNC9906085
硅烷处理载玻片Bioworld42763007-1
疏水笔Bioworld21750008-1
超冻 Plus 载玻片Fisher Scientific12-550-18
匹鲁卡品Sigma-AldrichP6503-5G
蛋白酶抑制剂混合物Sigma-AldrichP2714
#11 一次性手术刀Feather Safety Razor Co, Ltd.2975#11
无毒油泥Fisher ScientificS17307
毛细管Chase Scientific Glass, Inc.40A502

参考文献

  1. Quach, K. A., Boctor, F. N., Elston, D. M. What's eating you? Hyalomma ticks. Cutis. 87, 165-167 (2011).
  2. Graham, J., Stockley, K., Goldman, R. D. Tick-borne illnesses: a CME update. Pediatr. Emerg. Care. 27, 141-147 (2011).
  3. Nuttall, P. A., Paesen, G. C., Lawrie, C. H., Wang, H.

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重印与许可

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