Name: 利用生物发光成像之间调查的协同作用肺炎链球菌 A型流感病毒的婴儿小鼠 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-04-14T11:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 47 s
Description: 了解利用生物发光成像技术监测肺炎链球菌与A型流感病毒在婴儿小鼠中的协同感染动态。该方法可实时追踪病原体在宿主体内的扩散过程，为研究呼吸道感染机制提供重要工具。

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作者感谢美国阿拉巴马大学伯明翰分校的大卫·布赖尔斯（David Briles）提供的技术建议。我们还要感谢墨尔本大学动物福利官陈玉婷（Yvette Chen）和动物设施经理大卫·泰勒（David Taylor），感谢他们在动物福利与伦理方面，以及针对本论文所述实验的干预标准和人道终点的制定过程中提供的有益建议和讨论。
Odilia Wijburg 和 Patrick Reading 获得 NHMRC R.D. Wright 奖学金的支持，Kirsty Short 获得 GSK 研究生资助和 Puzey 奖学金的支持。

<ol><li>Brundage, J. F., Shanks, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deaths+from+bacterial+pneumonia+during+1918-19+influenza+pandemic%5BTitle%5D)+AND+%22Emerg+Infect+Dis%22%5BJournal%5D)">Deaths from bacterial pneumonia during 1918-19 influenza pandemic.</a> Emerg Infect Dis. 14, 1193-1199 (2008).</li>
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<li>Diavatopoulos, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influenza+A+virus+facilitates+Streptococcus+pneumoniae+transmission+and+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Faseb+J%22%5BJournal%5D)">Influenza A virus facilitates Streptococcus pneumoniae transmission and disease.</a> Faseb J. , (2010).</li>
<li>Orihuela, C. J., Gao, G., Francis, K. P., Yu, J., Tuomanen, E. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tissue-specific+contributions+of+pneumococcal+virulence+factors+to+pathogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Infect+Dis%22%5BJournal%5D)">Tissue-specific contributions of pneumococcal virulence factors to pathogenesis.</a> J Infect Dis. 190, 1661-1669 (2004).</li>
<li>Kadurugamuwa, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+monitoring+of+pneumococcal+meningitis+and+evaluation+of+treatment+efficacy+in+an+experimental+mouse+model%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Imaging%22%5BJournal%5D)">Noninvasive monitoring of pneumococcal meningitis and evaluation of treatment efficacy in an experimental mouse model.</a> Mol Imaging. 4, 137-142 (2005).</li>
<li>Smith, M. W., Schmidt, J. E., Rehg, J. E., Orihuela, C. J., McCullers, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Induction+of+pro-+and+anti-inflammatory+molecules+in+a+mouse+model+of+pneumococcal+pneumonia+after+influenza%5BTitle%5D)+AND+%22Comp+Med%22%5BJournal%5D)">Induction of pro- and anti-inflammatory molecules in a mouse model of pneumococcal pneumonia after influenza.</a> Comp Med. 57, 82-89 (2007).</li>
<li>Owen, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nasal-associated+lymphoid+tissue+and+olfactory+epithelium+as+portals+of+entry+for+Burkholderia+pseudomallei+in+murine+melioidosis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Infect+Dis%22%5BJournal%5D)">Nasal-associated lymphoid tissue and olfactory epithelium as portals of entry for Burkholderia pseudomallei in murine melioidosis.</a> J Infect Dis. 199, 1761-1770 (2009).</li>
<li>Luker, G. D., Leib, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Luciferase+real-time+bioluminescence+imaging+for+the+study+of+viral+pathogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Luciferase real-time bioluminescence imaging for the study of viral pathogenesis.</a> Methods Mol Biol. 292, 285-296 (2005).</li>
<li>Hutchens, M., Luker, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Applications+of+bioluminescence+imaging+to+the+study+of+infectious+diseases%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Applications of bioluminescence imaging to the study of infectious diseases.</a> Cell Microbiol. 9, 2315-2322 (2007).</li>
</ol>

本视频文章的制作由Caliper Life Sciences赞助。

体内成像技术结合IVIS成像系统是一种独特的方法，可实现对微生物致病过程的实时可视化4, 6-9。本文展示了该技术在研究婴儿小鼠中S. pneumoniae与流感病毒协同作用方面的应用。由于该技术具有非侵入性，我们能够长期动态监测每只小鼠个体感染的进展过程。这使我们能够记录共同饲养的婴儿小鼠之间肺炎链球菌传播的动力学特征3。该技术的非侵入性特点使研究人员能够在每个实验中使用更少的动物，从而减少动物使用量。此外，还可利用IVIS成像系统观察感染扩散至体内此前未知的感染部位，以及通过解剖难以取样的部位（如中耳）。
在开始成像实验之前，我们通过测定组织匀浆中的活菌数量，确认了生物发光EF3030菌株的定植水平与亲本EF3030菌株相当。此外，我们首先证实，与亲本EF3030菌株的结果一致（结果未显示），流感病毒感染会导致定植动物鼻咽部生物发光EF3030菌株的载量增加。
尽管IVIS技术操作简便，且能产生可重复且易于理解的数据，但实验设计必须严谨，以最大限度地提高该技术的灵敏度和实用性。例如，IVIS相机的灵敏度会受到组织深度和不透光性的影响。 8这在我们的经验中会提高源自肺部的生物发光信号的检测限。此外，深色毛发和色素沉着的皮肤会使光透射降低多达10倍（相较于无毛小鼠） 8在开发该方法的过程中，我们已优化本方案以适用于5至14日龄的C57BL/6小鼠，并已证实IVIS可用于检测生物发光标记的病原体在20日龄C57BL/6小鼠中的定植情况 S. pneumoniae EF3030。然而，在裸鼠或BALB/c小鼠中进行这些实验时，信号检测灵敏度可能会提高。尽管如此，IVIS相机仍代表了一种新颖的方法，可用于监测、表征并最终理解 体内 流感病毒感染后肺炎链球菌病的发病机制

利用生物发光成像研究协同作用 肺炎链球菌 以及流感病毒a在幼鼠中的研究

Using Bioluminescent Imaging to Investigate Synergism Between Streptococcus pneumoniae and Influenza A Virus in Infant Mice

在1918年流感病毒大流行期间，全球约有5000万人死亡，其中大多数死亡病例并非单纯由流感病毒感染所致。相反，多数个体被认为死于继发性细菌感染，主要由细菌 肺炎链球菌 （肺炎链球菌）。在1957年亚洲流感病毒大流行期间以及流感病毒季节性暴发期间，均相继观察到流感病毒感染与肺炎链球菌感染之间的协同作用关系（详见综述于 1, 2）。在此，我们介绍一种用于研究流感病毒A与共感染导致发病率升高的潜在机制的实验方案。 S. pneumoniae 感染。我们建立了一种可靠的、可重复的新生小鼠模型，用于展示流感病毒感染定植有特定微生物的小鼠后所产生的影响。 S. pneumoniae通过本方案，我们首次揭示了共同饲养的新生小鼠之间肺炎链球菌传播的动力学特征 体内 成像 3.

流感病毒A型的并发感染是无症状携带Streptococcus pneumoniae期间诱发侵袭性肺炎球菌疾病的因素之一。本文介绍了一种利用幼鼠建立混合感染的方法，用于研究这两种呼吸道病原体之间的协同作用。

利用生物发光成像研究协同作用 肺炎链球菌 以及流感病毒A在幼鼠中的研究

在1918年流感病毒大流行期间，全球约有5000万人死亡，其中大多数死亡病例并非由……所致

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Immunology and Infection

免疫学与感染

利用生物发光成像之间调查的协同作用肺炎链球菌 A型流感病毒的婴儿小鼠

本文描述了在活体动物中进行细菌感染生物发光成像的方法。通过改造病原体使其表达荧光素酶，从而实现对活体动物体内感染的光学整体成像。可利用表达荧光素酶的病原体感染动物模型，并通过生物发光成像实时观察疾病的发展过程。...

利用荧光素酶对小鼠细菌感染进行成像

来源：de Vries, C. R., et al., 一种迟发接种的慢性Pseudomonas aeruginosa伤口感染模型。J. Vis. Exp. (2020)。本视频展示了一种生物发光成像技术，用于监测活体小鼠模型中细菌感染的进展。携带 luxABCDE...

小鼠细菌感染的生物发光成像

来源：Seman, B. G., et al. 一种革兰氏阴性菌败血症的新生儿成像模型。J. Vis. Exp.

使用包被的生物发光细菌建立新生小鼠感染模型

来源： Valentine, M. E. 等人，框内基因缺失突变体的构建 铜绿假单胞菌 并在简单的感染小鼠模型中检测毒力减弱情况。 J. Vis. Exp.

利用生物发光技术在小鼠模型中对细菌感染进行实时成像

来源： Lenhard, A. 等 一种小鼠模型用于研究转变过程 肺炎链球菌 从定植者到病原体：病毒共感染重现年龄加剧的疾病进程 视频实验杂志 (2022)本视频展示了一种小鼠共感染模型，其中流感病毒引发向 肺炎链球菌...

一种用于研究致病性转变的小鼠模型 肺炎链球菌 继发性病毒感染

本视频展示了一种利用表达重组荧光素酶和荧光蛋白的双报告流感病毒A在小鼠模型中追踪病毒感染的方法。该方法可同时用于活体（in vivo）和离体（ex...

一种带有荧光素酶-荧光报告基因的流感病毒用于追踪病毒感染

利用生物发光细菌实时观察肺炎链球菌毒力因子在急性小鼠肺炎模型中的影响

本研究中，我们介绍了一种在流感病毒感染后对小鼠气管黏膜进行双光子活体成像及细胞相互作用分析的实验方案。该方案对于研究呼吸道感染过程中免疫细胞动态变化的研究人员具有重要意义。...

利用双光子活体显微镜成像流感病毒感染期间气管黏膜中的细胞相互作用

甲型流感病毒（IAV）是具有传染性的呼吸道病原体，可引起每年的流行和偶发的大流行。本文介绍了一种利用新型重组荧光素酶和荧光双报告甲型流感病毒（BIRFLU）在活体中追踪病毒感染的实验方案。该方法为研究人员提供了在活体内研究甲型流感病毒的优良工具。...

一种用于活体成像与病毒侵染定量检测的荧光素酶-荧光报告流感病毒

新生小鼠感染发光的 E. coli O1:K1:H7...

一种革兰氏阴性菌败血症的新生儿影像学模型

本文描述了一种新型小鼠模型，用于研究肺炎链球菌在病毒感染期间从无症状定植者转变为致病性病原体的过程。该模型可轻松适用于研究疾病进展不同阶段以及多种宿主中多微生物与宿主-病原体之间的相互作用。...

小鼠模型在转变过程中的应用 肺炎链球菌 从定植者到病原体：病毒共感染重现年龄加剧的疾病进程

了解利用生物发光成像技术监测肺炎链球菌与A型流感病毒在婴儿小鼠中的协同感染动态。该方法可实时追踪病原体在宿主体内的扩散过程，为研究呼吸道感染机制提供重要工具。

利用生物发光成像研究协同作用肺炎链球菌以及流感病毒A在幼鼠中的研究

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