2011年5月24日
鼠鞭虫(Trichuris muris)感染是一种肠道Th2免疫模型,其中具有抗性的小鼠会产生保护性的Th2反应,而易感小鼠则会产生病理性Th1反应。
本实验的总体目标是建立并维持一种自然的肝片吸虫感染模型。首先,通过口服灌胃法使小鼠感染肝片吸虫卵。21天后,处死感染动物,采集血液、肠系膜淋巴结、粪便颗粒、结肠和肝脏组织。
利用这些样本,可分析针对TRICKS的免疫应答。可使用镜像分析血清样本,并通过溶血素检测TRAs特异性抗体。
体外重刺激淋巴结细胞可用于分析细胞免疫反应。可使用Western印迹法检测粪便颗粒中的蛋白质含量,并通过结肠的QPCR分析进行基因表达分析。最后,盲肠尖端可用于组织学检查,而其余部分可用于测定感染小鼠的寄生虫负荷。
最终可以获得结果,以判断小鼠对弓形虫(Trails MOUs)感染是否具有抗性或易感性,并可对针对该寄生虫的免疫应答进行表征。该方法有助于回答免疫学领域的关键问题,例如哪些因素调控辅助性T细胞的活化,以及哪些蛋白质是TH2细胞分化所必需的。弓形虫(Trauss MOUs)卵囊可在免疫缺陷小鼠或遗传易感品系(如KR品系)中增殖,感染后35天可通过安乐死小鼠收集卵囊。
暴露动物的腹侧表面,使用无菌镊子和剪刀以乙醇冲洗小鼠腹部。抓住腹部皮肤并做一个小切口。暴露腹腔内容物,识别盲肠和近端结肠,然后将其切除。
将器官转移至含有青霉素和链霉素的补充DMEM的10厘米培养皿中。然后用镊子剪开盲肠和近端结肠,暴露肠腔和虫体。将打开的器官放入含有PBS的烧杯中,轻轻振荡以洗去粪便。
清洗盲肠后,将其转移至新的培养皿中,使用光滑的弯头镊子轻轻取出寄生虫。将每只小鼠体内的所有寄生虫转移至六孔板的一个孔中,该孔内含有5毫升添加抗生素的DMEM培养基。将六孔板连同湿润的纸巾一起放入密封容器内,于37°C孵育4小时,使寄生虫产卵。
孵育结束后,用镊子将线虫从原始孔中取出,并分装到两个含有DMEM的新孔中。以这种方式分装线虫可最大限度地利用移液器回收虫卵。收集原始孔中剩余的含有分泌抗原和虫卵的培养基,并转移至15毫升Falcon管中。
将离心管在3000 RPM下离心五分钟。然后移除并保存上清液,其中含有四小时抗原,将含有沉淀的试管用无菌水重悬。再次将含有线虫的六孔板置于37°C,孵育过夜,次日早晨进行后续操作。
弃去线虫后,收集孔中的内容物(如前所示),离心上清液以分离虫卵。保留含有过夜抗原的上清液,并将虫卵重悬于水中。与之前相同,将这些虫卵与四小时孵育获得的虫卵合并。
用70微米的滤网过滤虫卵,以去除残留的线虫。然后将虫卵转移至75平方厘米的锥形瓶中。用铝箔包裹锥形瓶以避光,并在室温下储存六周。
这将使卵在六周后成熟并孵化。清洗卵,搅拌水,并计数可存活的卵。如图所示。
以具有活力的孵化卵和无活力的卵为例,Reese's 采用 50 每 50 微升的 Exeter 浓度。此时,卵可在感染小鼠前于 4°C 下保存。务必充分重悬含有卵的溶液。
将所需量的接种物转移至一个14毫升带卡扣盖的试管中,并颠倒试管以混匀。用适合动物体型的适当尺寸的饲喂针头连接1毫升注射器,吸取200微升虫卵。抓住小鼠颈部皮肤固定,通过口服灌胃方式给予虫卵。
将感染的小鼠放回笼中,继续感染过程21天。21天后,使用未加肝素的注射器通过心脏穿刺采集感染小鼠的血液。在二氧化碳安乐死后,血液样本可保存在4°C条件下。
用于通过ELISA分离血清并分析tra特异性IgG和IgE。按照前述方法暴露小鼠腹腔。然后使用镊子用剪刀或另一把镊子将盲肠拉出。
将小肠推向右侧,暴露肠系膜淋巴结。小心地摘取淋巴结,注意不要损伤肠道,并将其放入含有2毫升培养基的15毫升Falcon管中。随后可将淋巴结细胞在体外用虫体培养物的4小时抗原S上清液进行再刺激,以分析针对寄生虫的细胞免疫反应。
获取淋巴结后,使用镊子按照前述方法切除盲肠和结肠,从远端结肠中分离粪便颗粒,并将其放入2毫升的氧气管中,粪便颗粒可在-20 °C条件下保存,并使用剪刀通过Western blot检测蛋白质含量。剪取约1厘米长的近端结肠组织,放入含有RNA保存液的离心管中,随后在4 °C条件下保存。
用镊子夹住盲肠末端,从盲肠尖端剪下约五毫米的组织。使用3毫升注射器和22号针头,用PBS冲洗样本。然后将其转移至含有4%多聚甲醛的5毫升带螺帽管中。
经戊醛固定的盲肠样本可在 4 摄氏度下保存,并用于组织学分析。将剩余的盲肠组织放入培养皿中,并在负 20 摄氏度下冷冻以杀死寄生虫。为便于计数寄生虫,将盲肠组织解冻后置于含有约 5 毫升水的培养皿中,使用剪刀进行操作。
切开盲肠以暴露管腔,并轻轻摇晃,将粪便收集到培养皿中。将清洁的盲肠放入盛有水的新培养皿中,用光滑的弯头镊子刮取肠上皮细胞。然后将盲肠转移至另一盛有水的培养皿中,将组织撕成小块。
在解剖显微镜下观察粪便、肠上皮细胞和盲肠组织,计数虫体,边计数边将其移除,并放入新的培养皿中。此处展示的是盲肠内的虫体在分离前后的正常形态。感染后,tragus mirrors black six小鼠能够控制寄生虫,而KR小鼠则出现寄生虫负荷升高的现象。
同样易感的A KR小鼠在感染后产生的TRA特异性IgG2a抗体滴度显著高于C57BL/6小鼠,该结果通过血清ELISA测定确定。本实验中,Western blot分析显示,在感染后,C57BL/6小鼠粪便中杯状细胞特异性蛋白RELMβ的含量增加,而A KR小鼠则无此现象。对盲肠远端进行组织学分析表明,在抵抗性TRA感染的C57BL/6小鼠中出现杯状细胞增生及黏液分泌,而在易感的A KR小鼠中则未见此现象。
观看本视频后,您应充分了解如何扩增三日疟原虫卵囊、感染实验小鼠,并获取肠道组织、肠系膜、肠系淋巴结和血液,以分析易感或抗性小鼠体内的感染情况。
查看完整文字稿并访问数千部科学视频
鼠鞭虫(Trichuris muris)感染是研究 Th2 免疫反应的肠道模型。具有抗性的小鼠会发展出保护性的 Th2 反应,而易感小鼠则表现出病理性的 Th1 反应。
Trichuris muris 感染模型能够精确解析体内2型免疫机制和肠道上皮反应,支持免疫调节疗法的靶点验证。该系统为评估免疫效应功能、通路去风险化以及与胃肠道炎症和宿主-病原体相互作用相关的生物标志物发现提供了强有力的平台。其转化价值在于可模拟与人类相关的免疫极化和上皮重塑过程,为早期研发管线决策提供依据。
该模型整合了从早期发现到临床前验证的全过程,支持胃肠道免疫调节的假设验证、靶点去风险化以及生物标志物的匹配。