2023年1月13日
本方案描述了一种获取肽类及其他化合物(如小分子抗真菌剂)对白色念珠菌(Candida albicans)抗真菌活性定量数据的方法。该方法采用光密度测定而非菌落形成单位计数来量化生长抑制,节省了时间和资源。
多肽正在被研究作为新型抗真菌分子。本方案可用于研究针对人类真菌病原体白色念珠菌的抗真菌效果。与需要在琼脂上操作的其他方法相比,该技术可提供关于抗真菌活性的定量数据,同时缩短实验时间并减少塑料废弃物。
除了检测对白色念珠菌的活性外,本方案还可用于检测对其他酵母形态细胞的活性,以及小分子抗真菌剂的活性。首先将所需白色念珠菌菌株接种至含有10毫升液体酵母提取物-蛋白胨-葡萄糖(YPD)培养基的培养管中。在30摄氏度、230 rpm条件下,于旋转摇床中培养过夜。将过夜培养的白色念珠菌进行传代培养,并继续培养至在600纳米波长下的光密度值达到约1.0至1.2。
将每种肽溶于无菌水,并稀释至所需最高浓度的两倍,然后向96孔圆底培养板每行的第一孔中加入40微升所需肽的储备溶液。接着,在含有肽的各排第2至第12列中加入20微升无菌超纯水。为在培养板上对肽储备溶液进行连续稀释至第10列,需从第1列转移20微升至第2列,并通过反复吹打混匀。
重复稀释过程至第10列,其中将含有40微升肽溶液,为第1列浓度的1比512稀释。完成后,从第10列中移除20微升肽溶液并弃去。将白色念珠菌(C.albicans)亚培养物转移至15毫升离心管中,在室温下以3,900 g离心3分钟。
用移液管或倾倒法去除上清液。用1毫升2毫摩尔磷酸钠缓冲液重悬沉淀,将悬液转移至1.7毫升离心管中。离心收集细胞沉淀,并弃去上清液。
再次将沉淀重悬于1毫升2毫摩尔磷酸钠缓冲液中,再洗涤2次,最终使洗涤后的细胞悬浮于1毫升2毫摩尔磷酸钠缓冲液中。测定洗涤后细胞悬浮液的细胞密度,并用2毫摩尔磷酸钠缓冲液将细胞悬浮液稀释至每毫升5 × 10⁵个细胞。取稀释后的白色念珠菌细胞悬浮液,向每行的第1至第10列以及第12列各加入20微升,然后向第11列加入20微升2毫摩尔磷酸钠缓冲液。
盖上盖子1,并将其放入30摄氏度的培养箱中孵育30分钟。准备一个新的96孔培养板,通过向2号板的所有孔中加入100微升YPD,然后向2号板的所有孔中加入100微升2毫摩尔的磷酸钠缓冲液,以测定细胞活力。为稀释1号板中的样品,从培养箱中取出1号板,并向每个孔中加入280微升1毫摩尔的磷酸钠缓冲液。
用移液器充分混匀内容物后,从1号板转移8微升至2号板的对应孔中。操作完成后,将盖好的2号板置于微孔板摇床中,在30摄氏度下以350转/分钟振荡17小时。通过上下吹打混匀2号板的所有孔,确保所有细胞重新悬浮。
使用吸光度酶标仪测定2号板中每个孔在600纳米波长处的光密度值。以肽浓度为自变量,绘制细胞活力降低的曲线,计算生长抑制百分比,并确定肽对白色念珠菌(C.albicans)生长的影响。在将肽与白色念珠菌细胞共孵育后,通过菌落形成单位(CFU)计数法以及结合光密度测定的所述实验方案来定量抗真菌活性。
利用光密度读数获得的数据具有高度可重复性,这由重复样本较小的标准偏差所表明。在执行本方案时,应将白色念珠菌细胞在30摄氏度下培养,以维持其酵母形态,因为光密度测量在菌丝细胞中不可靠。该方法的高效性使研究人员能够通过测试更多种类的肽段及其浓度,开展大规模的三重重复研究,以评估肽段活性。
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本研究提出了一种评估肽类和小分子试剂对人类病原真菌白色念珠菌(Candida albicans)抗真菌活性的实验方案。通过利用光密度测定,该方法可更高效地定量生长抑制情况,与传统的菌落形成单位计数相比,节省了时间和资源。
定量抗真菌药物敏感性测试对于抗真菌药物研发早期阶段的靶点验证和化合物筛选至关重要。该基于光密度的实验方案能够快速、可重复地测定多肽对Candida albicans的抗真菌效果,相较于传统的菌落计数法,显著减少了时间和资源消耗。该方法支持高通量评估,可直接促进抗真菌研发项目中的候选化合物优先排序及作用机制风险评估。
该方案整合了早期发现与先导化合物鉴定的衔接环节,可实现抗真菌项目中快速的假设验证和化合物优先排序。