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Methodenartikel

Nicht-invasive Bildgebung von der angeborenen Immunantwort in einem Zebrafisch-Larven Modell

10.7K Aufrufe

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DOI:

10.3791/52788

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21. April 2015

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In diesem Artikel

Zusammenfassung

Hier präsentieren wir ein Protokoll zur Erzeugung und Bildgebung einer lokalisierten bakteriellen Infektion im otischen Vesikel des Zebrafisches.

Zusammenfassung

Die aquatische Erreger Streptococcus iniae, ist seit mehr als 100 Millionen Dollar in jährlichen Verluste für die Aquakultur zuständig und in der Lage ist, die systemische Erkrankung in beiden Fische und Menschen. Ein besseres Verständnis der S. iniae Pathogenese der Erkrankung erfordert eine entsprechende Modellsystem. Die genetische Lenkbarkeit und die optische Transparenz der frühen Entwicklungsstadien von Zebrabärbling ermöglichen die Erzeugung und nicht-invasive Abbildung von transgenen Linien mit fluoreszenzmarkierten Immunzellen. Das adaptive Immunsystem nicht voll funktionsfähig, bis mehrere Wochen nach der Befruchtung, aber Zebrafisch-Larven haben eine konservierte Wirbel angeborenen Immunsystems mit beiden Neutrophilen und Makrophagen. Somit ist die Erzeugung eines Larveninfektionsmodell ermöglicht die Untersuchung des spezifischen Beitrags der angeborenen Immunität bei der Kontrolle S. iniae Infektion.

Die Website der Mikroinjektion wird geprüft, ob eine Infektionsystemische oder zunächst lokalisiert. Hier präsentieren wir unsere Protokolle für Ohrbläschen Injektion von Zebrafisch im Alter von 2-3 Tagen nach der Befruchtung sowie unsere Methoden zur Fluoreszenz konfokale Abbildung der Infektion. Eine lokalisierte Infektion Website ermöglicht die Beobachtung der ersten Mikroben-Invasion, Rekrutierung von Wirtszellen und die Verbreitung der Infektion. Unsere Ergebnisse unter Verwendung des Zebrafisch-Larven-Modell von S. iniae Infektion zeigen, daß Zebrafisch kann verwendet werden, um die unterschiedlichen Beiträge von Aufnahme Neutrophilen und Makrophagen in lokalisierten bakteriellen Infektionen zu untersuchen. Darüber hinaus wird beschrieben, wie Photomarkierung von Immunzellen können einzelne Wirtszelle Schicksal im Verlauf der Infektion zu verfolgen.

Einleitung

Streptococcus iniae ist ein großer Wasserkrankheitserreger, der in der Lage ist, die systemische Krankheiten bei den Fischen und Menschen 1 ist. Während S. iniae ist für große Verluste in der Aquakultur-Industrie zuständig ist, ist es auch ein Potenzial Zoonoseerreger, der Lage verursacht Erkrankung bei immun menschlichen Wirten mit klinischen Erkrankungen ähnlich denen von anderen Streptokokken menschlichen Erregern verwendet wird. Aufgrund ihrer Ähnlichkeit mit menschlicher Krankheitserreger, ist es wichtig, S. studieren iniae Pathogenese der Erkrankung in Zusammenhang mit einem natürlichen Wirt. Ein erwachsenen Zebraf....

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Protokoll

Adulten und embryonalen Zebrafisch wurde in Übereinstimmung mit der University of Wisconsin-Madison Forschung Tier Resources Center erhalten.

1. Vorbereitung Mikroinjektionsnadeln

  1. Bereiten dünnwandige Glaskapillare Injektionsnadeln (1,0 OD / ID 0,75) mit einer Mikropipette Abzieher Gerät mit den folgenden Einstellungen: Luftdruck 200, Wärme 502, ziehen 90, Geschwindigkeit 80, 70 Mal, Sendezeit zu Beginn des Zieh 5, Sendezeit am Ende des Pull 5.
  2. Mit einer feinen Pinzette, brechen Sie die Spitze der Nadel gezogen wird, so dass die Spitzenöffnung hat einen Durchmesser von etwa 10 um.

2. V....

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Ergebnisse

Mikroinjektion von S. iniae in das Ohrbläschen (Abbildung 1 und 2) zu einer Reaktion zunächst lokalisiert Host. Wenn korrekt injiziert, sollten die Bakterien nur in der Ohrbläschen und nicht in das umliegende Gewebe oder Blut zu erkennen. Dies kann bei der Mikroinjektion mit Phenolrot-Farbstoff (1A) sichtbar gemacht werden. Alternativ, wenn markierten Bakterien injiziert werden, einen schnellen Scan des infizierten Larven sofort nach der Injektion kann bestätig.......

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Diskussion

Die Infektion Verfahren verwendet hier ist nützlich für die Untersuchung der Immunantwort des Wirts zu einer anfänglich lokalisierten Infektion bei 2-3 dpf Embryonen und Larven. Der Fokus eines Entzündungsreiz, wie Infektion, in einem geschlossenen Hohlraum, wie der Ohrbläschen ermöglicht die Untersuchung von Neutrophilen und Makrophagen-Chemotaxis und Phagozytose. Eine Einschränkung des Injizierens von Bakterien in das Ohrbläschen ist, daß die Fähigkeit von Neutrophilen, effizient phagozytieren Bakterien in mit Flüssig.......

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Offenlegungen

Die Autoren erklären, dass sie keine konkurrierenden finanziellen Interessen haben.

Danksagungen

Die Autoren bedanken sich bei Labormitglieder für Zebrafisch Pflege und Wartung zu danken. Diese Arbeit wurde vom National Institutes of Health, National Research Service Award A155397 EA Harvie und NIH R01GM074827 Anna Huttenlocher unterstützt.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
1,7 ml EppendorfsMidSciAVSS1700
14 ml Falcon TubeBD Falcon352059
27 G x ½ Zoll NadelBD Biosciences305109
96-Well-PlatteCorning Incorporated3596
AgarBD Biosciences214030
CellTracker RedMolecular Probes, InvitrogenC34552
CNA agarDot Scientific, Inc7126A
Einweg-TransferpipettenFisher Scientific13-711-7m
PräpariergerätNikonSMZ745
DMSOSigma AldrichD2650
Ethanol 200 proofMDS2292
FeinpinzetteFein Science Tools11251-20
GelkammVWR27372-4824,2 mm breit, 1,5 mm dick
GlasbodenschalenSonderanfertigung, indem ein 16 - 18 mm Loch in die Mitte des Bodens einer 35 mm Gewebekulturschale gebohrt und ein 22 mm rundes #1 Deckglas in das Loch gelegt und mit einer dünnen Schicht Norland Optical Adhesive 68 verschlossen wird, das durch UV-Licht ausgehärtet wurde.
GlycerinFisher ScientificG33-4
Agarose mit hohem SchmelzgehaltDenville Scientific, Inc.CA3510-6
WasserstoffperoxidFisher ScientificH325
Konfokales Laserscanning-MikroskopOlympusmit FV-1000-System
Low-Melt-AgaroseFisherBP165-25
MagnetstativTritech (Narishige)GJ-1
MikroinjektionssystemParkerPicospritzer III
Microloader-PipettenspitzenEppendorf930001007
MicromanipulatorTritech (Narishige)M-152
MikropipettenabzieherSutter Instrument CompanyFlaming/Brown P-97
Nanodrop-SpektrophotmeterThermo ScientificND-1000
N-Phenylthioharnstoff (PTU)Sigma AldrichP7629
ParaformaldheydeElektronenmikroskopie Sciences15710
PetrischalenFisher ScientificFB0875712100 x 15 mm
PhenolSigma AldrichP-4557
Phenol RedRicca Chemoical Company572516
Phosphatgepufferte KochsalzlösungFisher ScientificBP665-1
KaliumhydroxidSigma AldrichP-6310
PronaseRoche165921
Protease PeptonFluka Biochemika29185
Kleine ZellkulturschaleCorning Incorporated43016535 x 10 mm
Sudan BlackSigma AldrichS2380
Dünnwandige Kapillarinjektionsnadeln aus GlasWorld Precision Instruments, Inc.TW100-3
Todd HewittSigma Aldrich/Fluka AnalyticalT1438
Tricain (Ethyl-3-aminobenzoat)Argent Chemical Laboratory/FinquelC-FINQ-UE-100G
Triton X-100Fisher ScientificBP151-500
Tween 20Fisher ScientificBP337-500
HefeextraktFluka BiochemikaArtikel-Nr.: 92144

Referenzen

  1. Agnew, W., Barnes, A. C. Streptococcus iniae: An aquatic pathogen of global veterinary significance and a challenging candidate for reliable vaccination. Vet. Microbiol. 122 (1-2), 1-15 (2007).
  2. Danilova, N., Steiner, L. A. B cells devel....

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Nachdrucke und Genehmigungen

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