הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

טכניקה לביסוס מודל זיהום חיידקי בזחלי חרקים

1.2K צפיות

8 ביולי 2025

במאמר זה

תקציר

מקור: Asai, M., et al. שימוש בגלריה מלונלה חסרת חוליות כמודל זיהום לחקר קומפלקס השחפת Mycobacterium. J. Vis. Exp. (2019).

סרטון זה מדגים שיטה לביסוס מודל זיהום Mycobacterium bovis בזחלים של עש השעווה הגדול, Galleria mellonella. זן ביולומינסנטי של Mycobacterium bovis BCG מוזרק לתוך המולימפה של הזחל כדי ליצור זיהום, והביולומינסנציה נמדדת במרווחי זמן מוגדרים מראש כדי לחקור את התקדמות הזיהום.

פרוטוקול

הערה: כל העבודות המתוארות להלן יבוצעו במעבדת CL2 בתוך ארון בטיחות מיקרוביולוגי דרגה 2 (MSC) בהתאם להנחיות הבריאות והבטיחות המקומיות.

1. הכנת M. bovis BCG lux לזיהום

  1. הפשיר מלאי קפוא של 1.2 מ"ל גליצרול (15%) של M. bovis BCG lux, זן החיסון ממונטריאול שעבר טרנספורמציה עם פלסמיד המעבורת pSMT1 הנושא את הגנים luxAB מ- Vibrio harveyi המקודדים את האנזים לוציפראז.
  2. יש לחסן 15 מ"ל של מרק Middlebrook 7H9 המכיל 0.2% גליצרול, 10% אלבומין, דקסטרוז, העשרת קטלאז (ADC) והיגרומיצין 50 מיקרוגרם/מ"ל עם אליציטוט מופשר של 1.2 מ"ל BCG lux, בצלוחית Erlenmeyer מסומנת של 250 מ"ל.
  3. מניחים את הבקבוק במיכל בטיחות ביולוגית אטום ודגרים בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס באינקובטור שייקר אורביטלי ב-220 סל"ד למשך 72 שעות (או עד שהתרבית מגיעה לשלב אמצע הלוג של הצמיחה).
  4. בדוק את הצמיחה של תרבית BCG lux על ידי הכנת דילול 1:10 של התרבית בצינורות לומנומטר באמצעות מלח חוצץ פוספט (PBS, pH 7.4, 0.01 M חיץ פוספט, 0.0027 M אשלגן כלורי, ו 0.137 M נתרן כלורי) כפול. מערבולת, ולטעון את צינורות הלומינומטר לתוך הלומינומטר ולמדוד את הביולומינסנציה (יחידת אור יחסית [RLU]/mL) באמצעות n-דציל אלדהיד כמצע (1% v/v באתנול מוחלט).
    הערה: היחס בין יחידות יוצרות RLU/מושבה (CFU) נקבע בעבר כ-3:1 כאשר BCG lux גדל במבחנה במרק Middlebrook 7H9.
  5. צנטריפוגה את התרבית ב 2,175 x גרם במשך 10 דקות בטמפרטורת החדר כדי לפטר את התאים ולהשליך את supernatant לתוך חומר חיטוי מתאים עם פעילות mycobactricidal ידוע. יש להשליך את כל פסולת התרבית בחומרי חיטוי המתאימים למיקובקטריה בהתאם להנחיות המקומיות.
  6. שטפו את כדורית התא פעמיים ב-PBS המכילה 0.05% פוליסורבט 80 (PBS-T) למניעת התגבשות חיידקים.
  7. לאחר השטיפה הסופית, דנקנט פסולת סופרנטנט, להשעות מחדש את כדורית התא המיקובקטריאלי ב- PBS-T, ולדלל את התרחיף המיקובקטריאלי לצפיפות התא הרצויה באמצעות מדידות RLU.
  8. הכינו דילולים סדרתיים פי עשרה של האינקולום בצלחות 24 בארות באמצעות PBS-T. צלחת החוצה 10 μL על לוחות אגר Middlebrook 7H11 (0.5% גליצרול, 50 מיקרוגרם / מ"ל היגרומיצין, 10% חומצה אולאית, אלבומין, דקסטרוז, קטלאז [OADC]) בשכפול כדי לספור את ספירת CFU inoculum.

2. הכנת זחלי G. mellonella

  1. רכשו זחלי אינסטאר אחרונים ממקורות מתאימים ושמרו על הזחלים בחושך בטמפרטורה של 18 מעלות צלזיוס עם ההגעה והשתמשו תוך שבוע מיום הרכישה. לחלופין, ניתן לגדל זחלים באופן עצמאי בהתאם לפרוטוקול של Jojāo et al. עבור זחלים שנרכשו, יש להשליך את כל הזחלים המתים, הדהויים או הגלמים לפני האחסון.
    הערה: זחלי הגלמים נבדלים מורפולוגית מזחלי האינסטאר האחרונים.
  2. לזהות ולבחור זחלים בריאים לניסויים, בהתבסס על צבע קרם אחיד עם מעט או ללא שינוי צבע (מלניזציה), גודל (2-3 ס"מ אורך), משקל (כ 250 מ"ג), הפגין רמה גבוהה של תנועתיות, ובעל יכולת לתקן את עצמם כאשר הופכים אותם.
  3. ספרו בזהירות את הזחלים הבריאים (מינימום 20-30 לקבוצה) לתוך צלחת פטרי (94/15 מ"מ) מרופדת בשכבת נייר סינון (94/15 מ"מ) באמצעות פינצטה קהה כדי למזער את הזיהום ולאחסן בטמפרטורת החדר בחושך עד לשימוש.

3. הדבקת G. mellonella ב-BCG lux

  1. מזער את העומס בתוך MSC כדי להפחית את הסיכון לזיהום ולפגיעה במקל מחט.
  2. הכינו את משטח ההזרקה על ידי הדבקת נייר סינון עגול (94 מ"מ) על משטח שטוח מוגבה. ניתן להשתמש במשטחים רכים או קשים והם תלויים לחלוטין בהעדפת המשתמש, למשל מכסי קופסת פיפטה או ספוג ניילון סורק.
  3. יש לעקר מיקרו-מזרק בנפח 25 מיקרו-ליטר (25 גרם) על ידי שאיפת 3 נפחים של 70% אתנול ולשטוף עוד יותר עם 3 כרכים של PBS-T סטרילי.
  4. יש לשאוף 10 μL של BCG lux inoculum (מוכן בסעיף 1) או PBS-T לתוך מיקרומזרק מעוקר של 25 μL. השתמש מזרק נפרד עבור PBS-T negative control.
    הערה: יש להשהות מחדש את BCG lux inoculum לאחר 10 זריקות כדי להבטיח תרחיף תאים אחיד.
  5. השתמשו בפינצטה כדי להרים זחל אחד ולהניח אותו על משטח ההזרקה.
  6. על הרציף, להפוך את הזחל על גבו ולשתק אותו על ידי אבטחת הראש והזנב עם פינצטה. אתר את הפרולג השמאלי האחרון שסופר לאחור מראש הזחל והכנס בזהירות את קצה המחט (5-6 מ"מ) בזווית של 10-20° למישור האופקי.
    הערה: פינצטה קצרה וצרה מאפשרת השתקה קלה עם מינימום לחץ זחל. שימו לב לא לחדירת יתר שעלולה לנקב את המעי ולגרום למלניזציה ספציפית שאינה BCG או למוות.
  7. ספרו את הזחלים הנגועים לתוך צלחת פטרי מרופדת בשכבת נייר פילטר, צלחת פטרי אחת בקוטר 90 מ"מ יכולה להכיל עד 30 זחלים.
  8. אחסנו את צלחת הפטרי המכילה את הזחלים בקופסה כהה מאווררת או לא אטומה בתוך אינקובטור בטמפרטורה של 37°C עם 5%CO2.

4. מעקב אחר הישרדות G. mellonella לאחר זיהום

  1. במהלך מסלול הזמן, לפקח על הישרדות הזחלים כל 24 שעות. הזחלים נחשבים למתים כאשר הם אינם מצליחים לזוז בתגובה למגע.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

לא הוכרז על ניגוד עניינים.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
צינור תגובה 1.5 מ"ל (Eppendorf)אפנדורף22431021
פיפטה 20, 200 ו 1000 μl וטיפים מסונניםכל ספקלא ישים
צלחת תרבות 24 בארותגריינר662160
25 מ"ל פיפטות ופיפטה בויכל ספקלא ישים
צלחת פטרי בעלת 3 תאים (94/15 מ"מ)גריינר637102
צנטריפוגהכל ספקלא ישים
ארון בטיחות Class IIכל ספקלא ישים
בקבוק Erlenmeyer עם פקק מאוורר (250 מ"ל)קורנינגCLS40183
אתנול (>99.7%)VWR208221.321
גלריה מלונלה (250 בעמוד)Livefood Direct ישראלW250
גליצרולסיגמא-אולדריץ'G5150
היגרומיצין בקורנינג30-240CR
מזרק מיקרו (25 מיקרוליטר, 25 ga)SGE3000
מיקרוצנטריפוגהכל ספקלא ישים
אגר מידלברוק 7H11BD Bioscience283810
מרק מידלברוק 7H9BD Bioscience271310
העשרת ADC של מידלברוקBD Bioscience212352
Middlebrook OADC העשרהBD Bioscience212240
מיקובקטריום בוביס BCG לוקסמגווןלא ישים
N-דציל אלדהידסיגמא-אולדריץ'D7384-100G
אינקובטור רעידות מסלוליותכל ספקלא ישים
מלח חוצץ פוספטסיגמא-אולדריץ'P4417-100TAB
פוליסורבט 80 (טווין-80)סיגמא-אולדריץ'P8074-500 מ"ל
קופסה קטנהכל ספקלא ישיםמומלץ להשתמש בקופסה כהה מאווררת או לא אטומה
פינצטהכל ספקלא ישיםפינצטה קצרה וצרה / קהה
צלחת פטרי (94/15 מ"מ)גריינר633181
נייר מסנן (94 מ"מ)כל ספקלא ישיםגזור כך שיתאים
ארוכה

תגיות

Galleria mellonellaMycobacterium bovisMantel Cox