מאמר שיטה

מדידת עומס בקטריאלי ותגובות החיסון של עכברים נגועים עם חיידקי ליסטריה

31.8K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/3076

⸱

9 באוגוסט 2011

 ,  ,  , 
1St Vincent’s Institute, Department of Medicine, The University of Melbourne, 2Department of Microbiology and Immunology, The University of Melbourne

במאמר זה

סיכום

חיידקי ליסטריה הוא אורגניזם מודל ללימוד המערכת החיסונית ורגישות גנטית תאיים לחיידקים בעכברים. שיטה זו מאפשרת למדוד עומס חיידקים ליצור תא בודד השעיות של הכבד והטחול מעכברים לניתוח FACS לקבוע שינויים בתאי המערכת החיסונית עקב זיהום ליסטריה.

תקציר

חיידקי ליסטריה (ליסטריה) הוא הפתוגן גראם חיוביים שברשות תאיים 1. מחקרים מאוס בדרך כלל להעסיק הזרקה תוך ורידית של ליסטריה, שתוצאתה זיהום מערכתי 2. לאחר ההזרקה, ליסטריה במהירות מפיצה את הטחול והכבד בשל ספיגת ידי + תאים דנדריטים ותאי CD8α Kupffer 3,4. Phagocytosed פעם, חלבונים חיידקי ליסטריה שונים לאפשר להימלט phagosome, לשרוד בתוך cytosol, ואת להדביק תאים שכנים 5. במהלך שלושת הימים הראשונים של זיהום, שונה תאים חיסוניים מולדים (כגון מונוציטים, נויטרופילים, תאים NK, תאים דנדריטים) לתווך מנגנוני bactericidal כי למזער את התפשטות ליסטריה. CD8 + T תאים מגויסים לאחר מכן אחראי על פינוי עתידי של ליסטריה מהמחשב המארח, בדרך כלל תוך 10 ימים של זיהום 6.

פינוי מוצלח של ליסטריה מן עכברים נגועים תלוי תחילת המתאים התגובות מארח החיסון 6. יש מגוון רחב של רגישויות בין זנים טהורים עכבר 7,8. באופן כללי, בעכברים עם רגישות מוגברת לזיהום ליסטריה מסוגלים פחות לשלוט התפשטות חיידקים, הוכחת עומס חיידקי מוגבר ו / או אישור מושהה לעומת עכברים עמידים. מחקרים גנטיים, כולל ניתוחים הצמדה עכבר זנים בנוקאאוט, זיהו גנים שונים אשר משפיע על וריאציה רצף התגובות מארח לזיהום ליסטריה 6,8-14. קביעת והשוואה של קינטיקה זיהום בין זנים שונים העכבר ולכן שיטה חשובה לזיהוי גורמים גנטיים מארח שתורמים התגובות החיסוניות נגד ליסטריה. השוואה בין תגובות המארח ליסטריה זנים שונים גם דרך יעילה לזהות גורמים ארסיות חיידקים שעשויים לשמש מטרות פוטנציאליות עבור טיפול אנטיביוטי או עיצוב החיסון.

אנו מתארים כאן שיטה פשוטה למדידת עומס בקטריאלי (יחידות המושבה להרכיב [CFU] לכל רקמה) והכנת תא בודד השעיות של הכבד והטחול לניתוח FACS של התגובה החיסונית של ליסטריה עכברים נגועים. שיטה זו שימושית במיוחד עבור אפיון ראשוני של זיהום ליסטריה בשנת זנים עכבר הרומן, כמו גם השוואה של התגובה החיסונית בין זנים שונים העכבר נגוע ליסטריה. אנו משתמשים חיידקי ליסטריה EGD זן 15, כאשר בתרבית על אגר דם, תערוכות אזור הילה מאפיין סביב המושבה כל בשל המוליזה β-1 (איור 1). עומס חיידקים התגובה החיסונית ניתן לקבוע בשלב-עת לאחר זיהום על ידי homogenate culturing רקמות על צלחות אגר דם והכנת תא השעיות רקמות לניתוח FACS באמצעות פרוטוקולים כמתואר להלן. היינו לציין כי אנשים הם immunocompromised או בהריון לא צריכה להתמודד עם ליסטריה, ואת הרלוונטיות מוסדיים biosafety ועדה וניהול חיה מתקן יש להתייעץ לפני העבודה מתחילה.

פרוטוקול

1. Culturing ו אחסון לטווח ארוך של חיידקי ליסטריה (ליסטריה)

  1. בצע או לרכוש מראש שנעשו דם סוס אגר (HBA) צלחות. צלחות יבש לפני השימוש על ידי מראש דוגרים על 37 מעלות צלזיוס למשך הלילה או הצבת חשפו בארון זרימה למינרית שעה 1.
  2. השג ליסטריה קיימא מתוך אחת מהפעולות הבאות: עכבר רקמות נגועים homogenate, מניה lyophilized, מניה גליצרול קפוא, או מושבה מתרבות ליסטריה האחרונות (כלומר פחות מאחוז אחד בשבוע ישנים לא משנה מתורבת יותר מ -10 דורות) . ליסטריה כל יש לקבל באמצעות לולאה inoculating סטרילית העסקת טכניקות aseptic לכל השיטות שתוארו בפרוטוקול זה.
  3. פס ליסטריה על ¼ משטח צלחת כמו התפשטות inoculum עיקריים: ליסטריה על צלחת HBA כפי שמוצג באיור 1 באמצעות לולאה inoculating סטרילי Streak. ביצוע סדרה של פסים חד כיווני מן התפשטות הראשי. חזור על פסים 2-3 פעמים באמצעות לולאה טרי או מחדש מעוקרים לפני כל קבוצה של סימנים. דגירה צלחות ב 37 ° C במשך הלילה.
  4. חנות ליסטריה צלחת HBA ב 4 ° C למשך תקופה מקסימלית של חודש 1 או ללכת צעד 1.5 להכין תרבות ליסטריה עבור אחסון לטווח ארוך.
  5. פיק מושבה אחת מתרבות ליסטריה טרי על צלחת HBA באמצעות לולאה inoculating מעוקרים לחסן 10 מ"ל של עירוי מוח לב (BHI), מרק (להכין לפי הוראות היצרן) ב בקבוק 30 מ"ל מקרטני.
  6. דגירה התרבות ליסטריה ב שייקר מסלולית ב 180rpm ב 37 ° C במשך הלילה.
  7. הוסף גליצרול 80% סטרילי (v / v) לתרבות ליסטריה נוזלי ביחס של 1:1 כדי להשיג ריכוז גליצרול סופי של 40% (v / v). העברת aliquots 0.5-1 מ"ל לתוך cryovials ולאחסן מניות ליסטריה / גליצרול ב -70 ° C.

טיפים והערות:

  • צמיחה של ליסטריה יכול להיות נתמך על הלא סלקטיבי מדיה שונים, כגון מגוון של אגר דם (בתוספת כבשים סוס, חזיר ים או דם אדם), בלב במוח עירוי (BHI) אגר או מרק, או מרק סויה tryptic עם שמרים תמצית (TSB-ye). צמיחה לזהם ניתן למזער בתרבות ידי הוספת אנטיביוטיקה לתקשורת עבור זנים ליסטריה עם עמידות לאנטיביוטיקה מוגדר (למשל חיידקי L. 10403S), או באמצעות אמצעי התקשורת אוקספורד, אשר סלקטיבי לתמוך בצמיחה של ליסטריה.
  • אם ליסטריה מתקבל ממקור שלא נבדק, מומלץ כי בדיקות נוספות שיש לבצע כדי לוודא את זהותו של ליסטריה (חיידקי L. הוא חיובי גראם, שאינו נבג טביעה, ניעתי ב <30 מעלות צלזיוס, אנאירובי facultatively, חיובי Catalase, ו אוקסידאז שלילי). תרבות השיג ניתן גם לגדל על התקשורת סלקטיבית ליסטריה על מנת להבטיח כי תרבות טהור מתקבל.
  • ייבוש צלחות HBA מבטיחה כי יש הפרדה אופטימלית של מושבות חיידקים בצלחת.
  • בעת ביצוע מניות גליצרול קפוא של ליסטריה, להשתמש טרי תרבויות HBA ליסטריה, כי הם פחות מ 1 שבוע הישן תת תרבות במשך דורות מעטים ככל האפשר (<5 הוא הטוב ביותר).
  • כאשר ליסטריה שמקורם בתרבויות טריים מלאי גליצרול קפוא, הקטע הראשון צריך להיעשות על בינוני מוצק (כלומר צלחות HBA) כי השיג ליסטריה ממניות גליצרול קפוא לגדול בצורה גרועה כאשר subcultured ישירות במדיום נוזלי.

2. הכנה ואחסון של מלאי זיהומיות ליסטריה עבור vivo במחקרים זיהום

  1. Streak ליסטריה ממלאי גליצרול קפוא (שלב 1.7) על צלחת HBA כמתואר בשלב 1.3. דגירה צלחות ב 37 ° C במשך הלילה לשימוש ביום הבא.
  2. פיק מושבה ליסטריה אחד מתרבות פס ו לחסן 10 מ"ל BHI מרק. הימנע העברת אגר לתוך המרק.
  3. דגירה התרבות ליסטריה BHI ב שייקר מסלולית ב 180 סל"ד ו - 37 ° C לשלב אמצע לוגריתמי (OD600 = ~ 0.4). זה בדרך כלל לוקח 3-4 שעות.
  4. קחו aliquot 0.9 מ"ל בסביבה נקייה מחיידקים, ולקבל קריאה OD ב 600 ננומטר ב 3-4 שעות של רעד. אם OD הקריאה <0.3, ולאחר מכן להמשיך תרבות שייקר מסלולית ב 180 סל"ד ו - 37 ° C עד קריאת OD הוא ~ 0.4.
  5. הוסף 1 מ"ל סטרילי 80% גליצרול (v / v) עד 10 מ"ל ליסטריה תרבות מרק BHI (OD600 ~ 0.4). מערבבים בעדינות ולהעביר לתוך צינורות 1.5 מ"ל microfuge ב 0.5-1 aliquots מ"ל.
  6. מניחים את aliquots על קרח דק 10 ולאחסן ב -70 ° C. השאר אחד aliquot יצאה מן ההקפאה, כדי לקבוע את הריכוז של ליסטריה במלאי זיהומיות, שהוא בדרך כלל בסדר גודל של 10 9 CFU / ml.
  7. בצע 1:10 דילולים סדרתי של unfroזן מניות זיהומיות ליסטריה ב PBS על דילול -8 10. מורחים 100 μL של חי ואת כל הבאים על דילול מראש יבשים צלחות HBA (שלב 1.1) בשני עותקים באמצעות מפזר זכוכית. דגירה צלחות ב 37 ° C במשך הלילה.
  8. ספירת מושבות על כל צלחת ולקבוע את ריכוז ליסטריה התרבות מניות קפוא זיהומיות באמצעות החישוב הבא: ריכוז (CFU / mL) = מספר מושבות x גורם לדילול / 0.1 מ"ל. צלחות נבחר ספירת אידיאלי צריך להיות 30-300 המושבות כדי להבטיח הערכה אמינה של ריכוז CFU של חיידקים קיימא.
  9. ימים ספורים לאחר לאחסון מלאי זיהומיות ליסטריה ב -70 ° C, להפשיר צינור אחד. קבע את הריכוז של ליסטריה קיימא כמתואר צעדים 2.7 ו 2.8. ריכוז זה צריך להיות דומה לזה שנקבע המניה זיהומיות מוכן טרי בשלב 2.8.

טיפים והערות:

  • מניות זיהומיות ליסטריה קפוא ב גליצרול אחוז נמוך יותר (8%) מאשר ליסטריה קפוא עבור אחסון לטווח ארוך כללית (40%).
  • קפוא מניות זיהומיות ליסטריה הם בדרך כלל יציב -70 ° C עד 3 חודשים. אם באמצעות מעבר 3 חודשים, מומלץ כי מלאי זיהומיות חדש להיות מוכנים מתרבות ליסטריה טרי על צלחת HBA.
  • אם הריכוז של מניות מופשר זיהומיות ליסטריה (שלב 2.9) הוא שונה המניה מוכן טרי כמתואר צעדים 2.7 ו -2.8 (ירידה כלומר> 20% CFU), ואז המניה חדש זיהומיות קפוא צריך להיות מוכן.
  • אמנם זמן רב יותר מאשר בתחילה הכנת inoculum חיידקי טרי עבור ניסוי בודד, הכנת קפוא מניות זיהומיות ליסטריה מאפשר קביעה מדויקת של ריכוז CFU לפני זיהום ועקביות טוב יותר בין הניסויים כאשר עכברים נגועים ממלאי הקפוא אותו.

3. הכנת inoculum ליסטריה ו הזרקה תוך ורידית של עכברים

  1. קבע את הריכוז של ליסטריה להיות מוזרק לכל עכבר. עבור הזרקה תוך ורידית, CFU ב inoculum 200 μL לכל העכבר משמש.
  2. להפשיר aliquot קפוא של המניה זיהומיות ליסטריה (מ שלב 2.6). לדלל את המניות זיהומיות PBS את הריכוז הרצוי CFU ליסטריה. פעמיים נפח הדרושים הזרקת כל העכברים על מנת להבטיח כי יש מספיק inoculum להזרקה והנחישות של ליסטריה CFU לפני ואחרי הזרקת (שלב 3.3 ו -3.7).
  3. הסר 2x 0.1 aliquots מ"ל מן inoculum ליסטריה מוכן, להכין דילול 1:10 ב PBS עבור aliquot לפני כל זריקה של עכברים. צלחת 0.1 מ"ל של כל דילול על צלחות HBA ו דגירה צלחות לילה בשעה 37 ° C. ספירת מושבות ולקבוע את ריכוז מראש הזרקת inoculum ליסטריה: ריכוז (CFU / מ"ל) = (מספר מושבות x גורם דילול) / mL מצופה עבור גורם לדילול.
  4. העברת העכבר להיות מוזרק לתוך הכלוב נקי. חם העכבר על ידי הצבת את הכלוב ~ 50 ס"מ מתחת לפנס אינפרא אדום 250 וואט במשך 5 דקות (מתאים למכשירים אחרים תרמית שלא ישרוף את העכבר או להעלות את הטמפרטורה של הכלוב מעל 40 ° C יכול לשמש גם). מניחים את העכבר בהתקן ריסון זריקות לווריד הזנב.
  5. בעדינות מערבבים את ההשעיה ליסטריה לשמור על ההשעיה עקבי בכל פעם מזרק נטען.
  6. אתר את וריד הזנב לרוחב של העכבר, לנגב בעדינות עם אתנול 70% לנגב להזריק 200 μL של inoculum ליסטריה (בריכוז הרצוי) באמצעות מזרק עם מחט מד 27. בקצרה להפעיל לחץ על הפצע כניסה עם גזה סטרילית. החזר את העכבר לכלוב שלה.
  7. כאשר הזריקה של עכברים כל הושלמה, חזור על שלב 3.3 באמצעות יתרת הסכום של inoculum כדי לקבוע את הריכוז שלאחר הזרקת inoculum ליסטריה.
  8. כמות הזריקו לעכברים ליסטריה הוא כפי שדווח CFU הממוצע נקבע מן לפני ואחרי הזרקת דגימות inoculum ליסטריה.

טיפים והערות:

  • אנחנו בדרך כלל להזריק 500 - 3000 CFU (200 μL של 2500 CFU / mL - 15,000 CFU / mL inoculum) כאשר משווים עומס חיידקים תגובות חיסוניות בין זן עמיד העכבר (למשל C57BL / 6), זן עכברים רגישים (למשל BALB / c ).
  • אם המניות זיהומיות יהיה מדולל PBS על ידי לפחות 10 5, אז צעד כביסה אינה נדרשת בדרך כלל כדי להסיר התקשורת שיורית / גליצרול. אם המניות זיהומיות לא יהיה מדולל PBS על ידי לפחות 10 5, אז צעד כביסה יש להוסיף בשלב 3.2 להסיר התקשורת שיורית / גליצרול כדלקמן:dd 9 מ"ל PBS למלאי זיהומיות חיידקים מופשר שנאספו על ידי צנטריפוגה XG ב 2100 ב 10 דקות 4 ° C. הסר supernatant ו resuspend תאים חיידקיים pelleted ב 10 מ"ל סטרילי PBS, צנטריפוגה חוזרת, resuspend תא חיידקי גלולה בהיקף הרצוי. קבע את CFU הממוצע של לפני ואחרי הזרקת דגימות inoculum ליסטריה כמתואר שלב 3.3 ו -3.7. יצוין, כי צעד זה כביסה עלול לגרום לאובדן חלק חיידקים, מומלץ כי הפסד כזה נקבע מראש ומטופלות בקבלת inoculum הריכוז הנדרש.
  • בבטחה להשליך מזרק ומחט לאחר הזרקת עכבר עם ליסטריה.

4. הסרת הכבד והטחול מ ליסטריה עכברים נגועים לניתוח

  1. Euthanase העכבר נגוע בנקודה הרצויה זיהום שלאחר זמן בשיטה אושרה על ידי בעלי חיים המקומי, ועדת האתיקה, כגון מחנק CO 2.
  2. בצע לדמם לב מיד לאחר המתת חסד באמצעות מזרק 1 מ"ל ו - 25 מחט מד. איסוף דם רב ככל האפשר. הסרת כיס המרה ולנתק הנחות הווריד הנבוב.
  3. לחשוף את וריד שער הכבד על ידי בקפידה דוחפים המעיים ימינה, להפוך את אונות הכבד לעבר הראש שמאלה כך הכבד הוא יושב שם הסרעפת ממוקם. וריד שער הכבד הזנות לתוך החלק התחתון של הכבד מן הצד הימני התחתון.
  4. Perfuse את הכבד על ידי הזרקת 10 מ"ל PBS לתוך וריד שער הכבד באמצעות מחט מד 26. PBS מוזרק דרך וריד הפורטל יהיה לצאת מן ניתק נחות הווריד הנבוב. זלוף כבד מבטיחה כי התאים הם קוצרים מהכבד ולא במחזור הדם.
  5. הסר את הכבד perfused מחלל הגוף של העכבר, מקום חיץ FACS, ולאחסן על הקרח. עבור לשלב 5.1 להכנת הכבד לניתוח FACS.
  6. הסר את הטחול מהעכבר, מקום חיץ FACS, ולאחסן על הקרח.
  7. לשקול את הטחול שלם, לחתוך לחצי, ולשקול את אחד החצאים. מקום אחד וחצי חיץ FACS ועבור לשלב 6.1. מניחים את החצי השני בשקית במחוך על הקרח ועבור לשלב 7.1.

טיפים והערות:

  • בשנת צעדים 4.5 ו 4.6, השתמש מספיק חיץ FACS לצלול לחלוטין את הרקמה כדי למזער את החשיפה של כל חלק של רקמת לאוויר.
  • אורך 26 סנטימטר וחצי מחט מד כי הוא כפוף על ידי ~ 30 מעלות יכול להקל יותר הזרקה לווריד של PBS הפורטל הכבד.
  • כאשר perfused כראוי, הכבד הופך מצבע אדום כהה עד חום בהיר לאחר הזרקת 1-2 מ"ל PBS.
  • אם הכבד אינו נדרש לניתוח FACS, זלוף לא הכרחי. הכבד יכול להיות מבודד ואסף ישירות לתוך שקית במחוך ומעובד כמתואר בשלב 7.
  • לגבי המתת חסד של עכברים, CO 2 מחנק היא השיטה המועדפת, כי יש לו השפעה מינימלית על CFU חיידקים כדאיות התא החיסונית הטחול והכבד. אם איסוף הדם אינו נדרש, נקע בצוואר הרחם עשויה לשמש כשיטה חלופית המתת חסד. מומלץ שיטות המתת חסד שעשויים להשפיע על משקל איבר או הכדאיות תא החיסון לא ניתן להשתמש (thiobarbiturates למשל).

5. הכנת ההשעיה תא הכבד לניתוח FACS

  1. צור תא בודד השעיות ידי הצבת כבד עם FACS חיץ (שלב 4.5) ב מסננת 70 מיקרומטר התא נמצא בתוך צלחת פטרי 60 מ"מ. דחוף את רקמת דרך מסננת התא באמצעות הבוכנה של מזרק 5 מ"ל עד ההשעיה תא בודד נוצר.
  2. מעבירים את ההשעיה תא בודד הכבד מצלחת פטרי אל צינור 50 מ"ל הברגה כובע חרוטי ולהביא את הנפח הכולל עד 40 מ"ל עם חיץ FACS קר.
  3. תא וורטקס ההשעיה ולקחת aliquot 1 מ"ל לקבוע עומס חיידקי עבור הכבד. עבור לשלב 7.3 ולהשתמש aliquot 1 מ"ל במקום homogenate רקמות בשקית במחוך.
  4. תאים גלולה ידי צנטריפוגה XG ב 500 דקות 5 ב 4 ° C, להשליך supernatant, resuspend גלולה ב 40 מ"ל חיץ FACS קר, גלולה התאים על ידי צנטריפוגה ב XG 500 עבור 5min ב 4 ° C, וזורקים supernatant.
  5. Resuspend התא גלולה ב Percoll 20 מ"ל איזוטוני בטמפרטורת החדר. צנטריפוגה ההשעיה התא XG 700 12 דקות בטמפרטורת החדר. מחק גיליון supernatant ו דיסק כמו של תאים צפים על גבי (כלומר hepatocytes). Resuspend ליקוציט המכילים גלולה במאגר 4 TAC מ"ל ל lyse אריתרוציטים ותאי דגירה בטמפרטורת החדר למשך 10 דקות עם היפוך תכופים.
  6. תא ההשעיה סינון דרך קרום 100 מיקרומטר ניילון לתוך צינור צנטריפוגות חדשות 10 מ"ל.
  7. ביסוד מסוננים ההשעיה תא עם חיץ 1 FCS / מ"ל ​​EDTA. צנטריפוגה ב XG 350 עבור5 דקות ב 4 ° C, להשליך supernatant ו resuspend במאגר FACS 5 / מ"ל ​​EDTA.
  8. צנטריפוגה ההשעיה התא XG 350 דקות 5 ב 4 ° C, להשליך supernatant ו resuspend תא גלולה במאגר 0.5-3 FACS / מ"ל ​​EDTA בהתאם לגודל של גלולה.
  9. מדולל ההשעיה תא 1:05-01:20 ב trypan כחול בהתאם לכמות השעיה בשלב 5.8. ספירת לויקוציטים הכבד קיימא באמצעות hemacytometer (איור 4 א) ולקבוע תאים קיימא סך כדלקמן: תאים קיימא / איבר = מספר התאים הגורם ספירת x שטח דילול x 10 4 x נפח (מ"ל). תא בודד השעיות כבד אז יכול להיות מתויג עם נוגדנים ספציפיים על פני קרום התא סמנים הרצוי ונותחו על ידי FACS.

טיפים והערות:

  • שמור את התאים על הקרח אלא אם צוין אחרת.

6. הכנת ההשעיה תא בודד הטחול לניתוח FACS

  1. צור תא בודד השעיות ידי הצבת מחצית הטחול (שלב 4.7) עם חיץ FACS בתוך מסננת 70 מיקרומטר התא נמצא בתוך צלחת פטרי 60 מ"מ. דחף בעדינות את הרקמות דרך מסננת התא באמצעות הבוכנה של מזרק 5 מ"ל עד ההשעיה תא בודד נוצר.
  2. מעבירים את ההשעיה תא בודד הטחול מצלחת פטרי אל צינור מ"ל 10 צנטריפוגות ולהביא את הנפח הכולל עד 10 מ"ל באמצעות קר חיץ FACS.
  3. תאים גלולה ידי צנטריפוגה XG ב 350 דקות 5 ב 4 ° C, להשליך supernatant, resuspend תא גלולה במאגר 4 TAC מ"ל ל lyse אריתרוציטים, תאים דגירה בטמפרטורת החדר למשך 10 דקות עם היפוך תכופים.
  4. תא ההשעיה סינון דרך קרום 100 מיקרומטר ניילון לתוך צינור צנטריפוגות חדשות 10 מ"ל.
  5. ביסוד מסוננים ההשעיה תא עם חיץ 1 FCS / מ"ל ​​EDTA. צנטריפוגה XG ב 350 דקות 5 ב 4 ° C, להשליך supernatant ו resuspend תא גלולה במאגר FACS 5 / מ"ל ​​EDTA.
  6. צנטריפוגה ההשעיה התא XG 350 דקות 5 ב 4 ° C, להשליך supernatant ו resuspend תא גלולה במאגר 3-8 FACS / מ"ל ​​EDTA בהתאם לגודל של גלולה.
  7. מדולל ההשעיה 1:10 תא - 1:20 ב trypan כחול (0.4% ב מים מזוקקים) בהתאם לכמות השעיה בשלב 7.6. הרוזן splenocytes קיימא באמצעות hemacytometer - ראה שלב 5.9 לחישוב תאים קיימא הכולל לכל איבר הטחול תא בודד השעיות אז יכול להיות מתויג עם נוגדנים ספציפיים על פני קרום התא סמנים הרצוי ונותחו על ידי FACS.

טיפים והערות:

  1. שמור את התאים על הקרח אלא אם צוין אחרת.

7. מדידה של עומס חיידקי ליסטריה ברקמות מן עכברים נגועים

  1. מקפלים את החלק העליון של השקית במחוך המכיל חצי הטחול. בעוד מחזיק את תיק במחוך לסגור כדי למנוע דליפה, ולהניח אותה על ספסל שטוח נקי או בארון זרימה למינרית. רול עט עגול עבה מעל הרקמה עד רקמה היא מחית בתוך התיק.
  2. הוסף 5 מ"ל של PBS על כל שקית במחוך המכיל רקמות מחית. מניחים את השקית לתוך במחוך במחוך, ולהפעיל את במחוך על מהירות גבוהה במשך 10 דקות.
  3. מערבבים את homogenate בתיק במחוך (או aliquot 1 מ"ל של השעיה תא הכבד) עם טפטפת. בצעו את הפעולות הבאות ב כפילויות. העברת 300 μL לצלחת התחתונה 96-גם שטוח. בתוך בארות הצלחת 96-היטב לבצע דילולים 1:10 סדרתי (30 μL לתוך 270 PBS μL) כדי דילול של 10 -5 עבור כל דגימה רקמה homogenate.
  4. בזהירות להפיץ 0.1 מ"ל של דילול כל לצלחת HBA מראש יבשים מפזר באמצעות זכוכית. דגירה צלחות ב 37 ° C במשך הלילה.
  5. ספירת CFU עבור דילול כל לחשב את CFU לכל רקמה לוקחים בחשבון את החלק של רקמות (למשל חצי הטחול), גורם לדילול, ואת הנפח הכולל של homogenate רקמות (5 מ"ל או 40 מ"ל): CFU / רקמה = CFU/0.1 מ"ל x גורם לדילול x mL / רקמות; עבור בטחול לחלק מספר זה לפי משקל אחוז המדגם הטחול משמש homogenization רקמות (ראה שלב 4.7).

טיפים והערות:

  • יותר מאחד תיק במחוך ניתן להציב את במחוך בכל פעם כל עוד הנפח הכולל אינו עולה על נפח מרבי כפי שצוינו על ידי היצרן
  • אם במחוך אינו זמין, homogenizer רקמות יכול לשמש במקום. לחלופין, השיטה הבאה, אם כי לא יעיל כמו, יכול לשמש גם באופן ידני מרוכך האיבר במקום צעדים 7.1 ו 7.2: איבר מקום בשקית פלסטיק אטומה מעוקרים ומניחים על ספסל נקי בעוד מחזיק את התיק סגור כדי למנוע דליפה . רול 500 מ"ל בקבוק זכוכית מעבדה שוב ושוב על התיק עד רקמה היא מחית ביסודיות. הוסף 5 מ"ל של PBS על כל שקית לשלב 7.3.
  • חשוב מאוד בשלב 7.4 כי צלחות HBA להיות יבשים לחלוטין(כלומר ללא לחות על אגר). אחרת זה עלול להיות קשה להשיג מושבות ליסטריה ברורה כי ניתן לספור כמו שצריך.
  • אם יש מוגבלים צלחות HBA, צעד אלטרנטיבה 7.4 היא: ציור קווים על החלק התחתון של צלחת HBA מראש יבשים (שלב 1.1) לחלק אותו לתוך 5-6 חלקים, אחד עבור כל דילול. בזהירות פיפטה 25 μL של דילול כל למקטעים המתאימים על הצלחת HBA עבור homogenate כל רקמה - אינם מתפשטים עם מפזר. המתן עד טיפות homogenate רקמות יבשות לפני הצלחת היפוך. דגירה צלחת ב 37 ° C במשך הלילה. עד 80 מושבות ניתן להבחין בשל טיפה אחת על צלחת אגר.
  • דילול של homogenates רקמה תלויה הצמיחה ליסטריה בשנת החיה ניתן להעריך על סמך התסמינים המוצגים על ידי החיה בזמן של המתת חסד. לגבי עכברים כי הם הגוססת ניכרת, אז דילולים נוסף עשוי להיות נחוץ כדי לקבוע בצורה מדויקת יותר את העומס חיידקי. עבור עכברים מחוסן עם מינונים נמוכים של ליסטריה או עכברים euthanased בסוף תקופת ההדבקה, homogenate רקמות חי ניתן להשתמש כדי לקבוע את עומס חיידקי.
  • פלטות ניתן מודגרות ב 37 ° C במשך הלילה או בטמפרטורת החדר למשך 2-3 ימים.

8. נציג תוצאות:

לצורך ניסוי דלקת רגילה, ליסטריה התקבל מלאי גליצרול קפוא מפוספס על צלחת HBA כפי שמוצג באיור 1. אם המושבות מעטים מתקבלים לאחר פסים, זה עשוי להצביע על פסים עניים או פחות מניות קפוא אופטימלית. מניות זיהומיות ליסטריה הוכן מהצלחת HBA מפוספס טרי המאוחסן ב -70 ° C. עבור מדידת אישור חיידקים התגובה החיסונית, אנו שגרתי לדלל את המניות מופשר זיהומיות ליסטריה על 2500 CFU / mL - 15,000 CFU / מ"ל ו להזריק עכברים עם 200 μL להדביק אותם עם 500 - 3000 CFU. אנו צופים כי עכברים נגועים משנה קטלנית במינונים של ליסטריה בפרוטוקול זה עשוי transiently התערוכה פרווה פרועות, יציבה כפופה וירידה במשקל בתוך בימים הראשונים. תסמינים אלה לספק רמז חזותי, כיצד קשות עכבר הפרט מושפע הזיהום, אם זה מגיב אחרת משאר הקבוצה (כלומר outlier "מובן מאליו"), והאם יש צורך המתת חסד כדי למנוע סבל מוגזם המוות הקרב עקב הזיהום.

בתוצאות מיוצג על ידי דמויות 2-5, עכברים נדבקו באמצעות aliquot מופשר טרי של המניה זיהומיות ליסטריה. בנקודות זמן שונות לאחר הפגיעה, העכברים היו euthanased והכבד והטחול הוסרו. איור 2 מראה על צלחת HBA אשר homogenate הטחול מדולל של העכבר יחיד היה תרבותי. לא צריך להיות ירידה ברורה במספר מושבות כמו הגורם לדילול הופך גבוה יותר, כך לספור CFU ברורים אפשרי לפחות שני דילולים. אם העכבר יש פינה את זיהום ליסטריה (כלומר, להגביל את גילוי = 100 CFU / רקמות), ואז <5 מושבות ליסטריה יהיו נוכחים על הצלחת HBA אשר הופצה עם μL 200 של homogenate רקמות חי. אם והכבד / או הטחול להזדהם עם חיידקים במעיים חיצוני או אחר במהלך בידוד, מושבות בצלחת HBA צפויים להפגין מורפולוגיה שונה (כלומר לא תהיה הילה מאפיין וצבע חיוור של מושבות ליסטריה) ו / או עשויים להיות שונה בספירת המושבה מה צפוי עבור ליסטריה (כלומר, מעט מדי או יותר מדי). איור 3 מראה עקומה טיפוסית אישור ליסטריה לעכברים C57BL / 6 - לב כי ליסטריה נמחקים בדרך כלל מהר יותר מאשר מן הטחול הכבד אישור זה לא יקרה עד חמישה ימים לאחר ההדבקה.

איור 4 מראה ספירת תא המבוסס על תא בודד השעיות מוכן מן הטחול והכבד של עכברים נגועים בנקודות זמן שונות לאחר ההדבקה. שיטה זו יכולה להשיג> טוהר ליקוציט 95% מתא בודד השעיות מוכן מהכבד ו> 80% מן הטחול. טוהר ליקוציט ניתן לקבוע על ידי ניתוח FACS באמצעות נוגדן חד שבטי ספציפי סמן הפאן ליקוציט CD45 (שיבוט 30-F11). בדרך כלל, מספר splenocytes ו leukocytes הכבד להגביר בתקופת שנדרש כדי לנקות את הזיהום הכבד מציג גידול של פי יותר leukocytes הכבד, אבל בסך הכל קטן באופן משמעותי, לעומת עלייה של splenocytes הטחול. סוג ומספר של תאים חיסוניים ניתן לקבוע על ידי תיוג תא בודד השעיות עם נוגדנים ספציפיים על פני קרום התא סמנים. תאים תווית אז יכול להיות מזוהים על ידי ניתוח FACS. איור 5 מספק תוצאות נציג CD8 + T לתאים. במהלך זיהום ליסטריה תקן בעכברים C57BL / 6, מספר CD8 + T תאים transiently פוחתת בשל lymphopenia הטחול ב befor 2-3 ימיםדואר הגדלת ניכרת של 5 זיהום שלאחר יום בטחול וגם בכבד.

איור 1
באיור 1. צלחת HBA מפוספס ליסטריה. לולאה inoculating סטרילי שימש פס ליסטריה ממלאי גליצרול קפוא. צלחת הודגר ב 37 ° C במשך הלילה. ההילה אופיינית סביב מושבות אדם בשל המוליזה-β.

איור 2
איור 2. רקמות homogenate מהעכבר ליסטריה נגועים תרבותי על צלחות HBA. הכבד היה שנקטפו מן C57BL ליסטריה נגועים / 6 העכבר 3 ימים לאחר הפגיעה. Homogenate רקמות הוכן דילולים להציב כמו צלחת מלאה 100 μl להתפשט עבור דילול 10 -4 (א) ו -5 דילול 10 (ב), וכן 25 μl טיפות על צלחת HBA עבור דילול כל חי מ 1:10 עד 10 -5 (ג). הצלחות הודגרו ב 37 ° C במשך הלילה. דילולים המאפשרים ספירת מושבות הפרט משמשים כדי לקבוע את עומס בקטריאלי (כלומר CFU / רקמה) בנקודת הזמן שלאחר זיהום.

איור 3
איור 3. לטעון ליסטריה הטחול והכבד של עכברים נגועים C57BL / 6 ב 3 ו 7 ימים לאחר ההדבקה. עכברים C57BL / 6 נדבקו CFU 2000 ~ של ליסטריה. בכל נקודת זמן, העכברים היו euthanased, הכבד היה perfused וקצרו עם הטחול, וכן דילולים של homogenate הטחול (א) או בכבד תא בודד ההשעיה (ב) היו בתרבית על צלחות HBA כדי לקבוע את עומס חיידקי. קווי מוצק מצביעים הממוצע הגיאומטרי, ועל הקווים האנכיים מציינים SEM. הקו המקווקו מציין כי גבול הגילוי עבור מדידה מדויקת של עומס חיידקי הוא 100 CFU / איבר לצורך הניסוי הזה.

איור 4
איור 4. ספירת תאים קיימא עבור רקמות מן עכברים נגועים. עכברים C57BL / 6 נדבקו CFU 2000 ~ של ליסטריה. בכל נקודת זמן, העכברים היו euthanased, הכבד perfused וקצרו עם הטחול. תאים הוכתמו trypan כחול וספר באמצעות hemacytometer כמתואר שלב 5.9 (A). Splenocyte (B) הכבד לויקוציטים (ג) מונה המתקבל מתא בודד השעיות שהוכן ליסטריה עכברים נגועים. קווים מצביעים הממוצע הגיאומטרי.

איור 5
איור 5. ניתוח FACS של CD8 + T תאים נגועים ב ליסטריה עכברים. עכברים C57BL / 6 נדבקו CFU 2000 ~ של ליסטריה. בכל נקודת זמן, העכברים היו euthanased, הכבד perfused וקצרו עם הטחול. תא בודד השעיות הוכתמו נוגדנים ספציפיים עבור תאים T (CD3, TCRβ, CD4, CD8). (א) נציג פרופילים עם FACS% CD8 + T תאים + / - SEM. (ב) סך CD8 + T תאים של הטחול. (ג) סך CD8 + T תאים בכבד.

דיון

ליסטריה הוא אחד האורגניזמים הנפוצים ביותר לאפיון תגובות חיסוניות של המאכסן לחיידקים תוך-תאיים6הפרוטוקול המוצג כאן מאפשר למדוד את העומס החיידקי ואת התגובות של תאי מערכת החיסון בתוך אותה רקמה של עכבר נתון. מדידה כפולה זו של רקמה ספציפית עבור כל עכבר נגוע מאפשרת השוואות חסונות יותר בתוך קבוצות עכברים וביניהן (המייצגות זני עכברים שונים או נקודות זמן שונות לאחר ההדבקה). בעוד ש- ליסטריה ניתן להשתמש גם בהדבקה באמצעות מתן פה כדי לחקור תגובות חיסוניות בעכברים, אך לעיתים קרובות נעשה שימוש בהדבקה באמצעות הזרקה תוורידית מכיוון ש: 1) היא מבטיחה הגעה מהירה ויעילה לזרם הדם; 2) היא מביאה להדבקה סיסטמית מסונכרנת ועקבית; ו-3) ה- Mus המין נושא מוטציה בגן המקודד לרספטור E-cadherin, אשר מגבילה ליסטריה הדבקה באמצעות מתן דרך הפה (מוטציה זו משפיעה על ליסטריההיכולת להיקשר לקולטן E-cadherin של העכבר ולחצות ביעילות את הריפוי האפיתליאלי של דרכי העיכול)16-18.

בפרוטוקול זה ישנם מספר שלבים קריטיים. ראשית, יש להפיק את מלאי האינוקולום של Listeria מתרבית HBA טרייה שגדלה במהלך הלילה כדי להבטיח חיוניות וארגוניות (virulence). שנית, חשוב לקבוע במדויק את ריכוז ה-CFU של האינוקולום לפני ואחרי ההזרקה לכל העכברים, כדי להבטיח שריכוז ה-CFU אינו שונה משמעותית בין העכבר הראשון לאחרון שהוזרקו. שלישית, ההזרקה של Listeria לווריד הזנב חייבת להיות עקבית עבור כל העכברים. לבסוף, יש לבצע פרפוזיה לכבד כדי לרוקן לוקוציטים שאינם תושבי הכבד, זאת על מנת להבטיח מדידה מדויקת של תאי מערכת החיסון בתוך הכבד ולא של לוקוציטים העוברים דרכו בדם הפריפרי. אם שלבים אלו לא יבוצעו בהצלחה, הדבר עלול להוביל לשונות לא רצויה בעומס החיידקי ו/או בתגובות החיסוניות בין עכברים בודדים שהודבקו ב-Listeria.

שתי מגבלות של פרוטוקול זה הן מיומנות החוקר בהדבקת עכברים באמצעות הזרקה תוך-ורידית והגילוי של העומס החיידקי ברקמות. אם אדם אחד מזריק מספר רב של עכברים, חיוניות ה-Listeria (כלומר, ריכוז CFU) עשויה לרדת עם הזמן לאחר הפשרת האינוקולום הקפוא (למשל, >2 שעות בין הזרקת העכבר הראשון לאחרון). על החוקר לקבוע כמה עכברים הוא/היא יכולים להזריק לפני שהאינוקולום יפגע. מגבלה נוספת של שיטה זו היא שלא ניתן למדוד במדויק עומס Listeria הנמוך מ-100CFU/organ בשל הכמויות הקטנות יחסית של הומוגנאט רקמה שזורע (למשל, איור 3 מציין כי 100CFU/organ הוא גבול הגילוי). כדי למדוד ערכים נמוכים יותר של CFU/organ בדיוק רב יותר, ניתן לזרוע כמות גדולה יותר של הומוגנאט הרקמה (עד 0.5mL לצלחת, ניתן להשתמש במספר צלחות) כך שחלק גדול יותר של הרקמה יידגם לצורך גילוי Listeria. אם אין Stomacher זמין, ניתן להשתמש בשיטות חלופיות להומוגניזציה של הרקמה, כגון שימוש בהומוגניזטור רקמות, עבור שלבים 7.1-7.2. מהבחינה המעשית, אם המקום באינקובטור של 37°C מוגבל לתרבית דגימות רקמה מעכברים מודבקים, ניתן להדגיר צלחות תרבית HBA בטמפרטורת החדר למשך 2-3 ימים (המושבות יגדלו לאט יותר בטמפרטורת החדר). עם זאת, אין להשתמש בטמפרטורת החדר בעת גידול תרביות להכנת מלאי Listeria קפוא.

פרוטוקול זה מספק גישה בסיסית לאפיון זיהום ב- Listeria בעכברים, וניתן להשתמש בו עם זני Listeria אחרים מלבד EGD. בנוסף לכבד ולטחול, ניתן להפיק תרחיפי תאים בודדים גם מקשרי לימפה. בכל אחד מהמקרים, ניתן להשתמש בתרחיפי תאים בודדים אלו למגוון ניתוחים, כולל מדידת תתי-אוכלוסיות של תאי מערכת החיסון, וסטימולציה in vitro של תאי חיסון ממוינים. לאחר שליטה בטכניקות הבסיסיות, ניתן להתאים פרוטוקול זה גם לצורך בידוד תאי T ספציפיים ל-Listeria19, אפיון תאים דנדריטיים20, או ביצוע דילול (depletion) של תאי חיסון בנקודות זמן מסוימות לאחר ההדבקה21,22, כדי לאפיין באופן מעמיק יותר את התגובה החיסונית בעכברים המודבקים ב- Listeria.

גילויים

אין ניגודי אינטרסים הכריז.

תודות

המחברים מבקשים להודות אנה Walduck, כריסטינה לחיים, סטיוארט Berzins, דייל גודפרי, Yifan Zhan ויונתן Wilksch עבור ייעוץ ריאגנטים. עבודה זו מומנה על ידי סוכרת נעורים Research Foundation (1-2008-602) ואת הבריאות האוסטרלית הלאומית המועצה למחקר רפואי (575,552). NW נתמך על ידי פרס לתארים מתקדמים האוסטרלי. OW נתמך על ידי רייט RD אחוות מן האוסטרלי בריאות ממלכתי המועצה למחקר רפואי.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
שם מגיב חברה מספר קטלוגי תגובות
דם על סוסים אגר בסיס מס '2 Oxoid CM0271 הכנת בסיס אגר עבור צלחות HBA
דם על סוסים (defibrinated) Oxoid HB1000 הוסף 5-10% לבסיס אגר
הלב והמוח עירוי (BHI), מרק (10 מ"ל) Oxoid TM456
הלב והמוח עירוי התקשורת מיובש Oxoid CM1135
96-היטב לתחתית צלחת שטוחה BD Biosciences 353072
תא 70 מיקרומטר מסננת BD Biosciences 352350
צלחת פטרי קטנים BD Biosciences 351007
במחוך 80 biomaster מעבדה מערכת Seward
שקיות פלסטיק במחוך Sarstedt 86 9924 530
שור בסרום אלבומין סיגמא A3912
FACS חיץ 0.1% (w / v) בסרום שור אלבומין PBS
משקה ביד Percoll (33.75% בשנת Percoll PBS) GE Healthcare 17-0891-01 33.75mL Percoll, PBS 10x 3.75mL, 62.5mL 1x PBS עושה Percoll 100 מ"ל איזוטוני
TAC הצפת טריס 17mm, אמוניום כלוריד 140mM במים מזוקקים
FCS / EDTA חיץ עגל בסרום עוברי 10mm עם EDTA
FACS / EDTA חיץ FACS חיץ + EDTA 5mm
Trypan כחול סיגמא T6146 0.4% (w / v) ב-PBS, מסנן מעוקר
2ml Cryovial גריינר ביו אחת 121263
27 מזרק אינסולין gauge/1mL Terumo מוצרים רפואיים SS10M2713
מחט Terumo מוצרים רפואיים NN-2516R (25 גרם 5/8in)
NN-2613R (26G 1/2in)
מזרק Terumo מוצרים רפואיים SS-01T (1mL), SS-053 (5 מ"ל), SS-10S (10 מ"ל)

מקורות

  1. Wing, E. J., Gregory, S. H. Listeria monocytogenes: clinical and experimental update. J Infect Dis. 185, Suppl 1. S18-S24 (2002).
  2. Conlan, J. W. Early host-pathogen interactions in the liver and spleen during systemic murine listeriosis: an overview. Immunobiology. 201, 178-187 (1999).
  3. Neuenhahn, M., Busch, D. H. Unique functions of splenic CD8alpha+ dendritic cells during infection with intracellular pathogens. Immunol Lett. 114, 66-72 (2007).
  4. Cousens, L. P., Wing, E. J. Innate defenses in the liver during Listeria infection. Immunol Rev. 174, 150-159 (2000).
  5. Hamon, M., Bierne, H., Cossart, P. Listeria monocytogenes: a multifaceted model. Nat Rev Microbiol. 4, 423-434 (2006).
  6. Pamer, E. G. Immune responses to Listeria monocytogenes. Nat Rev Immunol. 4, 812-823 (2004).
  7. Cheers, C., McKenzie, I. F. Resistance and susceptibility of mice to bacterial infection: genetics of listeriosis. Infect Immun. 19, 755-762 (1978).
  8. Garifulin, O., Boyartchuk, V. Listeria monocytogenes as a probe of immune function. Brief Funct Genomic Proteomic. 4, 258-269 (2005).
  9. Gervais, F., Stevenson, M., Skamene, E. Genetic control of resistance to Listeria monocytogenes: regulation of leukocyte inflammatory responses by the Hc locus. J Immunol. 132, 2078-2083 (1984).
  10. Gervais, F., Desforges, C., Skamene, E. The C5-sufficient A/J congenic mouse strain. Inflammatory response and resistance to Listeria monocytogenes. J Immunol. 142, 2057-2060 (1989).
  11. Boyartchuk, V. L. Multigenic control of Listeria monocytogenes susceptibility in mice. Nat Genet. 27, 259-260 (2001).
  12. Boyartchuk, V. The host resistance locus sst1 controls innate immunity to Listeria monocytogenes infection in immunodeficient mice. J Immunol. 173, 5112-5120 (2004).
  13. Pan, H. Ipr1 gene mediates innate immunity to tuberculosis. Nature. 434, 767-772 (2005).
  14. Garifulin, O. Irf3 polymorphism alters induction of interferon beta in response to Listeria monocytogenes infection. PLoS Genet. 3, 1587-1597 (2007).
  15. Hof, H. Virulence of different strains of Listeria monocytogenes serovar 1/2a. Med Microbiol Immunol (Berl. 173, 207-218 (1984).
  16. Wollert, T. Extending the host range of Listeria monocytogenes by rational protein design. Cell. 129, 891-902 (2007).
  17. Lecuit, M. A transgenic model for listeriosis: role of internalin in crossing the intestinal barrier. Science. 292, 1722-1725 (2001).
  18. Marco, A. J. Penetration of Listeria monocytogenes in mice infected by the oral route. Microb Pathog. 23, 255-263 (1997).
  19. Busch, D. H., Vijh, S., Pamer, E. G. Animal model for infection with Listeria monocytogenes. Curr Protoc Immunol. Chapter. 19, 19-19 (2001).
  20. Neuenhahn, M., Schiemann, M., Busch, D. H. DCs in mouse models of intracellular bacterial infection. Methods Mol Biol. 595, 319-329 (2010).
  21. Conlan, J. W., North, R. J. Neutrophils are essential for early anti-Listeria defense in the liver, but not in the spleen or peritoneal cavity, as revealed by a granulocyte-depleting monoclonal antibody. J Exp Med. 179, 259-268 (1994).
  22. Czuprynski, C. J., Brown, J. F., Wagner, R. D., Steinberg, H. Administration of antigranulocyte monoclonal antibody RB6-8C5 prevents expression of acquired resistance to Listeria monocytogenes infection in previously immunized mice. Infect Immun. 62, 5161-5163 (1994).

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

CFUFACS
מדידת עומס בקטריאלי ותגובות החיסון של עכברים נגועים עם חיידקי ליסטריה
צרו קשר
המליצו לספרייה

פרטיות

תנאי שימוש

מדיניות

זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.