פרוטוקול מפורט של דגם העכבר עבור enterohemorrhagic e. coli (EHEC) מושבת באמצעות חיידקים התווית על-ידי ביולומינסנציה מוצג. זיהוי חיידקים זוהרים אלו באמצעות פולשני ויוו מערכת בבעלי חיים הדמיה יכול לקדם את ההבנה הנוכחית שלנו של EHEC קולוניזציה.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
פרוטוקול מפורט של דגם העכבר עבור enterohemorrhagic e. coli (EHEC) מושבת באמצעות חיידקים התווית על-ידי ביולומינסנציה מוצג. זיהוי חיידקים זוהרים אלו באמצעות פולשני ויוו מערכת בבעלי חיים הדמיה יכול לקדם את ההבנה הנוכחית שלנו של EHEC קולוניזציה.
Enterohemorrhagic e. coli (EHEC) O157:H7, אשר הוא. חיידק והקאה causesdiarrhea הזה, מדמם קוליטיס (HS), ו תסמונת אורמיה hemolytic (HUS), ליישב את העיכול של בני אדם. ללמוד מנגנון מפורט של EHEC קולוניזציה ויוו, זה חיוני כדי להיות מודלים בעלי חיים כדי לפקח ולכמת EHEC קולוניזציה. נדגים כאן מודל קולוניזציה העכבר-EHEC בהפיכת את פלסמיד לביטוי זוהרים כדי EHEC כדי לפקח ולכמת כיבוש EHEC חי המארחים. בעלי חיים מחוסן עם התווית על-ידי ביולומינסנציה EHEC להציג אותות ביולומנאסן אינטנסיבי בעכברים על-ידי זיהוי עם יישום לא פולשנית ויוו מערכת הדמיה. לאחר ימים 1 ו-2 פוסט זיהום, אותות ביולומנאסן יכול עדיין ניתן לאתר חיות נגועות, מה שמרמז כי EHEC לישוב ב hosts לפחות 2 ימים. אנחנו גם להוכיח כי אלה EHEC ביולומנאסן לאתר כדי העכבר המעי, בפרט המעי האטום ואת המעי הגס, מתמונות vivo לשעבר . מודל מושבת זה עכבר-EHEC עשוי לשמש כלי לקידום הידע הנוכחי של מנגנון קולוניזציה EHEC.
EHEC O157:H7 הוא. חיידק הגורם לשלשול1, HS2, הוס3ואי ספיקת כליות חריפה אפילו4 דרך מזון או מים מזוהמים. EHEC enterobacterium פתוגניים, והצנרות מערכת העיכול של בני אדם1. כאשר EHEC לדבוק קודם אפיתל המעי המארח, הם מזריקים את הגורמים קולוניזציה לתוך התאים המארחים דרך סוג III הפרשת מערכת (T3SS) כי פונקציות כמו מזרק מולקולרית בתדר של הצמדת ו effacing (A/E) הנגע לאחר מכן כדי לאכוף אדהזיה (מושבת)5. אלה גנים המעורבים במערך A/E הנגע מקודדים על ידי מיקומה של האי פתוגניות הצטנעות (לי) enterocyte5.
הארה ביולוגית היא לייצר אור תגובה כימית, ב לוציפראז אשר מזרז luciferin המצע שלה כדי ליצור אור גלוי6. תהליך אנזימטי זה לעיתים קרובות דורשת הנוכחות של חמצן או אדנוזין טריפוספט (ATP)6. ביולומינסנציה הדמיה (בלי) מאפשר חוקרים את הפריט החזותי ו קוונטיזציה של פתוגן-פונדקאי אינטראקציות ב בעלי חיים7. מתה על ניתן לאפיין את מחזור זיהום חיידקי בבעלי חיים על ידי ביצוע חיידקים זוהרים כמו שהם להגר לפלוש לרקמות שונות7; זה מגלה שינוי דינמי של זיהום. יתר על כן, העומס חיידקי בבעלי חיים קשורה האות ביולומנאסן8; לכן, יש חיווי נוח כדי להעריך את התנאים פתולוגי של חיות ניסוי באופן פשוט וישיר.
פלסמיד המשמש כאן הכיל את אופרון לוציפראז, luxCDABE, שבו הוא מן החיידק Photorhabdus luminescens מקודד משלו לוציפראז המצע7,9. על-ידי שינוי צורה זו פלסמיד לבטא לוציפראז לתוך חיידקים, ניתן לנטר את התהליכים קולוניזציה ולדלקת על ידי התבוננות חיידקים זוהרים אלו בבעלי חיים. בסך הכל, בלי וחיידקים התווית על-ידי ביולומינסנציה לאפשר לחוקרים לעקוב אחר המספרים חיידקי, למיקום, הכדאיות חיידקי עם אנטיביוטיקה/טיפול, ביטוי גנים חיידקיים זיהום/מושבת6, 7. חיידקים פתוגניים רבים דווחו כי לבטא את אופרון luxCDABE לבחון זיהום מחזור ו/או גנים ביטוי במעשים זיהום. חיידקים אלה, כולל e. coliuropathogenic10, EHEC8,11,12,13, enteropathogenic e. coli (EPEC)8, Citrobacter rodentium14,15, סלמונלה typhimurium16, ליסטריה17,18, Yersinia enterocolitica19, , ויבריו cholerae20, תועדו.
מספר גרסאות ניסיוניות פותחו כדי להקל על המחקר של EHEC קולוניזציה במבחנה , ויוו21,22,23. עם זאת, יש חוסר מודלים מתאימים ללמוד את EHEC קולוניזציה ויוו, ובכך וכתוצאה מכך במחסור של פרטים. כדי להקל על המחקר של ה EHEC קולוניזציה מנגנון ויוו, זה חשוב כדי לבנות מודלים בעלי חיים כדי להתבונן ולכמת EHEC קולוניזציה בבעלי חיים בשיטה לא פולשנית.
כתב יד זה מתאר מודל קולוניזציה העכבר-EHEC משתמש במערכת לביטוי זוהרים כדי לפקח EHEC קולוניזציה לאורך זמן ב חי המארחים. עכברים intragastrically מחוסנים עם התווית על-ידי ביולומינסנציה EHEC ומתגלה האות ביולומנאסן בעכברים עם יישום לא פולשנית ויוו הדמיה מערכת13. עכברים נגועים עם התווית על-ידי ביולומינסנציה EHEC הראה אותות ביולומנאסן משמעותי במעי שלהם לאחר יומיים לפרסם זיהום, אשר הציע כי חיידקים אלה התנחלו במעי המארח לאחר יומיים לפרסם זיהום. Ex-vivo נתוני התמונה הראה כי קולוניזציה הזה הוא במיוחד ב המעי האטום ואת המעי הגס של עכברים. באמצעות מודל זה עכבר-EHEC, הקולוניזציה EHEC ביולומנאסן ניתן להבחין במארח החיים של ויוו מערכת, כדי לחקור את המנגנונים מפורט מושבת בה חיידק, אשר עשוי לקדם הבנה נוספת בהדמיה EHEC-induced פיזיולוגיים ופתולוגיים שינויים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
זהירות: EHEC O157:H7 היא רמת אבטחה 2 (BSL-2) פתוגן לפי המרכז לבקרת הוראה אבטחה ובקרה מחלות ומניעתן (CDC) (https://www.cdc.gov/). לכן, יש לבצע בכל ההליכים ניסיוני מעורבים EHEC במתקן BSL-2. ללבוש חלוקי מעבדה וכפפות בעת ביצוע הניסוי. עובד מוסמך אבטחה cabinet (BSC). לחטא את הספסל ניסיוני לפני ואחרי ההליך ניסיוני עם 70% אתנול. כל מכשירים או ציוד EHEC קשר (או קשר פוטנציאלי) צריכים להיות נקיים עם 70% אתנול או אקונומיקה. פסולת מזוהמים (או שעשויות להיות מזוהמים) צריך להיות אטום בלוק בקפידה. ללבוש מסיכה, הגנה העין, כפפות כפול או סרבל, במידת הצורך. העכברים נקבה בת שבוע 6-C57BL/6 היו נרכש ומתוחזק באוניברסיטה מעבדה חיה מרכז של הלאומית צ'נג קונג (NCKU). הניסויים בבעלי חיים אושרו על ידי טיפול בעלי חיים מוסדיים ועל שימוש הוועדה של NCKU (אישור מס ' 104-039).
1. Bioluciferase-מתויג EHEC חיידקים דור
2. ביולומנאסן EHEC חיידקים לקראת חיסון אוראלי
הערה: ציר תרשים הזרימה של ההליכים ניסיוני עבור העכבר gavage אוראלי והכנה EHEC מוצג באיור 1 כדי לסייע בהכנה ניסיוני.
3. העכבר Gavage אוראלי של EHEC
4. ויזואליזציה
5. קירור והקפאה
הערה: התוכנה ששימשה עבור רכישת נתונים מפורט בטבלה של חומרים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
. הזמנו התווית על-ידי ביולומינסנציה EHEC (~ 109 תאים חיידקיים) 6 - בן שבועיים לעכברים C57BL/6 נשים על-ידי gavage דרך הפה. לאחר חיסון אוראלי של EHEC לעכברים בתוך 1 h, החיות נבדקו לאות זוהרים על-ידי ויוו מערכת ההדמייה, כפי שמוצג באיור 7. התוצאות הראו אות מייצרים אור חזק בעכברים gavage עם התווית על-ידי ביולומינסנציה EHEC. בדקנו את האותות על זיהום פוסט 2 ימים. כפי שמוצג באיור 8A, העכברים מחוסן עם התווית על-ידי ביו...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בעבר דווח כי יש כבר מנוצל EHEC טרנספורמציה עם פלסמיד לוציפראז לבחון שלה לוקליזציה מארחים או גנים ביטוי ויוו8,11,12. המודל מאתר המודגמות כאן דווחה גם לזהות את העיתוי EHEC התנחלו ולוקליזציה מארח מאתר8. עם זאת, אנו מספקים פרוטוקול פירוט כיצד לנהל EHEC חיסון לעכברים intragastrically וכיצד להתכונן בקפידה את החיידקים מייצרים אור gavage דרך הפה. ראוי לציין, עבור העכבר gavage אוראלי של EHEC (שלב 3.7), המ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים אין לחשוף.
אנו להכיר את צ'י-צ'אנג צ'ן מן המחלקה של מחקר רפואי, המרכז הרפואי של מיי צ'י (איחוד האמירויות הערביות) על העזרה עכבר, זיהום, והתמיכה מהמרכז חיות מעבדה של האוניברסיטה הלאומית צ'נג קונג. עבודה זו נתמכת על ידי שר המדע, הטכנולוגיה (רובם) מעניקה (ביותר 104-2321-B-006-019, 105-2321-B-006-011,-005 and106-2321-B-006) CC.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| חממת שייקר | YIH DER | LM-570R | דגירה של חיידקים |
| אינקובטור טלטול אורביטלי | FIRSTEK | S300 | דגירה של חיידקים |
| pBSL180 | מקור לגן nptII | ||
| pAKlux2 | מקור לאופרון luxCDABE | ||
| T& ערכת שיבוט | Yeastern Biotech | FYC001-20P | לשימוש לשיבוט TA |
| Nsi אני | ב-NEB | R0127S | לשיבוט פלסמיד |
| Sca אני | NEB | R0122S | לשימוש בשיבוט פלסמיד |
| Spe שימוש ב-HF | NEB | R0133S | לשיבוט פלסמיד |
| Sma I | שימוש ב- NEB | R0141S | לשיבוט פלסמיד |
| שימוש ב- T4 ligase | NEB | M0202S | לשיבוט פלסמיד |
| שימוש Ex Taq | TaKaRa | RR001A | להגברת PCR |
| 10X Ex Taq Buffer | TaKaRa | RR001A | שימוש להגברת PCR |
| תערובת dNTP | TaKaRa | RR001A | שימוש להגברת PCR |
| PCR | מיושמת Biosystem | מחזור תרמי 2720 | להגברת PCR |
| גליצרול | SIGMA | G5516-1L | שימוש לתמיסת גרב חיידקים |
| NaCl | Sigma | 31434-5KG-R | כימי להכנת מדיום LB, 10 גרם/ליטר |
| טריפטון | CONDA pronadisa | Cat 1612.00 | כימי להכנת מדיום LB, אבקת תמצית שמרים 10 גרם/ליטר |
| Affymetrix | 23547-1 ק"ג | כימי להכנת מדיום LB, 5 גרם/ליטר | |
| Agar | CONDA pronadisa | Cat 1802.00 | כימיקל לייצור LB אגר |
| קנמיצין | אנטיביוטיקה סיגמא | K4000-5G | , לשימוש בסטרפטומיצין סלציטון |
| Sigma | S6501-100G | אנטיביוטיקה, לחסל את המיקרוביוטה בעכברים | |
| EDL933 תא מוכשר | תוצרת בית | נמצאת במסמך משלים | |
| אלקטרופורטור | MicroPulser | לאלקטרופורציה | |
| אלקטרופורציה Cuvettes | Gene Pulser/MicroPulser | 1652086 | לאלקטרופורציה |
| צנטריפוגה מהירה | בקמן קולטר | אוונטי, J-26S XP | לשימוש לצנטריפוגה חיידקים |
| רוטור זווית קבועה | שימוש בקמן קולטר | JA25.5 | לצנטריפוגה של חיידקים |
| שימוש ברוטור בזווית קבועה | בקמן קולטר | JLA10.5 | לצנטריפוגה של חיידקים |
| בקבוקי צנטריפוגה | בקמן קולטר | REF357003 | להשתמש בהם לצנטריפוגה של חיידקים |
| בקבוקי צנטריפוגה | תרמו פישר מדעי | 3141-0500 | שימוש לצנטריפוגה חיידקים |
| אפנדורף ביופוטומטר פלוס | eppendorf | AG 22331 המבורג | למדידת ערך OD600 של חיידקים |
| עכברי C57BL/6 | מעיל מעבדה של מרכז חיות המעבדה של NCKU | ||
| , כפפות | להגנת כוח אדם | ||
| איזופלורן | פאניון & BF ביוטק בע"מ | G-8669 | להרדמת עכברים, מזרק 1 מ"ל בדרגה פרמצבטית |
| שימוש במחט האכלה אוראלית של עכברים | |||
| לשימוש חוזר 22 גרם מחט האכלה | כדורי φ 0.9 מ"מ X L 50 מ"מ | שימוש לטיפול אוראלי בעכברים | |
| כירורגיים מספריים | שימוש בניסוי עכברים | ||
| מערכת הדמיה Xenogen IVIS 200 | ספקטרום | Perkin Elmer | שימוש לצילום תמונות ביולומינסנציה |
| תוכנת תמונה חיה | פרקין אלמר | גרסה 4.1 | משמשת לכימות נתוני התמונה |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.