דג זברה הם טבעיים ויבריו cholerae לארח והוא יכול לשמש מסכם את הדברים וללמוד כל מחזור זיהומיות של קולוניזציה שידור. כאן, אנחנו מדגימים כיצד להעריך נ' cholerae קולוניזציה רמות ולכמת שלשול אצל דג זברה.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
דג זברה הם טבעיים ויבריו cholerae לארח והוא יכול לשמש מסכם את הדברים וללמוד כל מחזור זיהומיות של קולוניזציה שידור. כאן, אנחנו מדגימים כיצד להעריך נ' cholerae קולוניזציה רמות ולכמת שלשול אצל דג זברה.
ויבריו cholerae ידועה בתור הסוכן זיהומיות הגורמת הכולירע מחלות אנושיות. בחוץ הפונדקאי. האנושי, נ' cholerae בעיקר קיימת בסביבה המימית, איפה זה מקיים אינטראקציה עם מגוון מינים ימיים גבוה יותר. דגים חוליות ידועים להיות מארח הסביבה והם פוטנציאל נ' cholerae מאגר בטבע. גם נ' cholerae וגם מיני דגים teleost רזבורה rerio, הידוע בכינויו דג זברה, מקורן היבשת ההודית, רומז על אינטראקציה ארוכת שנים בסביבות מימיות. דג זברה הם אורגניזם מודל אידיאלי ללמוד היבטים רבים של ביולוגיה, כולל מחלות זיהומיות. דג זברה יכול בקלות, במהירות קולוניה נ' cholerae לאחר חשיפה במים. קולוניזציה מעיים מאת נ' cholerae מוביל את הייצור של שלשול הפרשה של משוכפלים נ' cholerae. אלה מופרש חיידקים יכולים אז קדימה ליישב פונדקאים חדשים של דגים. כאן, אנחנו מדגימים כיצד להעריך נ' cholerae-קולוניזציה מעיים דג זברה ואיך לכמת נ' cholerae-induced דג זברה שלשול. המודל קולוניזציה צריך להועיל לחוקרים הלומדים אם הגנים של עניין עשוי להיות חשוב עבור המארח קולוניזציה ו/או להישרדות סביבתיים. כימות של דג זברה שלשול צריך להיות שימושי החוקרים ללמוד כל פתוגן מעיים המעוניינים לחקור את דג זברה כמערכת מודל.
ויבריו cholerae הוא חיידק הימית, גראם שליליים, הגורמת של מחלות אנושיות כולרה, כמו גם שלשול נמשך "טפטוף"1,2. (פ') cholerae נמצא בסביבה בתחומים רבים של העולם, קשורה לעיתים קרובות עם אורגניזמים ימיים אחרים. אורגניזמים שיוך אלה כוללים פלנקטון, ביצה חרקים ההמונים, רכיכה חוליות דגים מינים3,4,5,6,7. מספר מחקרים שללו נ' cholerae מ ספינלי מעיים של דגים ב אזורים גאוגרפיים שונים7,8,9,10. הנוכחות של נ' cholerae בדגים מציין כי דגים עשוי לפעול כמו מאגר הסביבה. גם יכול להיות מעורב דגים בהעברת המחלה לבני, פיזור גיאוגרפי נ' cholerae זנים6.
כדי להבין טוב יותר איך נ' cholerae אינטראקציה עם דגים, רזבורה rerio, הידועה יותר בשם דג זברה, פותחה כמערכת מודל לימוד נגד כולרהe11. דג זברה הם ילידי דרום אסיה, כולל באזור מפרץ בנגל, אשר נחשב מאגר המוקדם של נ' cholerae. עד הראשון כולרה מגיפה בשנת 1817, כולרה לא דווח כי מחוץ מה שעכשיו הודו ובנגלדש. לכן, דג זברה, נ' cholerae כמעט בוודאות הקשורים אחד לשני על סולמות אבולוציוני, רומז כי דג זברה הם שורה נ' cholerae הסביבה הטבעית12.
דג זברה המודל נ' cholerae פשוטה לביצוע והוא יכול לשמש כדי לחקור את כל פתוגניים נ' cholerae מחזור החיים. דגים נחשפים נ' cholerae על ידי רחצה במים אשר חיסנה עם מספר ידוע של נ' cholerae. בתוך מספר שעות, קולוניזציה מעיים מתקיים, ואחריו את הייצור של שלשול. שלשול מורכב mucin, חלבונים, החיידקים מופרש ותוכן מעיים אחרים. ניתן לכמת את מידת שלשול באמצעות מדידות פשוטות מספר13. (פ') cholerae זה יש כבר מופרש על ידי דגים נגועים יכול להמשיך להדביק לדגים נאיביים, להשלמת המעגל זיהומיות. לפיכך, המודל דג זברה recapitulates נ' cholerae מחלות אנושיות תהליך12,14.
בשימוש לעתים קרובות ביותר נ' cholerae חייתיים היו עכברים וארנבות,14,15,16,17,18. מודלים אלה סייעו בהוספת לידע שלנו של נ' cholerae פתוגנזה. עם זאת, כי עכברים וארנבות, אינם טבעיים נ' cholerae מארחים, קיימות מגבלות אילו היבטים של מחזור חיי נ' cholerae יכול להילמד. הקולוניזציה נ' cholerae של עכברים וארנבות, דורש בדרך כלל העדר של microbiota מעיים או רעלני באנטיביוטיקה כדי לפגוע microbiota של המעי. שני הדגמים דורשים gavage להציג לחיידקים מערכת העיכול או מניפולציה כירורגי ישירות להחדיר את החיידקים לתוך המעיים. דג זברה יש יתרון בכך דג בוגר עם microbiota מעיים ללא פגע הם התנחלו בקלות תהליך זיהומיות קורה באופן טבעי, ללא כל פעולה הדרושה.
העבודה הנוכחית ממחישה את הניצול של דג זברה כמודל באיזמיר נ' cholerae זיהום. הזיהום, דיסקציה, ספירה של להמדינות נ' cholerae, כימות של שלשול הנגרם על ידי נ' cholerae יהיה לתאר12,13. מודל זה סביר להניח שתהיה שימושית למדענים מעוניין תהליך המחלה נ' cholerae והן בסגנון נ' cholerae סביבתיים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל השיטות המתוארות כאן אושרו על ידי טיפול בעלי חיים מוסדיים ועל שימוש הוועדה (IACUC) של ווין סטייט. שיטה זו תוארה לראשונה בשנת Runft. et al. 12
1. קביעת רמות קולוניזציה מעיים
הערה: קולוניזציה מעיים הוא מדד שימושי ביותר במודל דג זברה כמו זה יכול לשמש כדי להשוות את הכושר היחסי של זנים שונים נ' cholerae או את ההשפעות של מוטציות או הסתרה ג'ין.
2. מדידה של דגים שלשול
הערה: ארבעה מדדים שונים שימשו להערכת דגים שלשול: רמות mucin המים, את רמות החלבון המופרשת הכוללת את המים, את יתר600 של המים, את נ' cholerae CFU מים13. שלשול בדרך כלל הופך להיות ראייה ברורה כ 6 שעות לאחר החשיפה של דג זברה כדי נ' cholerae כמתואר לעיל.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
(פ') cholerae התיישבות ספינלי מעיים דג זברה
כדי לספק דוגמה של רמות קולוניזציה אופייני שלנו להתבונן, אנחנו מחוסן 5 x 106 CFU של מגיפת באל תור נ' cholerae המתח N16961 ב 200 מ של מים בתוך המכיל מספר דג זברה. לאחר 6 שעות של זיהום, הדגים היו נשטפים במים מתוקים והועבר לתוך גביע 200 מיליליטר מים זיהום בלוק כמפורט בפרוטוקול. 18 h לאחר העברה (או 24 שעות לאחר ההדבקה העיקרית), הדגים היו מורדמים, והמעיים שלהם נלקחו...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דג זברה היא מודל חדש יחסית ללמוד נ' cholerae אך טומן בחובו הרבה הבטחה הגילוי העתידי של היבטים לא מוכרת של נ' cholerae ביולוגיה ו פתוגנזה11,12,13 . המודל דג זברה למבוגרים יש את היתרונות של להיות טבעי שני מארח נ' cholerae המכיל microbiota מעיים ללא פגע, בוגרת ומודל סביבתיים. החסרונות של המודל הם שני הגורמים העיקריים התקפה אלימה אנושי, הרעלן כולרה, הרעלן-coregulated pilus, אינם נדרשים עבור דג זברה מושבת א...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים אין לחשוף.
תודה נילי מלודי, ג'ון אלן, באזל Abuaita, ו דונה Runft על מאמציהם בסיוע לפיתוח המודל דג זברה. המחקר דיווחו כאן נתמכה על ידי המכון הלאומי לאלרגיה ומחלות זיהומיות של מכוני הבריאות הלאומיים תחת מספרי פרס R21AI095520 ו- R01AI127390 (כדי ג'פרי ה Withey). התוכן הוא אך ורק באחריות המחברים, ואינם מייצגים בהכרח את הנופים הרשמי של מכוני הבריאות הלאומיים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| <חזק>מכשיר | |||
| חממת שייקר | ניו ברונסוויק סיינטיפיק, אדיסון, ניו ג'רזי | אקסלה E25 | |
| אינקובטור | NUAIRE, פלימות', MN | זרימה | |
| תרמו, וולת'אם, MA | Geaesys 6 | ||
| Vortex הומוגנייזר | Minibeadbeater24 | 112011 | |
| מכונת שקילה | Ohaus, קולומביה, MD | Adventurer Pro | |
| מערבל חום | קורנינג, קורנינג, ניו יורק | PC-420D | |
| מבער מונה | |||
| מושבה אוטומטי | REVSCI | 120417B | |
| <חזק>חומרים | |||
| 400 מ"ל כוסות זכוכית | פיירקס | ||
| מכסים מחוררים | מחזיק מיקרוטיפ עם חורים מקופסת | ||
| כפיות פלסטיק חד פעמיות | אופיס דיפו, בוקה רטון, FL | D15-25-7008 | |
| מערכת מיכלי דגים | Aquaneering, סן דייגו, קליפורניה | ||
| RO מטהר מים | Aqua FX | TK001 | |
| רשת דגים | מרינה | ||
| מזון דגים | טטרה סנפיר | ||
| מותג הג'ונגל האדום | שרימפס מלח | O.S.I. pro 80 | |
| לוח | |||
| סיכות | |||
| אזמל | כלים מדעיים משובחים, פוסטר סיטי, קליפורניה | 10000-10 | |
| מלקחיים | כלים מדעיים משובחים, פוסטר סיטי, קליפורניה | 11223-20 | |
| מספריים Vannas | Fine Scientific כלים, פוסטר סיטי, CA | 15000-11 | |
| צינורות כובע בורג 2 מ"ל | פישר סיינטיפיק, המפטון, NH | 02-681-375 | |
| חרוזי זכוכית 1 מ"מ | Bio Spec | 11079110 | |
| חרוזי זכוכית להפצת | סיגמא, סנט לואיס, MO | 18406-500G | |
| צלחת פטרי | פישר ברנד, המפטון, NH | FB0875713 | |
| צינור צנטריפוגה 1.5 מ"ל | Midsci, Valley Park, MO | AVSS1700 | |
| צינור צנטריפוגה 50 מ"ל | קורנינג פלקון, קורנינג, ניו יורק | 352098 | |
| מבחנות | פיירקס | 9820 | |
| פיפטת | זכוכית פישר ברנד, המפטון, NH | 13675K | |
| מיקרו פיפטות | Sartorius Biohit, Gö ttingen, גרמניה | m1000/m200/m20 | |
| טיפים | Genesee Scientific, סן דייגו, קליפורניה | 24-150RS/24-412 | |
| כימיקלים | |||
| מלחי אוקיינוס מיידיים | |||
| פוספט חוצץ | מלח VWR Life Science, Radnor, PA | K813-500 מ"ל | |
| טריקאין (אתיל 3-אמינובנזואט מתאנסולפונאט מלח | סיגמא, סנט לואיס, MO | A5040 | |
| 5-Bromo-4-chloro-3-indolyl-β-D-galactopyranoside | Sigma, סנט לואיס, MO | 10651745001 | |
| Schiff' s מגיב | סיגמה, סנט לואיס, MO | 84655-250 מ"ל | |
| חומצה תקופתית | פישר סיינטיפיק, המפטון, NH | 10450-60-9 | |
| מוצין מקיבה חזירית | סיגמה, סנט לואיס, MO | M2378-100G | |
| אלבומין סרום בקר | פישר סיינטיפיק, המפטון, NH | 9046-46-8 | |
| פירס 660 ננומטר מגיב לבדיקת חלבון | תרמו, וולת'אם, MA | 22660 | |
| LB בינוני | |||
| Trypton | BD Biosciences, סן חוזה, קליפורניה | 211705 | |
| תמצית משמרות | BD Biosciences, סן חוזה, קליפורניה | 212750 | |
| NACL | Fisher Scientific, המפטון, NH | BP358-212 | |
| Agar | BD Biosciences, סן חוזה, קליפורניה | 214010 | |
| TCBS אגר | BD Biosciences, סן חוזה, קליפורניה | 265020 | |
| DCLS Agar | Sigma, סנט לואיס, MO | 70135-500gm | |
| Software | |||
| Microsoft Office | |||
| פריזמה 5 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.