מוצג כאן פרוטוקול לבידוד והגברה של חיידקים אנאירוביים אירוביים ופקולטטיביים של עכבר אנאירובי באמצעות ספוגית עיניים ייחודית וצעד העשרה מבוסס תרבות עם זיהוי עוקב על ידי שיטות מבוססות מיקרוביולוגיות וספקטרומטריית מסה MALDI-TOF.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מוצג כאן פרוטוקול לבידוד והגברה של חיידקים אנאירוביים אירוביים ופקולטטיביים של עכבר אנאירובי באמצעות ספוגית עיניים ייחודית וצעד העשרה מבוסס תרבות עם זיהוי עוקב על ידי שיטות מבוססות מיקרוביולוגיות וספקטרומטריית מסה MALDI-TOF.
פני העין נחשבו בעבר מיוחסים חיסוניים ואביוטיים, אך לאחרונה נראה כי קיימת נוכחות קומית קטנה אך מתמשכת. זיהוי וניטור של מיני חיידקים ברירית העין היו מאתגרים בשל השפע הנמוך שלהם וזמינות מוגבלת של מתודולוגיה מתאימה לצמיחה וזיהוי commensal. ישנן שתי גישות סטנדרטיות: שיטות מבוססות תרבות או רצף DNA. השיטה הראשונה בעייתית בשל החיידקים המוגבלים הניתנים לשחזור והגישה השנייה מזהה חיידקים חיים ומתים המובילים לייצוג חריג של מרחב העין. פיתחנו שיטה חזקה ורגישה לבידוד חיידקים על ידי בנייה על טכניקות פולחן מיקרוביולוגיות סטנדרטיות. זוהי טכניקה מבוססת ספוגית, תוך שימוש ב"מעבדה" העשויה ספוגית דקה המכוונת ללחמית התחתונה, ואחריה צעד הגברה עבור סוגים אנאירוביים אירוביים ופקולטיים. פרוטוקול זה אפשר לנו לבודד ולזהות מינים הלחמית כגון קורינבקטריום spp., קוגולאז סטפילוקוקוס שלילי spp., סטרפטוקוקוס spp., וכו '. הגישה מתאימה להגדרת גיוון קומנסלי בעכברים בתנאי מחלה שונים.
מטרת פרוטוקול זה היא לשפר את הבידוד הספציפי של מיקרואורגניזמים אנאירוביים אירוביים ופקולטיים בני קיימא ונדירים מהלחמית העין כדי לאפיין את המיקרוביום העין. מחקרים מקיפים פרופיל קהילות הרירית commensal על העור, המעיים, דרכי הנשימה ואברי המין ולהראות כי קהילות אלה משפיעים על התפתחות המערכת החיסונית ואת התגובה1,2,3. קהילות עיניים הוכחו להשתנות במהלך פתולוגיות מחלה מסוימות, כגון מחלת עיניים יבשות4, תסמונת סיוגרן5 וסוכרת6. עם זאת, היכולת להגדיר קהילה טיפוסית של משטח עיני מעוכבת על ידי השפע הנמוך יחסית שלהם בהשוואה לאתרי הרירית האחרים6,7,8. זה מעורר מחלוקת אם יש מיקרוביום עיני תושב ואם הוא קיים, אם זה שונה מיקרוביום העור וכתוצאה מכך, ההשפעה המקומית שלה על התפתחות מערכת החיסון המולדת ותגובה. פרוטוקול זה יכול לסייע בפתרון שאלה זו.
בדרך כלל, גישות להגדרת הנישה העין commensal מבוססים על רצף וטכניקות מבוססות תרבות4,7,9. ריצוף 16 S rDNA וניתוח BRISK7 מראים מגוון רחב יותר מאשר טכניקות מבוססות תרבות, אך אינם מסוגלים להבחין בין מיקרואורגניזמים חיים למתים. מכיוון שפני השטח העין עוינים למיקרואורגניזמים רבים בשל תכונות אנטי-מיקרוביאליות של סרט דמעה4 היוצרים מגוון גדול של שברי דנ"א, גישות מבוססות DNA יזהו את הממצאים הללו אשר עשויים להטות את הנתונים לזיהוי חיידקים מתים כחיידקים מקומיים ולא כמזהמים. התוצאה היא זיהוי ואפיון חריגים של מרחב העין כ גבוה יותר בשפע החיידקים ובמגוון10. זה מקשה להגדיר את המיקרוביום העין תושב באמצעות שיטות מבוססות DNA. בעוד, טכניקות סטנדרטיות המבוססות על תרבות אינן מסוגלות לזהות commensals כי העומס הוא נמוך מדי11. השיטה שלנו משפרת על פרקטיקות סטנדרטיות באמצעות ספוגית דקה שיכולה למקד את הלחמית, ובכך למנוע זיהום מעור שכן, כמו גם את הרעיון כי אורגניזמים קיימא יכולים להיות מועשרים על ידי תרבות קצרה בתקשורת צפופה מיזינים במטרה להחיות קיימא אך לא culturable, כמו גם, העשרה עבור מיקרואורגניזמים קיימא נדירים.
התוצאות, שפע יחסי של קומנסלים עיניים לכל ספוגית עיניים, מאפיינות את המיקרוביום תושב הלחמית והן חשובות למטרות השוואתיות. הנתונים שלנו מראים כי יש הבדל בין עור מיקרוביוטה הלחמית, כמו גם מגוון גדול יותר עם גיל מוגבר הבדל ספציפי למין בשפע. יתר על כן, גישה זו מצאה באופן שכפול הבדלים commensal בעכברים בנוקאאוט12. פרוטוקול זה יכול להיות מיושם כדי לתאר את המיקרוביום העין אשר עשוי להשתנות עקב שיטות caging, גיאוגרפיה, או מצב המחלה, כמו גם את ההשפעות המקומיות של מטבוליטים commensal ומוצרים על התפתחות המערכת החיסונית ותגובה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל ההליכים הכרוכים בעכברים פועלים בהתאם להנחיות הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים. פעל בהתאם להנחיות הבטיחות במעבדה (בהתאם להנחיות המחלקה לבריאות ובטיחות סביבתית מוסדית) בעת עבודה עם מיקרואורגניזמים וחומרים שעלולים להיות מזוהמים. השתמש בכלי קיבול פסולת מתאימים ונהלי טיהור לפני סילוק חומרים מזוהמים שעלולים להיות מזוהמים ביולוגית.
1. הכנת ספוגית עיניים, הגדרת שדה עבודה, עין העכבר מנגבת והעשרה לדוגמה
2. צלחת מאסטר, אפיון וזיהוי של מיקרואורגניזמים עיניים
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות מייצגות של לוחית ספוגית עיניים המדגימות שיטות שונות לציפוי מוצגות באיור 3A ומציגות מבודדים מגוונים מבחינה מורפולוגית מעכבר C57BL/6. עבור כל איזולט מובהק, המושבות נספרו ברצועה והשפע היחסי, יחידות יוצרות מושבה ייחודיות (CFUs) לכל ספוגית עיניים, מחושבות ומותוות למטרות השוואה. עבור אפיון מיקרוביולוגי, חיידקים נקטפו מצלחות ספוגיות עכבר בודדות כדי לייצר צלחת TSA מאסטר (נוצר על ידי קטיף מבודדים ברורים מורפולוגית משולש מכל צלחת ספוגית עין העכבר). מלוח האב, ביום שלאחר מכן או כאשר הצמיחה מופיעה...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בשל המצב paucibacterial של פני השטח העין, מעבדות רבות התקשו לבודד commensals עינית7,20, וכתוצאה מכך מספר נמוך של דגימות עם צמיחה, שפע נמוך ומגוון נמוך8. שיטה זו משפרת באופן משמעותי על פרקטיקות תרבות סטנדרטיות4,21 על ידי תוספת של צעד העשרה, כמו גם ספוגית עיניים מעוצבת מחדש וזיהוי על ידי MALDI-TOF MS. שלב ההעשרה מטפל ביכולת התאוששות נמוכה על ידיהגברת העומס החיידקי. העלייה המשמעותית ב...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
אין ניגוד אינטרסים לחשוף.
מימון P30 DK034854 נתמך VY, LB ומחקרים במרכז המארח-מיקרוביום של מסצ'וסטס ומימון מ NIH / NEI R01 EY022054 נתמך MG.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 0.1 עד 10 ומיקרו; l קצה פיפט | USA Scientific | 1110-300 | אוטוקלב לפני השימוש |
| 0.5 עד 10 ומיקרו; l פיפט אפנדורף | פישר סיינטיפיק | 13-690-026 | |
| מזרק 1 מ"ל | פישר סיינטיפיק | BD309623 | מזרק אחד לכל קבוצת ספוגית עיניים |
| 1.5 מ"ל שפופרות אפנדורף | ארה"ב סיינטיפיק | 1615-5500 | אוטוקלאב לפני השימוש |
| 1000 ומיקרו טיפ פיפט | ארה"ב סיינטיפיק | 1111-2021 | אוטוקלב לפני השימוש |
| 200 עד 1000&מיקרו; l גילסון פיפטמן (P1000) | פישר סיינטיפיק | F123602G | |
| 25 גרם מחט | פישר סיינטיפיק | 14-826AA | 1 מחט לכל ספוגית עיניים קבוצה |
| 3% מי חמצן | פישר סיינטיפיק | S25359 | |
| 37 & מעלות; C | מעבדה | ||
| 70% איזופרופנול | פישר סיינטיפיק | PX1840-4 | |
| הזרקת אנה-סד (קסילזין 100 מ"ג/מ"ל) | סנטה קרוז בריאות בעלי חיים | SC-362949Rx | |
| BD BBL גרם ערכת כתמים | פישר סיינטיפיק | B12539 | |
| ציוד | מבער בונסן | ||
| מגבות נייר נקיות | מעבדה ציוד | ||
| כותנה עטלף / כותנה מגולגלת סטרילית | CVS | ||
| חד פעמי 1 מ"ל | פיפט פישר סיינטיפיק | 13-711-9AM | לבדיקות כתמי גרם וקטלאז |
| E.coli | ATTC | ATCC 8739 | |
| שקופיות זכוכית | פישר סיינטיפיק | 12-550-A3 | לבדיקות כתמי גרם וקטלאז |
| קטמין ( 100 מ"ג / מ"ל) | הנרי שיין | 9950001 | |
| Mac Conkey Agar Plates | חנות 4321270 פישר סיינטיפיק | ב -4 מעלות; C עד שמוכן לשימוש | |
| מניטול מלח אגר | קרולינה אספקה ביולוגית | 784641 | מכינים צלחות לפי הוראות mfr, מאחסנים בטמפרטורה של 4 מעלות; C למשך שבוע |
| עכברים | מעבדות ג'קסון | C57/BL6J | |
| מנות פטרי | פישר סיינטיפיק | 08-757-12 | לצלחות אגר מלח מניטול |
| RPI מוח עירוי לב מדיה | פישר סיינטיפיק | 50-488525 | מכינים לפי הוראות וחיטוי |
| SteriFlip (0.22 ומיקרו; פוליאסטר סולפון בגודל נקבוביות m) | EMD / Millipore, Fisher Scientifc | SCGP00525 | לעיקור הרדמה |
| צנטריפוגה קורנינג סטרילי | פישר הכנת הרדמה 430829 מדעית | כלוב | |
| עכבר סטרילי | ציוד | ||
| קיסמי שיניים (במבוק עגול) | חיטוי יסודות | לפני השימוש והכנת | |
| ספוגיתTrypticase Soy Agar II עם 5% צלחות דם של כבשים | חנות Fisher Scientific | 4321261 | ב-4 מעלות; C עד שיהיה מוכן לשימוש |
| Vitek target slide | BioMerieux Inc. Durham, NC | ||
| Vitek-MS | BioMerieux Inc. Durham, NC | ||
| Vitek-MS CHCA matrix solution | BioMerieux Inc. Durham, NC | 411071 | |
| טיפות עיניים לשימוש חד פעמי | CVS Pharmacy | Bausch and Lomb Soothe טיפות עיניים לסיכה, 28 בקבוקונים, 0.02 אונקיות נוזל כל אחד |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.