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Articolo metodologico

Trapianto di microbiota fecale e rilevamento della prevalenza di batteri rivestiti di IgA nell'intestino

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DOI:

10.3791/60772

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23 luglio 2020

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In questo articolo

Sommario

Abbiamo stabilito un modo efficiente per esaurire i batteri intestinali in tre giorni e successivamente trapiantare il microbiota fecale tramite sonda gastrica di liquido fecale preparato da contenuti intestinali freschi o congelati nei topi. Presentiamo anche un metodo ottimizzato per rilevare la frequenza dei batteri rivestiti di IgA nell'intestino.

Abstract

Il microbiota intestinale esercita ruoli pleiotropici nella salute e nelle malattie umane. Il trapianto di microbiota fecale (FMT) è un metodo efficace per studiare la funzione biologica dei batteri intestinali nel loro insieme o a livello di specie. Sono stati pubblicati diversi metodi FMT. Qui, presentiamo un protocollo FMT che esaurisce con successo il microbiota intestinale in pochi giorni, seguito dal trapianto di microbiota fecale dal contenuto intestinale fresco o congelato di donatore a topi convenzionali. La PCR in tempo reale viene applicata per testare l'efficacia della deplezione batterica. Il sequenziamento dell'RNA ribosomiale 16S (rRNA) viene quindi applicato per testare l'abbondanza relativa e l'identità del microbiota intestinale nei topi riceventi. Presentiamo anche un metodo di rilevamento basato sulla citometria a flusso dei batteri rivestiti di immunoglobuline A (IgA) nell'intestino.

Introduzione

Un microbiota intestinale diversificato svolge un ruolo importante nel mantenimento dell'omeostasi dell'ospite. Questo microbioma aiuta in vari processi fisiologici che vanno dalla digestione e dall'assorbimento dei nutrienti dal cibo, alla difesa contro le infezioni da agenti patogeni, alla regolazione dello sviluppo del sistema immunitario e all'omeostasi immunitaria1. La perturbazione della composizione microbica intestinale è stata collegata a molte malattie, tra cui il cancro2, le malattie autoimmuni3, le malattie infiammatorie intestinali4<....

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Protocollo

Gli esperimenti sugli animali sono stati condotti in conformità con le attuali normative etiche per la cura e l'uso degli animali in Cina.

NOTA: Gli animali sono stati alloggiati in un ambiente controllato privo di agenti patogeni specifici (SPF) con cicli di luce e buio di 12 ore a 25 °C. Il cibo veniva irradiato prima di essere somministrato ai topi. L'acqua potabile e le gabbie sono state sterilizzate in autoclave prima dell'uso. Nello studio sono stati utilizzati topi maschi C57BL/6J di otto settimane dopo 1 settimana di acclimatazione. Sono stati divisi in diversi gruppi in base al disegno dell'esperi....

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Risultati

Il programma FMT utilizzato in questo studio è delineato nella Figura 1. Dopo il trattamento con il cocktail di antibiotici, l'efficienza della deplezione del microbiota intestinale è stata analizzata sequenziando la regione 16S rRNA. Abbiamo rilevato 196 specie nell'ileo di topi naïve, mentre il trattamento antibiotico di 3 giorni ha ridotto rapidamente le specie batteriche a 35 (Figura 2A). Sono state rilevate otto specie solo nei topi sottoposti al trattament.......

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Discussione

Gli antibiotici utilizzati nella procedura di deplezione hanno diverse proprietà antibatteriche. La vancomicina è specifica per i batteri gram-positivi30. La doxiciclina orale può indurre cambiamenti significativi nella composizione del microbiota intestinale nei topi femmina C57BL/6NCrl31. La neomicina è un antibiotico ad ampio spettro che prende di mira la maggior parte dei batteri residenti nell'intestino32. Tutta.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Questo lavoro è stato svolto sotto il patrocinio dell'eccezionale progetto interdisciplinare del West China Hospital, dell'Università del Sichuan (Grant Nr: ZYJC18024) e della National Natural Science Foundation of China (Grant: 81770101 e 81973540).

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Ago per siringa da 5 mlSheng guang biotech5mL
70 &; filtro cellulare mBD biosciences352350
Ampicillina sale sodicoAMERESCO0339
APC StreptavidinaBD biosciences554067
Biotina anti-topo IgA anticorpoBiolegend407003
Siero bovino albiumin (BSA)SigmaB2064-50G
C57BL/6J topiChengdu Dashuo
CO2Xiyuan biotech
E.Coil genoma DNATsingKe
Eppendorf tubiAxygenMCT150-C
Sgabello DNA veloce mini ManualeQIAGEN51604
MetronidazoloShyuanyeS17079-5g
Neomicina solfatoSIGMAN-1876
Ago per sonda oraleYuke biotech10#
pClone007 Kit vettoriale TA semplice versatileTsingKe007VS
Soluzione salina tampone fosfato (PBS)HycloneSH30256
Kit di lisi PrecellysPrecellysKT03961-1-001.2
RT PCR SYBR MIXVazymeQ411-01
SYTO BC verde Fluorescente Nucleic Acid StainThermo fisher scientificS34855
V338 F primerTsingKeACTCCTACGGGAGGCAGCAG
V806 R primerTsingKeGGACTACHVGGGTWTCTAAT
Vancomicina cloridratoSigmaV2002
Equipments
BD FACSCalibur flow citometroBD biosciences
Battitore di perline vortxScilogex
BIORAD CFX ConnectBIORAD
CentrifugaEppendorf
Illumina MiSeqIllumina
Nanodrop macchina per la misurazione degli acidi nucleiciThermo fisher scientific
Strumenti chirurgiciYuke biotech
Software
Adobe Illustrator CC 2015Versione 2015
BIORAD CFX qPCR SOFTWARE
FlowJo Software
Graphpad prism 7
Database
Silva (SSU132) 16S

Riferimenti

  1. Honda, K., Littman, D. R. The microbiota in adaptive immune homeostasis and disease. Nature. 535 (7610), 75-84 (2016).
  2. Weng, M. T., et al. Microbiota and gastrointestinal cancer. Journal of the Formosan Medical Association. 118 (1), 32-41 (2019).
  3. Le....

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Ristampe e permessi

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