ここでは、ホストとしてD. キイロタマホコリカビ(アメーバ) を用いた浮遊性や表面に接続された細菌の病原性を測定するためのプロトコルを提案する.1 時間の期間にわたって病原性を測定し、ホストを殺すは、蛍光顕微鏡、画像解析を用いた定量化されます。緑膿菌を使用してこのプロトコルを示す.
方法論記事
ここでは、ホストとしてD. キイロタマホコリカビ(アメーバ) を用いた浮遊性や表面に接続された細菌の病原性を測定するためのプロトコルを提案する.1 時間の期間にわたって病原性を測定し、ホストを殺すは、蛍光顕微鏡、画像解析を用いた定量化されます。緑膿菌を使用してこのプロトコルを示す.
伝統的な細菌の病原性アッセイは、宿主細胞に数時間にわたって細菌の長期暴露を含みます。この時、細菌はホスト生育環境への暴露と宿主細胞の存在のための生理学の変更を受けることができます。細菌が宿主細胞の存在下で成長する範囲を最小限にする細菌の病原性の状態を迅速に測定するアッセイを開発しました。細菌やアメーバ一緒に、寒天のパッドを使用して単一画像平面に固定化しました。手順は、ホスト細胞の健康の指標としてカルセイン-アセトキシメチルセファロスポリン エステル (カルセイン AM) と単一細胞の蛍光イメージングを使用します。宿主細胞の蛍光は、落射蛍光顕微鏡による細菌の宿主細胞の露出の 1 時間後に分析されます。画像解析ソフトを使用して、ホスト殺害のインデックスを計算します。このメソッドは、浮遊性と表面に接続された緑膿菌の病原性を測定するために使用されていますバイオ フィルム形成の初期段階でのサブ集団と他の細菌とバイオ フィルムの成長の他のステージに適応があります。このプロトコル病原性を測定する迅速で堅牢な方法を提供し、成長と哺乳類セルラインの維持に関連する複雑さの多くを回避できます。病原性表現型を用いてここでアメーバもマウスのマクロファージを使用して検証されています。特に、このアッセイは、膿が付着 upregulates 病原性を確立する使用されました。
細菌感染は、人間と動物の1,2の死亡率の主要な原因のひとつです。文化やバイオ フィルム中の細菌の毒性を測定する能力は、医療と研究の設定で重要です。ここでは、細菌の病原性を定量化する汎用性の高い、迅速かつ比較的簡単な方法をについて説明します。真核生物キイロタマホコリカビ(アメーバ) は、ホストのモデル有機体として使用されます。D. キイロタマホコリカビは、緑膿菌(P. aeruginosa)3,4,5その他細菌6,7 病原性因子を同定するホストとして使用されています ,8タイプ III 分泌9,10を含む哺乳類の細胞を殺す病原因子が同じ主に影響を受けやすい。D. キイロタマホコリカビを使用して前の病原性アッセイは、時間3,4、5のコース上D. キイロタマホコリカビの細胞と細菌の長期暴露を関与しています。ここでは、プロトコルこのアメーバを使用して病原性を決定する急速な手法を提案します。(図 1) このプロトコルを記述する方法: (1) axenically (細菌の不在) のアメーバを成長、(2) 試金のための細菌の成長, (3) 細菌の準備、顕微鏡、(4) のホスト細胞を落射蛍光顕微鏡を実行および (5) アメーバの分析蛍光。
アメーバ最初凍結する在庫からを縞になる、エシェリヒア属大腸菌(E. 大腸菌) の芝生上に成長した、アメーバが胞子を作り出します。これらの胞子が選ばれ、無菌成長用濃縮培地に接種します。細菌の病原性の評価のための細菌と混合する準備ができるまで、栄養豊富な条件で無菌の成長を通じて、アメーバが維持されます。生存率や、アメーバの死は、カルセイン-アセトキシメチルセファロスポリン (カルセイン AM) で、細胞内エステラーゼによって切断され、蛍光11,12の活性化により、蛍光を測定することによって定量化されます。強調したに対し、ライブ アメーバがほとんど、あるいはまったく蛍光を展示し、死細胞蛍光激しくないです。この結果は、ほとんどあるいは全く健全なアメーバと定款にカルセイン AM 定款と胸の谷間強調したアメーバ13で基板の原因です。この現象は、特に哺乳類セル11,14,,1516カルセイン AM 蛍光から区別されます。
細菌の病原性を評価することは、別に栽培しています。ここでは、膿の日和見病原体の病原性を測定し、浮遊性 (水泳) および表面接続型のサブ集団の病原性を定量化する方法について詳しく説明する方法をについて説明します。このプロトコルは、他の細菌の病原性をテストに適応させること。病原性表面接続型セルでアクティブにされ浮遊性細胞では低いことを示す代表結果セクションで以前13に報告しました。表面接続型の病原性活性化膿は、非病原性の浮遊性細胞が、アメーバによって消費されている間にアメーバを殺します。浮遊性細菌の病原性は試金されるだけ、細菌がプロトコルで説明されているようにペトリ皿を使用するのではなく、普通の培養管で培養することができます。
アメーバや膿文化の成長は、膿の文化、アメーバは定常状態の栄養豊富な条件で育っている間目的の成長フェーズに到達するように調整しなければなりません。この状態は通常、細菌と混合されるとき、少なくとも 1 日前に希釈するアメーバ文化を必要です。アメーバや細菌寒天パッドを使用して固定、1 h の共同培養、低解像度 (10 X 開口数 0.3) 客観的、緑色蛍光タンパク質 (GFP) をフィルターして撮像カメラを使用してイメージを作成します。分析は、ImageJ の自由に利用できるソフトウェアを使用して実行することができます。 または、画像解析ソフトをカスタマイズします。我々 の分析は、科学的な分析パッケージ13を使用して作成された独自のソフトウェアを使用して行った。ソフトウェア位相コントラストを使用してマスクを作成し、蛍光画像のマスクされた領域から蛍光値を抽出.蛍光値の少なくとも 100 の細胞、数値ホスト殺害のインデックスの結果を平均値します。
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
すべての実験手順は、カリフォルニア大学アーバイン校で行われました。
1. バッファーとソリューション
2. 成長とアメーバの維持
3.緑膿菌の成長
4. 顕微鏡 - 寒天パッドの準備
5. 顕微鏡イメージング用細菌アメーバ サンプルの調製
6. 顕微鏡画像の取得
7. 画像解析とホスト殺害インデックス
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
育った野生型膿ひずみ PA1419または ΔlasR 6 cm 径シャーレで同じ PA14 背景に20をひずみし、浮遊性および表面接続型細胞の病原性を検定します。文化は、PS:DB 文化、彩度を 37 ° C でローラー ドラムの培養管で一晩栽培にシングル コロニーから接種、PS:DB、100 rpm で揺れ 6 cm 径シャーレで 8 h の成長と浮遊性表面接続に 1: 100 を希釈膿のサブ集団は、セクション 3 で説明したように分離されました。
表面接続型野生型膿が死亡アメーバ、ラウンド アメーバ細胞の形およびカルセインの蛍光 (図 4A左上のパネル) の観測によって示されました。これは高...
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
このプロトコルでは、膿で病原性を試金する迅速・定量法について説明します。このプロトコルは、他の細菌テスト可能性があります。ただし、成長媒体がアメーバの成長条件と互換性があることを留意することが重要です。特に、我々 は細菌の成長媒体として PS:DB を使用してプロトコルを最適化してきました。その他のメディアを使用している場合、細菌細胞培地が、アメーバと互換性があることを確認するために存在がない成長メディアのみ制御を実行する必要があります。
このメソッドは、病原性の成長の位相依存性を試金するために拡張できます。特に、固定の時点ではなく倍の広い範囲の細菌文化を育てることができます。我々 の経験で成長段階に依存する病原性膿が表示されます特定の時間ポイントで細菌文化を収穫することが重要です。ペトリ皿の成長の 6-8 時間の間膿における病原性が誘導されたことを観察した.
生育環境に関連付けられている多くの変数は、ホストのヘルスと細菌の病原性に影響します。したがって、適切な正と負のコン...
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
著者が明らかに何もありません。
KP と書き、原稿を改訂します。KP は、実験と解析を実行します。この作品は、名前を付けてに国立衛生研究所 (NIH) キャリア遷移賞 (K22AI112816) によって支えられました。
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| Reagents | |||
| Bacto agar, dehydrated | BD Difco | 214010 | |
| Antibiotic-Antimycotic (100X) | Life Technologies | 15240062 | Aliquot < 1 mL and keep at -20 °C |
| カルセイン-アセトキシメチルエステル (カルセイン-AM) | ライフテクノロジー | C34852 | カルセインアセトキシメチル (AM) |
| 塩化カルシウム、無水 | シグマ-アルドリッチ | C1016 | |
| D-グル | コース フィッシャーケミカル | D16500 | デキストロース |
| ジメチルスルホキシ | ド シグマ-アルドリッチ | D5879 | |
| 葉酸 | グマ-アルドリッチ | F8758 | |
| LB-Miller | BD Difco | 244620 | |
| 塩化マグネシウム | Sigma-Aldrich | M8266 | |
| 酵母抽出物 | Oxoid | LP0021 | |
| 特殊ペプトン | Oxoid | LP0072 | |
| 水酸化カリウム | フィッシャーケミカル | P250 | |
| リン酸カリウム 一塩基性 | Sigma-Aldrich | P0662 | |
| ナトリウム二塩基性七水和物 | ッシャーケミカル | S373 | |
| B12 | Sigma-Aldrich | V2876 | |
| Strains | |||
| Dictyostelium discoideum | Siryapornラボ | Strain AX318 | |
| Escherichia coli | Siryaporn | 株B / r17 | |
| 緑膿菌 | Siryapornラボ | PA14 | PA14株19 |
| 緑膿菌&デルタ;lasR | Siryaporn lab | AFS20.1 | PA14 由来の strain20 |
| Supplies | |||
| 0.22 µmフィルター | ミリポア | SCGPT01RE | フィルター滅菌用 |
| コニカルチューブ、15 mL | コーニング | 352097 | |
| ガラス製収納ボトル | パイレックス | 13951L | 250 mL、500 mL、1000 mL |
| シャーレ、直径 6 cm | コーニング | 351007 | 60 x 15 mm ポリスチレンプレート |
| シャーレ、直径 10 cm | フィッシャー | FB0875712 100 x 15 mm ポリスチレンプレート | |
| 蓋付きプラスチック容器 | ジップロック | 2.57E+09 | 角型3カップ容器 |
| ガラスプレート | バイオ・ラッド | 1653308 | 寒天パッドの準備に。他のガラス板も同様の寸法で使用することができます。 |
| 木の棒 | フィ | ッシャー23-400-102 | |
| Equipment | |||
| Eclipse Ti-E顕微鏡 | ニコン | MEA53100 | 顕微鏡のセットアップ |
| 10X Plan Fluor Ph1対物レンズ 0.3 NA | ニコン | MRH20101 | 顕微鏡のセットアップ |
| 蛍光励起光源 | Lumencor | Sola 光エンジン | 顕微鏡のセットアップ |
| 蛍光フィルターセット | セムロック | LED-DA/FI/TX-3X3M-A-000 | 顕微鏡のセットアップ |
| オルカフラッシュ4.0 V2カメラ | 松77054098 | 顕微鏡のセットアップ | |
| ImageJ | NIH | v. 1.49 | 画像解析用ソフトウェア |
| MATLAB | Mathworks | R2013 | 画像解析用ソフトウェア |
| オービタルシェーカーインキュベーター | VWR | 89032-092 | 37°Cでのバクテリアの増殖用;C |
| プラットホームのシェーカー | フィ | ッシャー13-687-700 | 22 >C |
| 分光光度計 | Biochrom | Ultrospec 10 | |
| アンダーカウンター冷蔵インキュベーター | フィ | ッシャー97990E | 22°Cでのアメーバの成長用;C |
| Isotempウォーターバス | フィ | ッシャー15-462-21Q | 媒体を55°Cにするため。ハ |
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
このJoVE記事のテキストまたは図の再利用許可をリクエスト
許可をリクエスト