蚊媒介性ウイルス伝達の効率的な管理は、それぞれ蚊のベクトル ポテンシャルの知識が注目です。ヒトスジシマカと 3 異なるアカイエカ種はジカの伝達のためのベクトル能力を分析する方法として強制唾液分泌について述べる。
方法論記事
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蚊媒介性ウイルス伝達の効率的な管理は、それぞれ蚊のベクトル ポテンシャルの知識が注目です。ヒトスジシマカと 3 異なるアカイエカ種はジカの伝達のためのベクトル能力を分析する方法として強制唾液分泌について述べる。
ベクトル能力は蚊種の脊椎動物のホストに蚊媒介ウイルス (mobovirus) を送信可能性として定義されます。実行可能なウイルス粒子は感染蚊の唾液を介して血液の食事中に送信されます。強制唾液分泌の試金は、動物実験の使用を避け、単一の蚊に基づくベクトル ポテンシャルの決定を許可します。メソッドは、時間の短い期間内に 1 つの実験で蚊の数が多いを分析に適しています。ドイツ、2 つの異なるを含むに閉じ込められた 856 個体を用い強制唾液分泌の試金チカイエカ アカイエカバイオタイプアカイエカ torrentiumとして感染したヒトスジシマカ、 ジカ ウイルス (ZIKV) および 18 ° C または 2 〜 3 週間の 27 ° C で培養。結果は、ZIKV の別のアカイエカ群のベクトル能力の欠如を示した。対照的に、ヒトスジシマカは 27 ° C、ネッタイシマカ研究所植民地を並行してテストに類似した伝送レートでしか ZIKV に感受性であった。
フラビコロンビア、ブラジルに登場し、急速に広がったアメリカ大陸とカリブ海の間での注目すべき数字と流行を引き起こしてファミリーに属する蚊媒介ウイルス (mobovirus) の関連付けられたジカ (ZIKV)、2015 年に小頭症とギラン症候群の1症例ネッタイシマカとヒトスジシマカの種の蚊が ZIKV2のプライマリとセカンダリのベクトルと見なされますが、ヤブカ属の他の種がまた実験的ベクトル能力3 を持っている証明.ヤブカ属の種と対照をなしてこれまでテストアカイエカ種のほとんどはウイルス4を送信することがありません。単に、ネッタイイエカのデータは決定的な結果3を提供しました。現時点では、情報が欠けている蚊ベクトル能力 ZIKV の適当な温度条件の下で (< 20 ° C)。ただし、この情報は中央ヨーロッパなどの温帯気候地域に可能なスプレッドのリスク評価に実質的です。
ZIKV の有能なベクトル、取得、維持、増幅し、最後にウイルスを送信することができます。したがって、テスト蚊ボディまたはボディの部分、ZIKV の足、腸、頭や唾液腺を含むはありませんベクトル能力を決定するのに十分です。リリースされた唾液内の感染性ウイルス粒子をテストするは必須です。ベクトル能力を評価するために感染率 (IR, 吸血蚊の数 ZIKV 陽性蚊体数) と伝送速度 (トランジスタ、ZIKV 陽性 ZIKV 陽性蚊体の数で唾液で蚊の数)、する必要があります。決定されます。逆転写酵素実時間ポリメラーゼの連鎖反応 (qPCR-RT) 続いて単に均質化蚊によって蚊の IRs を簡単に分析できる ZIKV を対象とします。さらに、感染症は、蚊あたりウイルス コピー数を決定することによってさらに特徴付けられます。対照的に、透過率の分析は、個々 の蚊の唾液中実行可能なウイルス粒子の検出に依存します。これは、ホスト5におけるウイルス血症の分析に続いて、感受性宿主動物に感染した蚊の餌によって達成することができます。ただし、このメソッドは適切なモデル生物に依存し、コストがかかり、動物福祉規則によって制限されています。伝送レートの分析に実験動物の使用を回避し、コストを削減するには、再供給システム人工血しぶきがされているを使用して記述されている6。しかし、高個体数と組み合わせて個々 のスケールのテストは難しいと時間がかかるです。個々 の規模の唾液分泌の試金の最初の説明が掲載されました 1966年7と強制の唾液分泌の実験、近年中に蚊3,8 のベクトル能力を評価するための最適な方法となっています。.
基づく中央ヨーロッパのベクトル能力研究蚊公開最近9、アンダーソンらによって報告された強制唾液分泌について述べる。8いくつかの変更。このメソッドにより、標準化高スループット高いバイオ セーフティ レベル条件 (BSL-3) 実験、細胞による培養の試金によってアクティブなウイルスの識別が含まれています。ここで説明した実験には、856 蚊が含まれます。ZIKV 人工吸血による感染、その後唾液で感染性のウイルス粒子の存在を分析します。実験で構成される 2 つの老舗実験Ae。 ネッタイシマカとチカイエカ アカイエカのバイオタイプチカイエカ(チカイエカ) としてフィールドの個体群に導入された蚊キャッチアカイエカアカイエカ アカイエカバイオタイプ アカイエカ (cx p. アカイエカ)、アカイエカ torrentium (cx torrentium)、2 つのAe。 ヒトスジシマカ集団。イタリアで収集された、2 つのAe。 ヒトスジシマカ集団の 1 つを除いてすべての蚊はドイツで収集されました。
1. メスの蚊を準備しなさい
2. 人工血液の食事
注: すべての手順は、BSL 3 条件の下で実行されます。
3. 強制 14 または 21 日に唾液分泌の試金
注: すべての手順は、BSL 3 条件の下で実行されます。
4. 唾液の処理
注: 手順 4.1-4.6.2 は BSL 3 条件の下で実行されます。
5. 蚊体処理
注: 手順 5.1-5.5 は、BSL 3 条件の下で実行されます。
6. 分析
ネッタイシマカとして知られている有能なベクトル ZIKV の少なくとも12熱帯の気候条件の下で。したがって、我々 は肯定的な制御としてAe。 ネッタイシマカを使用アッセイを確立し、IRs として 27 ° C の孵化の温度、湿度 80% で TRs を分析します。IR と TR は、フォルトゥーナらによって前述したように定義されました。13。 挑戦Ae。 ネッタイシマカ50%、72% の IR と TR 42% と 31% 14, 21 日目にそれぞれ感染 (dpi) のポストを示した (図 1 aと1 b)。その後、欧州蚊 ZIKV 感染症、熱帯と温帯の気候条件を用いた伝送テストされています。
27 ° C の孵化の温度、すべて蚊種 14 dpi として 14 dpi のみで陽性であったcx p. アカイエカとcx torrentium個人以外の 21 dpi ZIKV 感染症を示した。ヤブカ属のすべての種がウイルス RNA 濃度が高いだけでなく、高い IRs (間 50%、72%) を示した (106 109 RNA コピー/蚊標本まで) 0 まで IRs、明らかに異なるアカイエカ群と比較して% 32% と 10 のウイルス負荷3 104 RNA コピー/蚊標本にします。アカイエカ群から唾液のサンプルのどれも ZIKV (図 1 aおよび1 b) に含まれるに対し、ヤブカ属のすべての種は ZIKV 陽性唾 (TR 13-42%) を表示されます。興味深いことに、21 dpi で伝送速度 (30%)、ドイツからAe。 ネッタイシマカとヒトスジシマカ Ae。類似していたが, 実質的にイタリアからヒトスジシマカ Ae。 (13%)。
低いウイルス負荷ヤブカ属種 (104– 106 RNA コピー/蚊) だけでなく別のアカイエカ群 (102-104、18 ° C の適当な温度で挑戦された蚊の孵化が一般に明らかにしました。RNA のコピー/蚊)。ただし、18 ° C の孵化の温度で ZIKV の伝送は観察されなかった, 蚊種のいずれかの.

図 1: ZIKV 感染蚊の伝達率。別の蚊の種で ZIKV とベクトル能力研究の結果。分類群別の蚊 6 ZIKV に感染している、(B) の 21 日間または 14 (A) 18 ° C 27 ° C で培養しました。TR は、ZIKV 陽性 ZIKV 陽性蚊体の数で唾液で蚊の数として定義されます。蚊の調査の合計数は各時間のポイント/温度/蚊分類群の 30 人を最小限に抑えて、856 だったこの図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
以前、古典の再給餌実験6に沿って強制唾液の分泌により得られた結果が示されています。ただし、両方で再実験を給餌、強制唾液分泌の提示手法じゃない直接唾液分泌活動を証明または唾液の放出を監視することが可能。唾液の分泌活動を証明する唾液に存在するその他のコンポーネント サンプルをテストでした (e.g。、蛋白質、炭水化物など。)。さらに、追加の qPCRs は、ウイルスの RNA のコピーの検出になります。これは、ただし、唾液のサンプル様々 な解析では、非常に低い粒子数の場合細胞培養の試金の感受性が制限される場合の分割が必要です。ターンでは、これは断固とした伝送レートの過小評価につながる可能性があります。
再現性のある結果を得るのため、実験終了時まで、すべての蚊が生き続けることを確認する必要です。これは蚊の身体運動活動を視覚的に監視することによって制御されます。さらに、与えられた蚊種の唾液分泌の試金の原則使用はコントロール ウイルスは、この特定の蚊種によって感染すると知られている供給によってテストされます。逆に、実験に導入されたすべてのウイルス感受性蚊でテストするがあります。
強制唾液分泌の試金には、多くの利点があります。蚊の高い数字は、基本制御の標準化された条件の下で単一の標本で動物福祉規則9と競合することがなく、同時にテストできます。
メソッドは、いくつかの研究所によって使用されます。ただし、研究室間の結果の違いにつながることができる正確なセットアップは異なる場合があります。1 つの重要なコンポーネントは、ガラス14またはプラスチック15の作ることができる唾液を収集するために毛細血管です。バイオ セーフティ レベル 3 横の高い安全基準を遵守するためフィルター チップの代わりに使ってガラス管、怪我のリスクを減らします。さらに、フィルターのヒントには、ピペットを使用して集められた液体を転送する簡単にことができます利点があります。
ここに示す強制唾液分泌の試金のセットアップは、連携して職務を共有研究者 2 名に基づいています。他は同時に強制唾液分泌のセットアップを準備している間、蚊の demobilizing は一人で行います。これは、大幅に処理時間を短縮し、リスクを最小限に抑えるサンプルのスイッチとして復員職場と流涎プレートの間を変更する必要はありません。さらに、復員直後後強制唾液デバイス蚊に置くことができます。この幾分短い蚊の処理時間は成功した強制唾液分泌に不可欠です。最後に、全体の実験中の蚊を直接監視できます。
ここで紹介唾液分泌の試金は、蚊のベクトル ポテンシャルに洞察力を得るために使用されます。ただし、いくつかの他の特定の質問に答える (e.g。、蚊に刺され脊椎動物に感染するために必要な数)、動物実験が必要な可能性があります。
著者が明らかに何もありません。
我々 はエラ Weinert、ミシェル ・ ヘルムズと優れたテクニカル サポート Marlis Badusche、イエカの分析にジェシカ Börstler、ノルベルト ・ ベッカー、Björn Pluskotaヒトスジシマカ卵とオリの Vapalahti を提供するために感謝します。ウイルスの株式市場を提供しています。ML に支えられたライプニッツ学術連合;番号見た-2014-SGN-3 を付与します。
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| インジェクト+マティックスリーパー | インジェクト+マティック | ||
| バグドーム-1昆虫飼育ケージ | バグドームストア | ||
| ショウジョウバエ栽培チューブカール | ロス | PK11.2 | 蚊用プラスチックバイアルショ |
| ウジョウバエ栽培チューブ用プラグカール | ロス | PK15.1 | |
| コンスタントクライメートチャンバー | バイン | ダーKBF-240 | |
| 血液 | 銀行の人間の血液、期限切れ、医療用途には使用できません | ||
| デュモンピンセット電子SS | デュモン | B40c | |
| ベロ細胞 | BNITM | ||
| フラッシュライトアスピレーター | Bioquip | 2809 | |
| 粘着テープ | 特定のプロバイダーなし | ||
| Gammex パウダーフリー手袋AMT | Ansell | BSL3研究室での刺し傷の作業中に必要な安全上の理由から | |
| RealStar ジカウイルス RT-PCR-Kit | アルトナ診断 | 591013 | |
| MagMax 病原体RNA/DNAキット | サーモフィッシャー科学 | 4462359 | 蚊の体のRNA分離 |
| QiampウイルスRNAミニキット | Qiagen | 52906 | RNA-上澄みフィルターの分離 |
| ヒント(20&マイクロ;L) | Sarstedt | 701,116,210 | チップの最初の 3 mm をカット |
| ハンド モーター ミキサー | カール ロス | ||
| ロス | CXH8.1 | ||
| DMEM | P0403550 | ||
| L グルタミン ペニシリン/ストレプトマイシン | PAN | P0819100 | |
| アムホテリシン B | PAN | P06-0110 | |
| フルクトース | カールロス | 4981.5 | |
| リン酸塩緩衝生理食塩水 | PAN | P04-36500 | |
| FBS | PAN | ||
| ナトリウムピルバット | PAN | P0443100 | |
| MEM NAA | PAN | ||
| Hemotek | フィーダーHemotekPS6 | ||
| ライトサイクラー | ロシュ | 480 II | |
| Light Cycler Software | Roche | 480 SW 1.5.1 | |
| モデリング | 特定のプロバイダーなし | ||
| キングフィッシャーフレックス ピュリフィケーションシステム | サーモフィッシャー scientific | ||
| Aedes albopictus | eggs フライブルク、ドイツで収集されました | ||
| 双眼 | MOTIC | SMZ-168 | |
| 双眼鏡 | MOTIC MLC-150C | ||
| CO2-インキュベーター | Thermo scientific | MIDI 40 |
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