方法論記事

肩甲骨イクソデスのためのダニ人工膜給餌

DOI：

10.3791/64553

⸱

2022年11月30日

 ,  , 
1Division of Environmental Health Sciences, School of Public Health, University of Minnesota, 2Department of Entomology, College of Food, Agricultural and Natural Resources, University of Minnesota

この記事について

サマリー

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ここに提示されるのは、様々なダニの生活段階の部分的または完全な充血を可能にするために、人工膜システム を介してインビトロで ダニを血液供給する方法である。

要約

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ダニとそれに関連する病気は、公衆衛生と獣医の負担のために重要な研究トピックです。ただし、研究と飼育の両方におけるダニの摂食要件は、実験的な質問や、ダニとそれに関連する病原体を研究するラボの能力を制限する可能性があります。人工膜給餌システムは、これらの問題を軽減し、従来の動物給餌システムでは不可能だったかもしれない新しい研究の道を開くことができます。この研究では、すべての Ixodes scapularis ライフステージの給餌と充血の成功のために改良された人工膜給餌システムについて説明します。さらに、この研究で説明した人工膜供給システムは、所望の膜厚さの単純な改良を通じて、他のダニ種で使用するように変更することができる。人工膜供給システムの利点は、システムの労働集約性、給餌の成功に影響を与える可能性のある追加の環境要因、およびダニの新種とライフステージごとに技術を洗練する必要性によって相殺されます。

概要

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ダニ媒介性疾患は、世界中の人間と動物の健康に強く影響し、2004年から2016年までの米国におけるすべてのベクター関連疾患の3分の2以上を占めています1。さらに、近年、症例数が増加しており、より多くの人々と家畜がダニとそれに関連する病気の影響を受けています2,3。症例数の増加傾向には多くの原因がある可能性がありますが、気候の変化は重要な要素です3,4。ダニ媒介性疾患の症例数の予測される継続的な増加は、ダニとそれらが伝染する病原体との関係を調査するための新しいツールを開発する必要性を強調しています。

マダニは摂食中に生理学と遺伝子発現の変化を受け、これらの変化が病原体の伝染に役割を果たすことが知られています5,6。特にげっ歯類モデルが特定の病原体による感染を受けにくい状況では、動物モデルを使用して病原体の伝播と獲得に対する完全および部分的な摂食の影響を調べる研究を実施することは難しい場合があります。たとえば、アナプラズマ食細胞菌バリアント-1株は、肩甲

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プロトコル

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1.ティック膜チャンバーの準備

  1. アームスタンドのガラス面やセラミックコーティングされた金属ベースなどの平らな非多孔質の表面を70%エタノールで拭き取って準備し、次にラップの単層で覆い、ラップが平らで気泡やしわがないことを確認します( 図1Aを参照)。
  2. 準備した面に100%レーヨンレンズのクリーニングペーパーをテープで留めます。用紙の4面すべてにテープで平らで少しぴんと張っていることを確認します。レンズペーパーの4 x 6 の 2 つのピースは、手順 1.3 で説明したボリュームを使用して膜にすることができます。
    注意: これは、最大12の供給チャンバーを作成するのに十分です( 図1Bを参照)。メンブレンが幼虫ダニ用である場合は、レンズクリーニングペーパーの代わりに雲龍紙を使用してください。
  3. シリコンキットの各部分5 mLを使い捨て容器に測定し、1.5 mLのヘキサンを加える前に2つの液体を軽く混合することにより、硬度00〜10のシリコーン混合物を調製します。混合物が均質で完全に混合されるまで混合を続けます。
    注:成虫ダニ用の膜を作る場合は、硬度00〜50のシリコーンを使用してください。
  4. 小さなスキージを使用して、シリコンミックスをレンズペーパー上に分散させます。1分間放置して、シリコンがレ....

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結果

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給餌の成功は、部分的または完全な充血が望まれるかどうかによって異なります。正常に給餌されたI.肩甲骨は、成虫の場合はガンメタルグレーの色合いに変わり、膜から自然に剥離します。しかしながら、それらが少なくともエンドウ豆サイズであるならば、それらは給餌を終えるときに膜から剥離され得る。I. scapularisの未熟な段階では、完全に充血したダニのサイズはさまざまであり、成虫とは異なり、色の変化を示さないため、ダニが完全に充血しているかどうかを判断するには剥離が最良の方法です。幼虫I.肩甲骨が飼料中にどのように見えるかの例については、図3を参照してください。成虫I.肩甲骨ダニは、膜から剥離し始めるまで、付着から1週間以上かかります。幼虫は付着後約5日で剥離することが多く、幼虫は最初の付着後~3〜4日で剥離を開始する。1日2回の血液変化を維持したい限り、そしてカビが抗真菌治療で制御できる範囲を超えて成長し始めていない限り、飼料は継続することができます。部分的に充血したダニは手動で膜から切り離さなければならない。<.......

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ディスカッション

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ダニの人工膜給餌は、様々な実験手順に有用なツールを提供するが、すべての用途において動物給餌に取って代わる可能性は低い。動物の餌を与えずにすべてのライフステージでダニの大きなコロニーを維持することは、一般的に受け入れられません。代わりに、人工給餌システムは、モデル宿主によってサポートされていない病原体でダニを感染させる、単純化された給餌環境で化合物または微生物の制御された投与量がダニに与える影響を評価する、または実験室で容易に入手できない宿主動物に依存するダニの小さなコロニーを飼育するなどの他の目的に価値があります8、 10,11,23,24,25。従来の動物給餌方法と比較して、人工膜給餌は労働集約的であり、課題を提示します

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材料

2を保管

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
00-10 硬度 シリコーンSmooth-OnEcoflex 00-10Smooth-On Storeのトライアルサイズ
00-50 硬度 SiliconeSmooth-OnEcoflex 00-50Smooth-On Storeのトライアルサイズ
30 Sculpt-OnMold Star 30Smooth-On Storeのトライアルサイズ
6ウェル細胞培養プレートCorning Incorporated3516
アデノシン三リン酸(ATP)ミリポアシグマA1852-1VL0.2マイクロメートルフィルターを介してフィルター滅菌された3 mM ATPの水溶液を作るために使用されます
ウシの血液HemoStatDBB500機械的に除細動; 500 mLは通常、1回の実験に十分です
ClingwrapFisherbrand22-305654 
フィルターペーパーフィッシャーブランド09-790-2Cオートクレーブを使用し、使用する前に冷ましてください。中程度の代わりに高品質を使用できます
フルオン (水性ポリテトラフルオロエチレン)Bioquip2871https://canada-ant-colony.com/products/fluon-ptfe-10ml グル
コースミリポアシグマG8270-100G
ヘキサンミリポアシグマ139386-100ML
レンズペーパーフィッシャーブランド11-995100%レーヨンなどの他のソースから入手可能
ナイスタチン  ゴールドバイオテクノロジーN-750-10
パラフィルムフィッシャーブランドS37440 
ペニシリン/ストレプトマイシン/真菌ゾーンGibco15240-096または同等のジェネリックで、濃度は以下の通りです(10,000 units/mL of penicillin, 10,000 µストレプトマイシンのg / mL、および25 µg/mL の アムホテリシン B)
食用刺激剤自家製以前のダニ飼料から採取
ポリカーボネート製 パイプMcMaster-Carr8585K204 長さ45 mm、外径1.25インチ、内径1インチにカットします。切断にはチョップソー砥石が必要です。
ラバーOリングMcMaster-Carr9452K38 厚さ5 mm、内径1.25インチ
ソフトタッチ鉗子VWR470315-238 
瞬間接着剤シアノアクリレート接着剤
雲龍紙 画材は。Wet Paint art supply store(米国ミネソタ州セントポール)で購入
桑繊維10 g / mしています

参考文献

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  1. Rosenberg, R., et al. Vital signs: trends in reported vectorborne disease cases - United States and territories, 2004-2016. Morbidity and Mortality Weekly Report. 67 (17), 496-501 (2018).
  2. Busch, J. D., et al.

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