방법 논문

감염된 숙주 세포로부터 세포내 병원성 박테리아 분리

2026년 2월 26일

이 논문에서

초록

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출처: 시갈, N. 외. 대식세포에서 세포 내 배양된 리스테리아 모노사이토제네스에서 RNA 정제. J. Vis. 경험 (2016).

이 영상은 감염된 골수 유래 대식세포(BMDM)에서 내화된 병원성 박테리아를 분리하는 과정을 보여줍니다. 박테리아는 숙주 세포에 부착하도록 허용되고, 붙지 않은 박테리아는 씻겨 나갑니다. 내화된 후에는 내화되지 않은 박테리아를 제거하기 위해 항생제를 첨가합니다. 숙주 세포를 용해하여 원심분리한 후, 상원액을 여과하여 박테리아를 필터 페이퍼에 포집하고, 이를 급속 냉동하여 보관하여 추가 사용을 위해 사용합니다.

프로토콜

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참고: 실험 전 과정에서 대식세포 5%CO2 강제 공기 인큐베이터에서 37°C에서 배양되며, 실험 조작을 위해서만 인큐베이터에서 꺼내며, 이 조작은 클래스 II 생물학적 안전 캐비닛에서 수행됩니다. 리스테리아 모노사이토제네스 박테리아 관련 작업은 생물학적 안전 2단계 규정에 따라 진행됩니다.

1. 세포 준비 및 세균 감염 (1일차와 2일차)

  1. 1일차
    1. 씨앗 2.0 x 10 7개의 골수 유래 대식세포(BMDM)를 145mm 접시에 30ml BMDM + 펜-연쇄상구균 배지에 사용했습니다(표 2). 분석할 박테리아 균주마다 3개의 플레이트를 씨앗 뿌리세요. 5%CO2 강제 공기 인큐베이터에서 37°C에서 하룻밤 배양하세요.
    2. 야생형(WT) L. monocytogenes 균주 10403S를 10ml 뇌심장 주입(BHI) 배양지에서, 표준 인큐베이터 30°C에서 하룻밤 박테리아 배양을 시작하세요. 흔들림 없이 기울어진 배양관 위치를 사용하세요.
      참고: 이러한 성장 조건은 편모 유전자의 발현을 상향 조절하여 효율적인 감염을 촉진합니다.
  2. 2일차
    1. 37 °C에서 미리 가열한 BMDM 배지(펜-스트렙 항생제 제외)(표 2)와 인산 완충 식염수(PBS)를 사용했습니다.
    2. 대식세포 단층을 25ml의 미리 예열된 PBS와 함께 두 번 세척하여 항생제를 제거하세요. 신선한 BMDM 배양 30ml를 추가하세요.
    3. 1.5ml의 박테리아 배양물을 PBS로 세척할 때, 박테리아를 14,000 x g에서 원심분리하여 1분간 세척하고>, 상원액을 버린 뒤 피펫팅으로 박테리아를 1.5ml PBS에 부드럽게 재현탁시킵니다. 두 번 반복하세요.
    4. 각 대식세포판에 야생형 L. monocytogenes 세척 배양액 0.5ml를 감염시킵니다. 여러 판을 사용할 경우, 각 판에 15분 간격으로 감염시키세요. 이 시간 간격은 감염 종료 시 각 플레이트를 개별적으로 채취할 수 있게 해줍니다.
      참고: 감염 다수성(MOI)은 감염에 사용되는 박테리아 배양물을 BHI 한천 플레이트에 연속 희석한 배양액을 플레이트링하고, 37 °C에서 24시간 배양 후 콜로니 형성 단위(CFU)를 계수하여 분석합니다. 0.5 ml WT L. monocytogenes 균주 10403S를 사용하면 MOI는 ~ 100(대식세포당 100 박테리아 CFU)이 됩니다. 세포 내 성장에 결함이 있는 박테리아 돌연변이를 분석할 때는 더 높은 MOI를 고려해야 합니다.
    5. 37 °C에서 0.5시간 배양 후 감염된 세포를 PBS로 두 번 세척하여 부착되지 않은 박테리아를 제거하고, 미리 데운 30ml BMDM 배지를 추가합니다. 부착된 박테리아는 다음 0.5시간 내에 내부화됩니다.
    6. 감염 후 1시간 후에 겐타미신 30μl(최종 농도는 50 μg/ml까지 1:1,000)을 추가하여 세포외 박테리아를 죽입니다.
    7. 진공 출구 포트가 있는 액체 플라스크에 필터 헤드를 올려 필터 장치를 조립합니다. 그 다음 필터 헤드에 0.45 μm 필터를 올려놓고, 실린더 깔때기를 설치한 뒤 금속 클램프로 각 부품을 고정합니다. 얼음처럼 차가운 RNase 없는 물을 준비하세요.
    8. 감염 후 6시간 후, 감염된 세포에서 다음과 같이 박테리아를 채취합니다. 각 접시를 개별적으로 처리하세요.
      참고: 일반적으로 L. monocytogenes 는 대식세포에서 감염 6시간 동안 1-로그 성장을 완료합니다. 더 긴 배양은 박테리아 과증식과 대식세포 사멸을 초래할 수 있으며, 짧은 배양 기간은 훨씬 낮은 박테리아 부하를 초래할 수 있습니다. MOI와 감염 시기를 최적의 조건에 맞추기 위해 조정할 수 있습니다.
      1. 감염된 세포를 PBS로 한 번 세척하세요. 대식세포를 용해하는 데 얼음처럼 차가운 RNase 없는 물 20ml를 추가하세요. 셀 스크레이퍼를 사용해 플레이트에서 세포를 빠르고 조심스럽게 긁어내세요.
      2. 용해된 세포를 50ml 원뿔형 튜브에 모으세요. 30초 동안 소용돌이. 원심분리기는 800 x g에서 4 °C에서 3분간 돌립니다.
      3. 진공 시스템을 이용해 필터 장치를 통과시켜 상원액을 통과시킵니다. 핀셋을 사용해 필터를 말아 15ml 원뿔형 튜브로 빠르게 옮기세요. 필터가 있는 튜브를 액체 질소에 급동하세요.
      4. 1.2.7에 설명된 대로 다음 샘플을 위한 새로운 필터가 포함된 여과 장치를 조립합니다.
      5. 냉동 필터는 다음 날 -80°C에서 보관하세요. 또는 핵산 추출을 직접 진행할 수도 있습니다.

표 1: DNase 반응 프로토콜.

RNA최대 2 μg(최대 부피 44 μl 내)
10배 DNase 버퍼5 μl
RNase 없는 물총 부피 50μl까지 완전
DNAse1 μl (1 단위)

표 2: 매체 및 버퍼 레시피.

1. 500ml BMDM+Pen-Strep 매체 (필터 멸균): 
둘벡코의 변형 독수리 미디엄(DMEM)235ml
태아 소 혈청(FBS) (54 °C에서 30분 비활성화)100ml
대식세포 집락 자극 인자 또는 M-CSF (L-929 조건 배지)150ml
글루타민5ml
피루베이트나트륨5ml
β-머캅토에탄올0.5ml
페니실린/스트렙토마이신5ml
500ml
2. 500ml BMDM (필터 멸균): 
DMEM235ml
FBS (54 °C에서 30분 비활성화)100ml
M-CSF (L-929 조건 매체)150ml
글루타민5ml
피루베이트나트륨5ml
β-머캅토에탄올0.5ml
500ml
3. AE 버퍼 
아세테이트륨(NaOAc) pH 5.250 mM
에틸렌디아미네테트라아세트산 (EDTA)10 mM
RNase 없는 물 
4. 페놀-클로로포름-IAA 
페놀25ml
클로로포름24ml
아이소-아밀 알코올1ml
5. 클로로포름-IAA 
클로로포름24ml
아이소-아밀 알코올1ml

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
리스테리아 모노사이토제네스 10403S   
C57B/6 암컷 쥐에서 추출한 골수 유래 대식세포   
H₂O, RNAse 자유써모 사이언티픽10977-015DEPC 처리된 물도 사용할 수 있습니다
DMEM깁코41965039 
글루타민깁코25030081 
피루베이트나트륨깁코11360-088 
β-머캅토에탄올깁코31350010 
펜/연쇄상구균깁코15140-122 
젠타미신시그마-올드리치G1397 
FBS깁코10270106 
둘벡코의 인산염 완충 식염수-PBS시그마-올드리치D8537 
뇌심장 주입(BHI)메르크밀리포어1104930500 
아세테이트 나트륨시그마-올드리치W302406 
EDTA시그마-올드리치EDS 
에탄올 절대메르크 밀리포어1070174000 
37 °C, 5% CO₂ 강제 공기 인큐베이터써모 사이언티픽모델 3111 
셀 스크레이퍼누크179693 
45mm 필터용 콘테스 유리 홀더피셔K953755-0045 
MF-밀리포어 필터 45mm, 0.45 μm메르크 밀리포어HAWP04700 
스피드백 시스템써모 사이언티픽SPD131DDA 
소용돌이-지니 2과학 산업모델 G560E 
145mm 세포 배양 접시그라이너639 160 
1.7ml 튜브, RNase 무첨가악시겐MCT-175-C 
4 °C 테이블 원심분리기에펜도르프5417R 
멸균 피펫, 25ml그라이너  
팔콘 튜브, 50ml그라이너  

재인쇄 및 허가

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