방법 논문

식중성 박테리아를 이용한 제브라피시 유충의 장 감염 모델링

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2026년 2월 26일

이 논문에서

초록

출처: Flores, E. 외 제브라피시 유충의 식중성 감염 매개체로 원생동물 파라메시움 카우다툼을 이용하기. J. Vis. 경험 (2019년).

이 영상은 형광성 대장균에 감염된 파라미시아를 먹여 제브라피시 유충에서 식중성 박테리아 장 감염 모델을 구축하는 방법을 시연합니다.

프로토콜

  1. 제브라피시의 식중독
    1. 파라미시아와 함께 박테리아를 배양하세요.
      1. 감염 전날 밤에 Paramecium caudatumEscherichia coli MG1655의 공동 배양을 준비하세요. E3 배지 8mL, 진행 중인 파라미시아 배양 1mL, 대 장균 MG1655 배양 1mL(OD600 = 1.0)를 T25 조직 배양 플라스크 1회 E3에 재현탁한 혼합 상태입니다. 플라스크는 실온(RT)에서 하룻밤 부양하세요. 각 치료 조건마다 파라미시아 플라스크 두 개를 준비하세요.
      2. 감염성 박테리아 균주(LB(용염성 육수): 1 g/L 트립톤, 0.5 g/L 효모 추출물, 1 g/L NaCl)에 멸균 접종 루프를 사용해 개별 박테리아 군락을 선별하여 접종합니다. 액체 배양물을 37°C에서 배양하고 분당 110회전(rpm)으로 하룻밤 흔들게 합니다.
        참고: 개인 보호 장비(실험실 코트와 장갑)를 착용해야 하며, 감염성 병원체를 다룰 때는 생물안전 레벨 2 시설을 사용해야 합니다.
      3. 다음 날, 야간 배양액의 OD600 을 측정합니다. 11mL 배지에 재현탁했을 때 OD600 1을 달성하기 위해 필요한 배양 부피를 계산합니다.
      4. 6,000 x g 에서 원심분리하여 5분간 각 파라메시아 플라스크당 1부피씩 채취합니다. 상정액을 버리고 박테리아 펠릿을 1mL E3 배지에 재현탁합니다.
      5. 선택적으로 형광 염료로 박테리아를 미리 염색해 두는 것도 좋습니다.
        1. FM 4-64FX 박테리아 염색액 1 μL (5 mg/mL 스톡 용액)을 추가합니다. 광표백을 막기 위해 튜브를 호일로 덮고, RT(상온)에서 15분간 회전시키며 배양하세요.
        2. 1x E3: 펠릿 박테리아를 6,000 x g에서 원심분리하여 1.5분간 세척하여 과잉 염료를 제거한 후, 펠릿을 1 mL의 E3 배지에 다시 현탁합니다. 세척 과정을 두 번 반복하세요.
        3. 염색된 박테리아는 6,000 x g에서 5분간 추출하여 채취합니다. 상정액을 버리고 박테리아 펠릿을 1mL E3 배지에 재현탁합니다.
      6. 신선한 파라미시아 플라스크 두 개 각각에 박테리아 현탁액 1mL를 추가하세요. RT에서 2시간 정도 부양하세요.
        참고: 염색된 박테리아를 다룰 경우, RT에서 어두운 환경에서 2시간 배양하세요
  2. 세척 박테리아/파라미시아 공동 배양
    1. 두 플라스크의 파라미시아/박테리아 공동 배양 플라스크의 내용을 50mL 원뿔형 튜브에 합칩니다. 원심분리기는 300 x g , 15 °C에서 10분간 샘플링합니다. 이 단계 전에 원심분리기가 미리 냉각되었는지 확인하세요.
    2. 혈청학적 피펫으로 약 10mL의 E3 상청액을 제거하고, 원뿔 튜브에 신선한 1x E3 약 10mL를 추가합니다.
      참고: 모든 세척 단계에서 상정액을 제거할 때는 매우 빠르게 해야 하며, 파라메시아가 펠릿 밖으로 헤엄쳐 나오기 시작합니다. 이 단계에서 빠르게 처리하고 상액 손실을 방지하기 위해 한 튜브씩 돌려 제거하세요.
    3. 300 x g 원심분리 , 15 °C에서 5분간 샘플을 돌립니다. 혈청학적 피펫으로 약 10mL의 E3 상청액을 제거하고, 원뿔 튜브에 신선한 1x E3 약 10mL를 추가합니다. 이 단계를 두 번 반복하세요.
    4. 원심분리기는 300 x g 압력에서 15 °C에서 5분간 샘플링합니다. 약 10mL의 E3 상청액을 제거하되, 펠릿을 손상시키지 않도록 주의하세요.
    5. 남은 10mL의 E3 배지에 펠릿을 재현탁하고, 500 μL의 현탁액을 새로운 1.5 mL 마이크로 원심분리관에 옮깁니다. 500 μL 파라미시아를 300 x g 에서 원심분리하여 5분간 파라미시아 개체 수를 세어 펠릿으로 넣습니다.
    6. 500 μL 샘플에서 E3 상원액 400 μL를 제거합니다. 남은 100 μL 파라미시아에 36.5% 포름알데히드 용액 20 μL를 추가하고 부드럽게 재현탁한 후 22 °C에서 5분간 배양합니다.
      참고: 이 단계는 파라미시아를 죽여 세기를 가능하게 합니다.
    7. 피펫을 사용해 실제 총 부피를 측정하고 기록하세요. 파라미시아 현탁액을 0.4% 트라이판 블루 용액으로 1:1 v/v 희석하세요.
    8. 세포 계수기나 혈구계를 사용해 죽은 파라미시아 수/mL 수를 세세요.
      참고: 이전 고정 단계 때문에 대부분의 파라메시아는 이 시점에서 죽었지만, 이 수치는 공동 인큐베이션 실험용 살아있는 파라미시아 수를 반영합니다. 저자들은 박테리아 공동 인큐베이션으로 인한 유의미한 파라메시아 사망을 발견하지 못하므로, 이 점은 여기서 고려하지 않아도 된다.
  3. 파라미시아와 제브라피시 유충을 공동 품게 한다
    1. 50mL 원뿔관 내 파라미시아 농도를 계산하세요
    2. 최종 부피 3 E3 중 2 x 105 paramecia/mL 농도에 필요한 세척된 파라미시아의 부피를 계산합니다.
      참고: 파라미시아의 농도는 원하는 박테리아 용량에 따라 조절할 수 있으며, 이는 최적화 대상입니다.
    3. 100 mM Tris pH 8.0에 트리카인을 최종 농도 100 mg/L로 첨가하여 마취합니다. 6웰 플레이트의 각 웰에 10마리의 제브라피시를 적절한 농도의 신선한 E3 3mL에 옮깁니다. 유충은 최소한의 양의 액체로 옮겨져 수혜자가 마취에서 회복할 수 있도록 해야 합니다.
    4. 먹이를 잡기에 최적의 조명 조건을 위해 주간 인큐베이터에서 30°C에서 2시간 동안 부화하세요.
    5. 제브라피시는 최소 5번 세척하여 신선한 E3 3mL를 새 우물에 옮기고, 각 웰에 100 mg/L 트리카인을 넣어 세척하세요.
      참고: 세척 단계에서 트리카인을 빼려고 하지 마세요. 마취 없이 이동 중인 유충을 옮기는 것은 동물에게 손상과 고통의 위험을 높입니다.
    6. 선택적으로, 검은 벽의 6웰 플레이트에 1% 저융 아가로스 3mL를 삽입하여 제브라피쉬를 영상 촬영을 위해 준비할 수 있습니다: 저융 아가로스는 1xE3로 만들어 전자레인지에서 가열합니다. 녹으면 트리카인을 최종 농도인 160 mg/mL로 첨가합니다. 입체현미경 아래에 위치시키고, 잘린 젤 로딩 팁을 사용해 머리가 왼쪽에 있고 꼬리가 오른쪽에 있는지 확인하세요(그림 1). 아가로스가 굳을 때까지 5분간 기다린 후, 삽입된 생선에 160 mg/mL 트리카인이 들어 있는 1x E3를 겹쳐 영상 촬영을 합니다.

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결과

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그림 1: 제브라피시의 박테리아 정착. 5 dpf 상태의 얼룩말피시는 감염되지 않았거나(A) 또는 (B) E. coli 또는 (C) Salmonella enterica 를 발현하는 mCherry로 집락화되었습니다. 감염 실험은 야생형(A , B) 어류...

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
파라미시움 카우다툼, 생방송캐롤라이나131554아니요, 키우는 배양물을 실온 이하로 보관하지 마세요
0.4% 트라이판 블루 용액시그마T8154-20ML액체, 멸균 여과, 세포 배양에 적합함; 0.81% 염화나트륨과 0.06% 인산칼륨으로 디베이스로 제조되었습니다
디메틸 설폭사이드 (DMSO)시그마276855-100ML용제 안전 캐비닛에 보관하세요
대장균, MG1655ATCCATCC 700926다른 비병원성 대장균으로 대체할 수 있습니다
FM 4-64FX 스테인써모피셔F34653얼리코트와 스토어 냉동
포름알데히드시그마F8775-4X25ML 
LB 브로스시그마L3397-1KG 
인산염 완충 식염수 정제써모피셔18912014 
테트라사이클린시그마87128-25G독성, 자극성
트리카인 (에틸 3-아미노벤조에이트 메탄설포네이트)시그마E10521-10G 
트리톤 X-100시그마X100-100ML 
트리판 블루 솔루션, 0.4%시그마93595-50ML 
울트라퓨어 저융점 아가로스써모피셔16520050 
혈구계 또는 세포 계수기어떤  
입체 현미경어떤  
탁상형 원심분리기   
마이크로파   
회전 바퀴   
가열 흔들기 인큐베이터   
수상 시설   
번식 탱크   

재인쇄 및 허가

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태그

Paramecium caudatumE coli

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