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방법 논문

진 균 marinum 감염 성인 Zebrafish에 모델링 결핵

10.6K 조회수

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DOI:

10.3791/58299

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2018년 10월 8일

 ,  ,  , 

이 논문에서

요약

여기, 우리는 성인 zebrafish의 자연 병원 체 진 균 marinum를 사용 하 여에 프로토콜 모델 인간의 결핵을 제시. 추출 된 DNA와 RNA 감염 된 zebrafish의 내부 장기에서 총 mycobacterial를 물고기와 정량으로 호스트의 면역 반응에 로드 공개를 사용할 수 있습니다.

초록

결핵균 은 현재 매년 1.7 백만 사망자와 10.4 백만 감염을 일으키는 최악의 인간 병원 체입니다. 이 박테리아에 노출 인간 멸 균된 감염에서 적극적으로 진행 하는 치명적인 질환에 이르기까지 다양 한 질병 스펙트럼을 발생 합니다. 가장 일반적인 형식은 잠재성 결핵, 무 증상, 하지만 가능성이 fulminant 질병으로 다시 활성화 합니다. 성인 제 브라와 그것의 자연 병원 체 진 균 marinum 최근 결핵의 질병 넓은 스펙트럼을 공부 하는 해당 모델을 입증 했다. 중요 한 것은, mycobacterial 감염의 맥락에서 적응 면역 반응 뿐만 아니라 자발적인 대기 시간 및 재가이 모델에서 공부 될 수 있다. 이 문서에서는, 우리는 성인 zebrafish, mycobacterial 로드 및 양이 많은 PCR에 의해 호스트 면역 응답의 측정에 대 한 핵 산 추출에 대 한 내부 장기의 컬렉션의 실험적인 감염에 대 한 방법을 설명합니다. -집을-개발한, M. marinum-특정 정량 분석 결과 또한 비 분할 휴면 또는 최근에 죽은 mycobacteria에서 DNA 탐지 전통적인 도금 방법 보다 더 민감한. 로 동일한 개인에서 DNA와 RNA 추출, 질병 상태, 그리고 호스트와 병원 체 유전자 발현의 관계를 연구 가능 하다. 결핵에 대 한 성인 zebrafish 모델은 따라서 호스트 병원 체 상호 작용 연구에 매우 적용, 비 포유류에서 vivo에서 시스템으로 자체을 선물 한다.

서론

Zebrafish (Danio rerio) 생물 의학 연구에 널리 사용 되는 동물 모델 이며 일반적인 척 추가 있는 생물학에 대 한 허용된 모델입니다. Zebrafish는 인간의 질병을 모델링 연구의 많은 분야에 맞게 조정 되었습니다 및 감염 및 면역학 연구의 여러 세균 3 및 바이러스 감염4 1 암 심장 질환2 에서 장애 , 5. 또한, zebrafish 태아의 전 utero 개발 했다는 제 브라 인기 모델 개발 생물학6 및 독물학7,8.

감염 생물학을 포함 하 여, 연구의 많은 분야에서 광학 투명 zebrafish 애벌레는 일반적으로 사용 됩니다. 원시 세포는 검색 된9때 첫 번째 면역 세포 24 h 게시물 수정 (hpf)에 표시 됩니다. 호 중구는 약 33 hpf

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프로토콜

모든 zebrafish 실험 동물 실험 보드 핀란드 (ESAVI/8245/04.10.07/2015)에 의해 승인 되었습니다가지고. 메서드는 법 (497/2013)와 핀란드에서 과학 또는 교육 목적을 위해 사용 하는 동물의 보호에 정부 법령 (564/2013)에 따라 수행 됩니다.

1. 배양 진 균 marinum 의

참고: 진 균 marinum 능력이 인 간에 있는 표면 감염을 일으키는 병원 체 이기 때문에, 개인 안전 및이 박테리아와 함께 작업을 시작 하기 전에 생물 학적 폐기물 처리에 대 한 지역 가이드라인을 찾을.

  1. 문화 M. marinum 7 H 10에 적어도 5 일 동안 OADC (올레산, 알 부 민, 포도 당, 카 탈 라 제) 농축 및 0.5 %v / v 29 ° C에 글리세롤의 10% 보충 판. 매 2 주 냉장고에서 신선한 박테리아를 복용 하 고 매주 마다 새로운 접시에 전송 하 여 M. marinum 문화를 유지 합니다.
    참고: M. marinum 자연 물고기 병원 체 감염 수생 종 이며 하지 zebrafish 주식 박테리아와 오염에 주의 하는 것이 중요 하다. 세균으로 오염 하는 항목과 감염 된....

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결과

진 균 marinum 자연 물고기 병원 체는 제 브라의 내부 장기를 감염 하 고 조직학 보이는 육아19조직의 감염을 생성 합니다. 성인 zebrafish M. marinum 복 주사에 의해 감염 됩니다. DNA와 RNA를 추출 하 고 mycobacterial 부하 정량적 중 합 효소 연쇄 반응 (정량) DNA를 템플릿으로 사용 하 여 측정 된다. 방법의 개요는 그림 1에 표시 됩니다.

물고기를 감염 사용 mycobacteria의 초기 수 감염의 결과 대 한 중요 한 결정 이다. M. marinum (~ 2000 CFU)의 높은 감염 복용량 mycobacterial 로드 계속 평균 세균 부하는 궁극적으로 물고기를 죽이 약 .......

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토론

여기는 실험적으로 감염 된 성인 zebrafish 조직에서 추출한 DNA에서 mycobacterial 로드를 측정 하는 정량 기반 응용 프로그램에 설명 합니다. 이 응용 프로그램은 뇌관 16S 23S rRNA 내부 베낀된 공백 시퀀스40설계를 기반으로 합니다. 생선 샘플에서 총 mycobacterial 부하 DNA 교양된 mycobacteria의 알려진된 수에서 추출 하 고 어떤 주어진된 순간에 그 한 박테리아는 그것의 게놈의 복사본이 하나 가정에서 준비 하는 표준 곡선을 사용 하 여 추정 된다. M. marinum-정량의 검출 한계는 약 100 단위18를 형성 하는 식민지. 전통적인 도금에 비해 방법의 명확한 이점은 활성 및 비 분할 휴면 박테리아 검출 될 수 있다 이다. 또한, zebrafish 조직에서 문화 접시에 오염 성장의 일반적인 문제는이 접근 방식에 의해 피할입니다. 그러나, DNA는 템플릿으로 사용 되는 경우, 측.......

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공개 사항

저자는 공개 없다.

감사의 글

이 작품으로는 핀란드 문화 재단 (H.L.), 템 퍼 결핵 재단 (H.L., L. M.V. M.M.H., M.P.), 핀란드 결핵 협회 (Suomen Tuberkuloosin Vastustamisyhdistyksen Säätiö) (H.L., 재단 지원 되었습니다. M.M.H., M.P.), Sigrid Jusélius 재단 (M.P.), 에밀 Aaltonen 재단 (M.M.H.), 제인 및 Aatos Erkko 재단 (M.P.)와 핀란드의 아카데미 (M.P.). Leena Mäkinen, 한 나-Leena Piippo 및 제 나 Ilomäki에 그들의 기술 지원을 인정 됩니다. 저자는 그들의 서비스에 대 한 템 퍼 Zebrafish 실험실을 인정합니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
Mycobacterium marinumAmerican Type Culture CollectionATCC 927
Middlebrock 7H10 한천BD, Thermo Fisher Scientific11799042
Middlebrock OADC 농축BD, Thermo Fisher Scientific11718173
Middlebrock 7H9 mediumBD, Thermo Fisher Scientific11753473
Middlebrock ADC 농축BD, Thermo Fisher Scientific11718173
트윈 80시그마-알드리치P1754
글리세롤시그마-알드리치G5516-500ML
GENESYS20 분광광도계Thermo Fisher Scientific
인산염 완충 식염수 정제(PBS)시그마-알드리치P4417-50TAB
페놀 레드Sigma-AldrichP3532
27G 바늘Henke Sass Wolf4710004020
1mL 주사기Henke Sass Wolf4010.200V0
Omnican 100 30G 인슐린 바늘Braun9151133
3-aminobenzoic acid ethyl ester (pH 7.0)Sigma-AldrichA5040
1.5mL 균질화 튜브Qiagen13119-1000
2.8mm 세라믹 비드Qiagen13114-325
에탄올, ETAX AAAltia
2-프로판올Sigma-Aldrich278475
클로로포름VWR22711.290
구아니딘 티오시아네이트 Sigma-AldrichG9277FW 118.2g/mol
구연산나트륨Sigma-Aldrich1613859FW 294.1 g/mol
Tris (free base)Sigma-AldrichTRIS-ROFW 121.14 g/mol
TRI 시약분자 연구 센터TR118Guanidine thiocyanate-phenol solution
PowerLyzer24 homogenizatorQiagen
Sonicator m08Finnsonic
Nanodrop 2000Thermo Fisher Scientific
SENSIFAST No-ROX SYBR, Green Master MixBiolineBIO-98005
qPCR 96웰 플레이트BioRadHSP9601
광학 투명 필름BioRadMSB1001
C1000 Thermal cycler with CFX96 real-time systemBioRad
RNase AWAYThermo Fisher ScientificRNase를 제거하는 10666421 오염 제거 시약
DNase IThermo Fisher ScientificEN0525
역전사 마스터 믹스Fluidigm100-6298
SsoFast Eva Green 마스터 믹스BioRad172-5211

참고문헌

  1. Zhao, S., Huang, J., Ye, J. A fresh look at zebrafish from the perspective of cancer research. Journal of Experimental & Clinical Cancer Research. 34, 80(2015).
  2. Bournele, D., Beis, D. Zebrafish models of cardiovascular disease. Heart failure reviews. 21 (6), 803-813 (2016).
  3. Torraca, V., Mostowy, S.

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