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방법 논문

비염증 조건에서 마우스 pks+ 대장균에 의한 정착

347 조회수

DOI:

10.3791/70204

2026년 3월 10일

이 논문에서

요약

이 프로토콜은 비염증 조건에서 pks+ 대장 균 쥐를 정착하는 데 필요한 절차와, 대변 내 pks+ 대장균 확장의 비침습적 확립 및 평가 방법을 설명합니다.

초록

pks+ 대장균은 특히 조기 발병 CRC를 가진 젊은 환자들 사이에서 대장암(CRC) 발생에 점점 더 연관되어 있습니다. pks+ 대장균 균주는 제노톡신 콜리박틴을 생성하는데, 이는 CRC와 관련된 세포 증식 및 분화 경로에서 이중 가닥 DNA 절단과 돌연변이를 일으키는 것으로 알려져 있습니다. 이 글에서는 박테리아 접종체 준비부터 집락화 검증까지 비염증 조건에서 쥐의 pks+ 대장 균 정착 방법을 자세히 설명합니다. 하룻밤 잠복 후, pks+ 대장 균 대장균 NC101 을 항생제 조건 상태의 마우스에 경구 관개 를 통해 투여합니다. 대변 내 콜로넌화는 유당 발효 그람 음성 콜로니 형성 단위(CFU)의 수를 정량화하고 정량적 PCR 증폭을 통해 평가합니다. 이 프로토콜을 사용하면, C57BL/6 마우스에 대 장균 NC101이 성공적으로 정착된 후, 식이섬유 이눌린 보충이 pks+ 대장균의 성장을 촉진했으며, 이는 CFUs 회복 증가, 장관박테리아과(Enterobacteriaceae ) 계열 개체 증가, clbP 수치 증가로 나타난다 진. 요약하자면, 이 모델은 CRC 발달에 관여하는 주요 병리체를 표적으로 하는 예방 및 치료 치료의 연구를 가능하게 합니다.

서론

장내 미생물군집은 숙주 건강과 질병에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있으며, 장내 미생물 군집 불균형, 즉 특정 잠재적 병원성 박테리아(pathobionts)의 과증식은 심혈관 질환, 염증성 장질환(IBD), 암 1 등 여러 질병 상태의 특징으로 확인됩니다. pks+ 대장균은 IBD2 및 대장암(CRC) 환자의 대장 조직 샘플에서 건강한 사람과 비교해 풍부하게 관찰되는 병원체입니다. pks+ 대장균의 종양 촉진 활성은 폴리케티드 합성효소(pks) 유전자 클러스터의 발현과 제노톡신 콜리박틴4의 생성과 연관되어 있습니다. 콜리박틴은 대장 상피세포의 핵으로 이동하여 이중 가닥 DNA 절단5와 CRC 관련 주요 경로6의 돌연변이를 형성합니다. pks+ 대장균 정착은 대장염 관련 CRC(CAC) 전임상 모델에서 종양 발생7과 종양 진행3....

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프로토콜

모든 절차는 몬트리올 대학교 병원 센터(CRCHUM) 기관 동물 돌봄 위원회의 승인을 받은 캐나다 동물 관리 위원회의 지침에 따라 수행되었습니다. 7주 된 쥐를 상업 공급처에서 확보하여 실험 시작 1주일 전부터 적응시켰습니다. 이 방법의 도식적 표현은 그림 1에 제시되어 있습니다. 이 연구에 사용된 동물, 시약, 장비의 세부 사항은 재료표에 나열되어 있습니다.

figure-protocol-1
그림 1: pks+ 대장균 준비 및 군집화 도식. 4일째 날: 개귀 수술 4일 전, 쥐에게 항생제를 투여합니다. D-1: 개베지(개귀) 24시간 전, 항생제를 제거하세요. pks+ 대장균 배양을 준비하여 하룻밤 부화시키세요. D....

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결과

PCR 및 겔 전기영동을 통해 종말 내 대변에서 clbAE. coli 16S 유전자를 증폭하고 시각화한 결과, 대장 NC101 집락 쥐에서는 두 유전자가 모두 관찰되었으나, 대조군 쥐에서는 대장 균 16S 유전자만 관찰되어 대 장균 NC101이 존재하지 않음을 확인했습니다(그림 2B).

예상대로 이눌린 보충 식단을 받은15, 대균 NC101 집락 쥐는 1주일 후 MacConkey 한천에서 배양된 배설 균질체에서 더 높은 CFU 회복률, clbP 유전자 수치(그림 2D), 장.......

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토론

콜리박틴을 생성하는 pks+ 대장균의 친암 효과는 최근 조기 발병 CRC9의 증가와 '서양식' 식단12의 채택과 연관되어 있으며, 이는 앞으로 수십 년간 CRC 추세를 계속 형성할 요인들입니다. 대부분의 pks+ 대장균 집락화 모델은 대장염 관련 암의 맥락에서 제시되며, 이는 비염증 상태에서 pks+ 대장균을 특성화하는 것을 허용하지 않습니다. 이 프로토콜은 쥐에서 pks+ 대장균 정착 방법을 설명하며, CRC 발달 및 치료 내성에 관여하는 병원체와 관련된 숙주-미생물군 상호작용을 연구하고, 이 박테리아의 유해 영향을 완화하는 표적 미생물군 변형 치료 전략 탐구를 가능하게 합니다20,21.

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공개 사항

저자들은 이해 상충을 선언할 필요가 없습니다.

감사의 글

이 연구는 캐나다 보건연구소(CIHR, Grant CSV-198232)의 보조금으로 지원받았습니다. CRCHUM의 동물 시설에 감사드립니다. 피규어는 BioRender.com 을 사용해 만들어졌습니다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
0.9% 멸균 생리식염수백스터JF7634
10% 이눌린 맞춤 식단테클라드TD.240286대표 결과
50 ppm FeS04 (무섬유질) 맞춤 식단테클라드TD.120515대표 결과
8-12주 된 암컷 B6 쥐찰스 리버 연구소C57BL/6대표 결과 
암피실린 나트륨 소금  와이센트 주식회사400-110 XG
벤치탑 원심분리기피셔 사이언티픽75004381
셀 밀도 측정기바이오크롬80-2116-30
배양관, 13mL사르스테트62.515.006
ECNC101해당 없음해당 없음노스캐롤라이나 대학교 채플힐 캠퍼스의 크리스천 조빈 박사가 기증했으며;
개비지 바늘, 38mm x 22 G하버드 어플라어터스 캐나다34-024더 이상 구할 수 없습니다 - 잠재적인 대안은 Instech Labs (FTP-22-38)에서 구할 수 있습니다.
인큐베이터 궤도 셰이커VWR980153
접종 루프피셔 사이언티픽22-363-595
L자형 스프레더피셔 사이언티픽14-665-230
용입성 육수 및 nbsp;와이센트 주식회사800-060 LG파우더 35g과 물 1L을 넣으세요. 사용 전에 오토클레이브를 하세요.
용화원 육수 아가와 nbsp;와이센트 주식회사800-011 LG파우더 35g과 물 1L을 넣으세요. 사용 전에 오토클레이브를 하세요.
맥콘키 한천벡턴 디킨슨2113871L 물에 맥콘키 가루 50g을 넣으세요. 사용 전에 오토클레이브를 사용하세요. 
미생물 DNA 추출 키트치아겐47016
미생물 인큐베이터피셔 사이언티픽150152633
마이크로 원심분리관 1.5mL  얼티던트 사이언티픽73-M150-C
PCR 로터 - 유전자 스트립 튜브  얼티던트 사이언티픽73-V100-RG
페트리 접시사르스테트82.1472.001
실시간 PCR SYBR 그린 마스터 믹스ThermoFisher A25742
실시간 PCR 열 사이클러코벳 연구RG-3000A
스크류 캡 튜브, 15mL사르스테트62.554.502
나트륨 콜리스타임그에 프레제니우스 카비C309306
스트렙토마이신 황산염 소금밀리포어 시그마S9137
투버쿨린 슬립 튜브, 1mL벡턴 디킨슨309659
소용돌이피셔 사이언티픽12-812

참고문헌

  1. Hou, K., et al. Microbiota in health and diseases. Signal Transduct Target Ther. 7 (1), 135(2022).
  2. Martin, H. M., et al. Enhanced Escherichia coli adherence and invasion in Crohn's disease and colon cancer. Gastroenterology. 127 (....

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