March 17th, 2014
우리는 마우스 모델에서 지속적인 장기 만성 녹농균기도 감염을 확립하는 한천 비즈 방법을 서술.
이 절차의 전반적인 목표는 생쥐에서 지속적인 장기 만성 슈도모나스 에어로겐 기도 감염을 확립하는 것입니다. 이는 먼저 선택된 슈도모나스 에어로겐 박테리아 균주를 배양함으로써 달성됩니다. 두 번째 단계는 섭씨 50도에서 박테리아를 한천 및 미네랄 오일과 혼합한 다음 천천히 지속적으로 교반하면서 섭씨 4도에서 혼합물을 냉각시켜 작은 한천 구슬에 박테리아를 삽입하는 것입니다.
다음으로, 미네랄 오일을 PBS로 여러 번 세척하여 제거하고 한천 비드의 분취액을 균질화하고 한천 플레이트에 도금합니다.박테리아 함량을 결정하기 위해 마지막 단계는 한천 비드 현탁액의 몇 마이크로리터를 마우스의 기관에 주입하여 만성 슈도모나스 에어로겐 폐 감염을 확립하는 것입니다. 궁극적으로, 기관지폐포 세척액과 폐는 챌린지로부터 다른 시점에서 회수될 수 있으며 한천 플레이트에 도금되어 만성 감염된 마우스의 비율과 살아남은 마우스의 공기 중 박테리아 부하를 감지할 수 있습니다. 기존 방법에 비해 이러한 aga bits 방법의 주요 장점은 높은 비율의 마우스에서 안정적인 장기 만성 감염을 허용하여 최대 1개월까지 안정적인 박테리아 부하를 유지할 수 있다는 것입니다.
AGA 비트 방법은 박테리아가 마이크로 콜로니의 형태로 성장할 수 있도록 하는 마이크로 호기성 상태를 마우스 폐에 제공합니다. 낭포성 섬유증 환자의 점액 성장과 유사하게, 이러한 방법은 연구자들이 낭포성 섬유증 및 기타 호흡기 질환의 발병에 대한 핵심 질문을 해결하고 슈도모나 스긴 만성 폐 감염에 대한 새로운 치료법을 테스트하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 방법은 또한 bur XO Apache 또는 Staphylococcus Iris 동시 감염을 포함한 다른 병원체와의 만성 감염을 달성하는 데 사용할 수 있습니다 또는 경쟁 실험은 절차가 pheno, 박사후 연구원 및 Camil Riva, 내 실험실의 박사 과정 학생 중 하나가 될 것임을 입증하는 실험도 가능합니다 마우스 챌린지 3 일 전, 섭씨 영하 80도의 스톡 배양에서 슈도모나스 공기 발생기로 가득 찬 루프를 트라이 토이 소이 한천 플레이트에 접종하고 하룻밤 동안 섭씨 37도에서 배양합니다.
그 다음 날. 5ml의 try toay soy broth를 접종하고 섭씨 37도에서 하룻밤 동안 200RPM의 진탕 인큐베이터에서 하룻밤 동안 배양한 단일 콜로니를 선택하고 인산염 완충 식염수에 소량의 박테리아 야간 배양액을 1에서 50으로 희석합니다. 그런 다음 600나노미터에서 광학 밀도를 측정합니다.
다음으로, 섭씨 37도에서 약 3-4시간 동안 배양된 20ml의 신선한 TSB가 들어 있는 새 튜브에 박테리아 현탁액 2OD 2개를 추가하여 총 10-50OD에 도달할 때까지 200RPM의 진탕 인큐베이터에서 위상을 로그하여 하룻밤 동안 박테리아 배양을 희석합니다. 일단 슈도모나스 에어로사가 통나무 단계를 도달하면, 2, 700배에 분리기화에 의하여 세균성 세포를 모으고, 4 섭씨 온도에 15 분 동안 중력은 상등액을 버리십시오. 그 후.
Resus는 박테리아 펠릿을 1ml의 멸균 PBS에 현탁시키고 완전히 소용돌이쳐 완전히 재현탁시킵니다. 그런 다음 1ml의 박테리아 현탁액과 섭씨 50도로 사전 평형을 이룬 9ml의 액체 TSA를 혼합합니다. 이 혼합물을 섭씨 50도의 예열 중유에 첨가하십시오.
즉시 실온에서 6분 동안 저어줍니다. 교반은 오일에 눈에 보이는 소용돌이를 생성해야 합니다. 그런 다음 혼합물을 섭씨 4도로 냉각하고 최소 속도로 35 분 동안 저어줍니다.
그런 다음 얼음 속에서 20분 더 휴식을 취합니다. 그 후, 한천 구슬을 50 밀리리터 팔콘 튜브로 옮기고 2, 700 회 원심 분리기를 사용합니다. 섭씨 4도에서 15분 동안 중력
.미네랄 오일을 정확하게 제거하고 한천 비드 펠릿을 멸균 PBS로 세척하십시오. 세 번 씻은 후 절차를 6번 반복합니다. 비드는 마지막 세척 후 원심분리기를 사용하는 대신 중력에 의해 펠릿화될 수 있습니다.
20 내지 30 밀리리터의 PBS에 한천 비드를 무균 균질화된 0.5 밀리리터의 비드에 재현탁시킨다. 다음으로, 100 마이크로 리터의 균질화 된 비드를 900 마이크로 리터의 멸균 PBS에 희석하고 직렬로 연단한다. 구슬을 1:10의 비율로 10에서 마이너스 6까지 6번 희석합니다.
그런 다음 TSA 플레이트에 연속적인 희석을 플레이트에 희석하지 않은 것을 포함합니다. 10도에서 영하 6도까지 샘플링하고 섭씨 37도에서 플레이트를 배양합니다. 여러 분야에서 도립 광 현미경을 사용하여 비드 직경을 측정합니다.
비드 직경은 마우스 챌린지 전에 100 - 200 미크론 사이여야 합니다. 한천 비드 현탁액에서 밀리리터당 CFU 수를 결정하기 위해 TSA 플레이트의 집락 형성 단위 수를 계산합니다. 그런 다음 한천 구슬의 부피를 2-4 곱하기 10에서 밀리리터당 7번째 CFU로 조정하여 50 마이크로리터에서 1-2 곱하기 10에서 6번째 접종의 최적 접종에 도달합니다.
이전에 케타민과 자일라진으로 마취된 6-8주 된 수컷 쥐를 발열 패드에 누운 자세로 놓고 70% 에탄올로 털을 소독합니다. 피부를 수직으로 잘라 기관을 노출시킵니다. 그런 다음 핀셋을 사용하여 기관을 덮고 있는 근육을 분리합니다.
그런 다음 1 밀리리터 주사기로 최대 50 마이크로 리터의 한천 비드 현탁액을 취하십시오. 그런 다음 카테터로 기관을 삽관하고 한천 비드 서스펜션이 있는 1ml 주사기를 카테터에 부착합니다. 주사기의 플런저를 부드럽게 밀어 구슬이 폐에 이식될 수 있도록 합니다.
그런 다음 봉합 클립을 사용하여 절개 부위를 봉합합니다. 이 단계에서. 안락사된 쥐를 누운 자세로 놓고 70% 에탄올로 털을 소독합니다.
다음으로, 피부를 수직으로 절개하여 기관과 흉곽을 노출시킵니다. 그런 다음 횡격막을 절단하여 폐를 노출시킵니다. 핀셋을 사용하여 기관 아래에 봉합사를 삽입하고 카테터로 기관을 삽관합니다.
그런 다음 봉합사의 두 끝을 당겨 카테터를 기관 주위의 실이 아닌 기관에 묶습니다. 이제 1ml 주사기를 사용하여 세포 배양 배지 1ml를 카테터에 부착합니다. 주사기의 플런저를 밀어 폐를 즉시 씻고 액체를 회수하여 15 밀리리터 튜브에 보관하십시오.
총 3ml의 배지로 이 단계를 세 번 반복한 다음 폐포 세척액을 얼음에 보관하여 폐를 수집하고 분석합니다. 마우스에서 폐를 절제합니다. 멸균 PBS로 헹굽니다.
그런 다음 엽을 분리합니다. 2ml의 멸균 PBS가 있는 둥근 바닥 튜브에 넣고 얼음에 보관하십시오. 무균 폐를 균질화하고 연속적으로.
PBS에서 균질액을 1:10의 비율로 희석합니다. 그런 다음 TSA 플레이트의 희석되지 않은 샘플을 포함한 플레이트 연속 희석을 하고 밤새 섭씨 37도에서 배양합니다. 얼음에서 BAL 유체를 꺼내 도립 광 광학 현미경에서 1:2의 비율로 Turk 용액으로 듀팅합니다.
버커 세포 계수 챔버의 총 세포 수를 세어 차등 세포 수를 계산하고, 섭씨 4도에서 8분 동안 중력의 330배에서 BAL 유체를 원심 분리합니다. 다음으로, 상등액을 버리고 10% 소 태아 혈청 장소를 함유하는 세포 배양 배지에서 밀리리터당 100만 개의 세포 농도로 펠릿을 재현탁합니다. 현미경은 판지 필터가 중심을 향하도록 하여 사이토 스핀의 적절한 슬롯에서 슬라이드 및 필터를 만듭니다.
각 시료의 150 마이크로 리터를 사이토신의 적절한 웰에 피펫팅하고 원심 융합은 5 분 동안 300 배 중력에서 세포 원심 분리기입니다. 그런 다음 현미경에서 반점 차이 계수를 수행할 수 있는 얼룩을 염색한 후 세포의 반점을 관찰해야 합니다. 이 그림은 PA oh one reference strain 및 RP 73에 의한 슈도모나스 에어로젠 만성 감염의 시간 경과를 보여줍니다.
각 시점에 대한 임상적 변형. 히스토그램은 세균혈증으로 인한 폐사율을 빨간색으로, 생존율을 회색으로 나타내거나, 감염을 완치한 동물의 비율을 흰색으로, 만성 감염을 입증할 수 있는 동물의 비율을 녹색으로 나타냅니다. 슈도모나스 에어로겐 RP 73 임상 균주는 PA oh one 실험실 균주에 비해 만성 감염을 확립하는 데 더 효율적입니다.
살아남은 마우스는 표시된 시점에 안락사시키고 폐를 적출하여 균질화하고 TSA 플레이트에서 배양하여 박테리아 부하를 측정했습니다. 쥐의 폐에서 P oh one 및 RP 73 균주의 성장 곡선은 감염 후 3일째 경과한 박테리아의 양이 RP 73에 비해 P oh one에서 더 많다는 것을 보여줍니다. 그런 다음 만성 감염이 확립된 7일 후부터 RP 73 임상 균주에 만성 감염 7일 후 두 균주 모두에 대해 박테리아 부하가 폐당 10에서 4 CFU 및 10에서 5 CFU 사이에서 안정화되며, BAL 유체 내 염증 세포 동원을 평가했습니다.
총 백혈구의 수는 RP 73에 감염된 마우스에서 감염되지 않은 마우스에 비해 상당히 높습니다. 가장 많이 나타나는 세포는 호중구(houtrophils)로, 이는 만성 감염에 대한 선천면역체계의 상당한 반응을 나타냅니다. 아래 상자에서 화살표는 호중구와 사이토 스핀 후 슬라이드의 한 지점에서 볼 수 있는 대식세포를 나타냅니다.
여기에 표시된 것은 rp. 73 임상 균주 구슬은 박테리아 세포의 기관지 내강과 마이크로 콜로니에서 화살표로 표시된 73 개의 임상 균주 구슬로 관찰 된 마우스 폐의 조직 학적 부분에서 헤마틴 및 에오신 염색입니다. 감염된 부위에서는 기관지와 폐실질(pulmonary parenchyma)이 대량의 염증 세포 동원을 특징으로 합니다.
감염되지 않은 쥐의 기도에는 염증 세포가 없었지만, BES의 직경과 최종 농도는 매우 중요한 세부 사항이었습니다. 좋은 결과를 얻으려면 냉각 단계 동안 조향 속도의 영향을 받는 크기와 박테리아의 시작 양이 비드의 최종 희석에 영향을 미칠 수 있다는 점을 기억하는 것이 중요합니다. 또한, 마우스의 낮은 폐사율과 높은 만성 감염률을 유발하는 적절한 슈도모나 균주를 선택하면 사용되는 마우스의 수를 최소화할 수 있습니다.
생쥐 감염 후 박테리아 계수가 수행됩니다. 또한, 총 세포 수 및 감별 세포 수 측면에서 염증 반응 기관지 VIR 수준에서는 유체 사이토카인 분석, 멜로 퍼록시다제 분석 및 조직학적 분석을 수행하여 세균 감염에 대한 궤양 반응을 연구할 수 있습니다. 슈도모나스와 같은 기회주의적 병원체로 작업하면 수염이 날 수 있으며 장갑을 착용하고, 생물 안전 캐비닛 아래에서 박테리아를 취급하고, 멸균 기술을 사용하는 것과 같은 응용 프로그램을 항상 취해야 한다는 것을 잊지 마십시오.
적절한 동물 모델의 개발로 새로운 항균 및 항염증 분자의 전임상 테스트가 가능해졌습니다. 이는 낭포성 섬유증 또는 기타 호흡기 질환의 영향을 받는 환자의 폐 감염에 대한 향후 치료 개입을 위한 중요한 단계입니다.
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이 기사는 마우스 모델에서 지속적인 장기 만성 Pseudomonas aeruginosa 기도 감염을 확립하기 위한 아가-비즈 방법을 설명합니다. 이 방법은 안정적인 세균 부하 지속성을 허용하여 만성 감염에 대한 연구를 용이하게 합니다.
Establishing stable chronic infection models is critical for evaluating therapeutic candidates targeting persistent bacterial pathogens in cystic fibrosis and related respiratory diseases. The agar-beads method enables reproducible long-term Pseudomonas aeruginosa lung infection in mice, supporting preclinical assessment of antibacterial and anti-inflammatory compounds. This approach addresses a key translational gap by providing a disease-relevant system with measurable infection persistence and host response.
The method fits within the discovery continuum from target validation through lead optimization to preclinical efficacy testing, particularly for anti-infective and host-modulating therapies.