Name: 마우스의 장내 미생물에 대한 박테리오신 효과 평가 방법 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-07-25T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 54 s
Description: 배우세요 마우스 모델을 이용하여 박테리오신이 장내 미생물 구성에 미치는 영향을 평가하는 방법을. 프로바이오틱스의 박테리오신이 장내 세균 균형에 미치는 효과를 분석하고 생리학적 파라미터를 측정하여 숙주 건강에 대한 통합적 영향을 평가합니다.

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저자는 연구원의 EEA Grant NILS 과학 및 지속 가능성 조정 이동성 (참조 번호 : 017-ABEL-CM-2013)에 감사드립니다. CB 및 GP-M. 스페인 경제 및 경쟁력 부문 (AGL2015-70487-P)의 지원을 받았다. OCOU와 DBD는 노르웨이 생명 과학 대학 (NMBU)의 식품 과학 연구를위한 전략적 장학금 프로그램 (프로젝트 1205051025)에 의해 지원되었습니다. 우리는 동물 보호 및 샘플링에 대한 그녀의 도움으로 Inmaculada Noguera와 동물 시설에서 실험실 재료의 사용 가능성을 보장하는 데 도움을 준 Jesus Dehesa에게도 감사드립니다. 우리는 또한 통계에 관한 조언을 해주신 Lars-Gustav Snipen 교수님 께 감사드립니다.

관리 및 취급은 특수 동물 보호 장비에서 수행해야합니다. 여기에 설명 된 절차는 유럽 연합법 및 2010 / 63 / EU 및 스페인 정부의 동물 보호법 53/2013에 따라 의무화 된 실험실 동물 관리 원칙에 따라 발렌시아 대학 및 해당 지방 당국의 해당 윤리위원회의 승인을 받았습니다 동물 실험 (대체, 축소, 정제)에서 3R 원칙을 존중하기 위해 과학적 목적으로 사용됩니다. 1. 쥐를 접종하기 위해 사용되는 냉동 세균 배양액 <ol><li> 30 mL에서 뇌 - 심장 주입 (BHI) 배지 5 mL에 LAB의 개별 변종을 접종하고 20 - 24 시간 동안 성장시킨다. </li><li> BHI 200 ML에 야간 문화 2 ML을 전송하여 BHI에서 각 밤새 박테리아 문화를 100 배 희석. 30 - C에서 20 - 24 시간 동안 성장시킵니다. 참고 :이 연구에서 사용 된 균주는 표 1에 나와 있습니다. </li><li> 추수 감사절4 ℃에서 20 분 동안 5,000 xg에서 원심 분리하여 lls. </li><li> 뜨는을 제거하고 얼음 찬 인산 버퍼 식염수 (PBS) 100 ML에 각 세포 펠렛을 일시 중지하고 1.3 단계에서와 같은 세포를 수집하여 세포를 두 번 씻으십시오. </li><li> 두 번째 세척 후, PBS에서 얼음으로 차가운 15 % 글리세롤 20 ML에 각 세포 펠렛을 중단하십시오. </li><li> 튜브에서 1mL 부피로 세포 현탁액을 나누어 준 다음 사용할 때까지 -80 ° C에 보관하십시오. 참고 :이 시점 이후 1-2 개월 이내에 세포를 사용해야합니다. </li><li> 저장 전과 투여 전 세포 수를 결정하여 마우스에 주어진 생존 세포의 수를 알 수 있도록하십시오. <ol><li> 세포 계수를 위해 얼음처럼 차가운 0.9 % 염화나트륨 (NaCl) 용액에서 세포를 10 배 연속 희석하십시오. BHI 한천 플레이트에 각 희석액 100 μL를 퍼뜨립니다. 식민지 형성 단위 (cfu) / ML을 결정하는 후자의 세포 성장과 식민지 형성 30 ° C에서 하룻밤 (20-24 시간) 품어. </li></ol></li><li> 박테리아가 함유 된 음용수를 만들려면 100 mL의 멸균되고 걸러진 식수에 각각의 세균성 스톡 배양 배지의 세포를 희석하고 최종 평균 cfu는 10 9 / mL입니다. 박테리아 생존 평가를 위해 희석 직후와 박테리아 치료의 첫 2 주 동안 24 시간 후 일주일에 한 번씩 생균을 계산합니다. </li></ol> 2. 마우스 분석 및 실험 설계 참고 :이 실험에는 특정 병원체가없는 (SPF) BALB / c 암컷 쥐 (6 ~ 8 주)가 필요합니다. 여기에 총 100 마리의 동물을 구입했습니다. <ol><li> 실험을 통해 쥐에게 먹이와 물을 자유롭게 섭취하십시오. </li><li> 실험을 설계하고 힘을 계산하십시오. <ol><li> 각 치료가 자체적으로 통제 할 수있는 경우, 쌍으로 된 환자 - 대조 디자인 (t-test)을 적용하십시오. 예비 분석을 사용하여 결정할 가장 중요한 효과의 평균 및 표준 오차를 계산하십시오. </li&gt; <li> 분석의 능력과 다른 방법 자유롭게 사용 가능한 프로그램 (11)를 사용하여 그룹별로 필요한 동물의 수를 최적화 할 수 있습니다. </li><li> 박테리오신 생산자 대 비 생산 균주의 영향을 시험하기 위해서는 실험 조건 당 9 마리의 동물을 사용하십시오. 참고 :이 수치는 실험 표준 오차를 기준으로 결정되었으며 만족할만한 힘 (0.7 - 1.0)과 0.05 이하의 유의 수준을 나타냅니다. 참고 : 주어진 예제에서 11 그룹의 쥐가 케이지 당 하나씩 만들어졌습니다. 10 개의 케이지는 5 개의 바테 이오 신 생산 균주 및 상응하는 5 개의 동종 원성 생산 균주에 의한 처리에 상응 하였다; 11 번째 우리는 10 마리의 마우스를 가지며 치료되지 않은 대조군을 구성 하였다. </li></ol></li><li> 축산 시설에 쥐가 도착한 후에, 쥐를 가두리에 넣고 귀를 기울여 동물에게 개별 추적을 허용하십시오. p 이전에 일주일 동안 축산 시설 및 조건에 생쥐를 순응시킨다.우회. </li><li> 단계 1.8에서 설명한 바와 같이 박테리아 함유 식수를 준비하고 각 케이지의 마우스가 동일한 물병을 공유하도록 명확하게 식별되는 해당 독립 케이지에 음용수 병을 놓습니다. 참고 : 대조군은 시험 된 박테리아와 접촉하지 않고 별도의 케이지에 보관해야합니다. </li><li> 신선한 물 (100 mL)로 매일 새 병을 준비하고 해동 된 세균 현탁액을 새로 첨가하십시오. 이것을 15 일 연속으로하십시오. </li><li> 생쥐가 박테리아가없는 물 ( 그림 1 )을 마시는 시간 동안 2 주간 세균 치료를 따르십시오. </li></ol> 3. 샘플 채취 <ol><li> 대변 ​​샘플을 수집하십시오. <ol><li> 고압 멸균 케이지 (비어 있음)와 멸균 포 셉를 준비하고 각 마우스에 대해 멸균 1.5 ML 튜브를 라벨. </li><li> 일 동안 같은 시간에 샘플을 수집하여 미생물 생산의 변화를 피하십시오.하루의 과정. 최적의 결과를 얻으려면 신선한 샘플을 별도로 수집하십시오. 참고 : 마우스가 자발적으로 배설되는 경향이있는 아침 일찍 대변을 수집하는 것이 좋습니다. </li><li> 70 % 알코올로 빈장을 청소하고 안에 마우스를 넣으십시오. 그것을 똥을 허용하고, 1.5 ML 튜브에 배치 멸균 포 셉를 사용하여 2 - 4 배설물 알약을 수집합니다. 참고 : 때로는 마우스 꼬리를 위쪽으로 유지하는 것으로 충분합니다. 그러면 대변을 항문에서 튜브로 직접 수집 할 수 있습니다. </li><li> 4 주간의 실험 기간 동안 일주일에 한 번 각 마우스에서 대변 샘플을 수집하십시오 ( 그림 1 ). 박테리아에 마우스가 노출되기 바로 전에 첫 번째 샘플 (T0, 시간 0)을 수집하십시오. 7 일, 14 일, 21 일 및 28 일에 다음과 같은 찌끼 샘플을 수집하십시오. </li><li> 4 ℃에서 시료를 냉장 보관하여 실험실로 옮겨 -80 ° C에서 얼게하십시오. 사전 계획을 세우고 충분한 수납 상자를 제공하십시오.cal 샘플은 실험 중에 수집됩니다. </li></ol></li><li> 배설물 수집 일에 매주 모든 마우스를 체중 측정하십시오. </li><li> 15 일째에 모든 생쥐 안면 정맥, 박테리아 투여 최종일에서 혈액 샘플을 수집하고, 트리글리세리드, 총 콜레스테롤, 고밀도 지질 단백질 (HDL), 저밀도 지단백질 (LDL)의 레벨을 결정할 혈청. 참고 : 숙련 된 인원은 동물의 스트레스를 줄이기 위해 혈액을 수집해야합니다. </li></ol> 4. LAB 계산 및 박테리오신 활동 <ol><li> 1.5 mL 튜브에 각 시료의 배설 펠렛 1 개를 넣고 10 % (w / v) 용액을 얻기 위해 충분한 양의 얼음처럼 차가운 0.9 % NaCl을 넣는다. 배설물 현탁액을 균질화하고 얼음처럼 차가운 0.9 % NaCl에서 10 배 시리얼 희석액을 준비 1.5 ML 튜브에 멸균 micropestles를 사용하십시오. </li><li> LAB 셀의 총 수를 센다. <ol><li> prewarmed 엄마 4 ML에 희석 세포 (100 μL)를 전송n Rogosa Sharpe (MRS) 연질 한천 (50 ° C, 0.8 % 한천). 고체 MRS 한천 플레이트 (1.5 % 한천)에 세포를 부어하기 전에 vortexing하여 섞는다. </li><li> 멸균 후드에서 뚜껑을 5 ~ 10 분 동안 꺼내어 30 ~ 24 시간 동안 세포를 배양 한 후 세포 성장과 콜로니 형성을 위해 플레이트를 건조시킵니다. </li></ol></li><li> 세균성 세포를 세어보세요. <ol><li> 박테리오신 생산자의 희석 세포 (100 μL)를 미리 데워진 MRS 연질 한천 (50 ° C, 0.8 % 한천) 4 mL에 옮기고 볼 텍싱하여 혼합 한 다음 MRS 한천 플레이트 (1.5 % 한천)에 세포를 부어 넣는다. 이 레이어를 첫 번째 레이어라고합니다. </li><li> 부드러운 한천에 모든 세포를 포함하는 첫 번째 레이어에 무 세포 MRS 부드러운 한천 (0.8 % 한천)의 다른 4 ML을 전송하십시오. 참고 :이 층은 세포가 한천 플레이트 표면에 식민지로 자라는 것을 방지하기위한 것입니다. 지표 세포가 표면에 쏟아 질 때 표면에서 성장하는 세포는 쉽게 옮겨집니다 (단계 4.3.4).따라서 결과의 해석이 복잡해집니다. 이 레이어를 두 번째 레이어라고합니다. </li><li> 멸균 후드에서 뚜껑을 5 ~ 10 분 동안 꺼내어 30 ~ 20 시간 동안 배양 한 다음 세포 성장과 콜로니 형성을 위해 배양하십시오. </li><li> 박테리오신 생성 콜로니를 확인하려면 표 1에 나와있는대로 적절한 지표 균주의 하룻밤 배양액 40 μL를 미리 데운 연질 한천 4 mL와 혼합합니다. 혼합물을 판에 붓는다. 이 레이어를 제 3 레이어라고합니다. </li><li> 멸균 후드에서 뚜껑을 5 ~ 10 분 동안 꺼내어 30 ~ 20 시간 동안 배양 한 다음 세포 성장과 콜로니 형성을 위해 배양하십시오. 참고 : Bacteriocin 생성 콜로니는 콜로니 주위에 명확한 (억제) 영역을 가지고 있습니다 ( 그림 2 ). </li></ol></li></ol> 5. DNA 추출, 16S rDNA 증폭 및 시퀀싱 참고 : f 단계또는 DNA 추출은 상업용 키트 ( 예 : Realpure &quot;SSS&quot;Kit)의 사용에 대해 설명합니다. <ol><li> 1 - 2 배설물 마우스 쥐똥 (~ 200 MG) 300 μL의 용해 솔루션에 일시 중지합니다. </li><li> 샘플을 유리 구슬 (직경 0.1mm) 0.5g을 넣은 2mL 마이크로 튜브에 옮긴다. </li><li> 10 U / μL에서 mutanolysin 1 μL와 40에서 60 분 동안 37 ° C에서 각 시료에 20 mg / mL의 리소자임 2 μL를 첨가한다. 대변 ​​샘플에서 DNA 추출을위한 표준 프로토콜 중 하나를 계속 수행하십시오 12 . </li><li> 두 사이클의 비드 - 비터 스텝을 1 분씩가하십시오. </li><li> proteinase K 2 μL를 첨가하고 완전히 혼합합니다. </li><li> 5 분마다 20 분 및 와동 동안 품어 낸다. </li><li> 샘플을 37 ° C로 식힌 다음 5 μg / mL RNase A 1 μL를 샘플에 첨가하십시오. 철저히 섞는다. </li><li> 37에서 품어 ° C 30-60 분. </li><li> 샘플을 실온으로 냉각시키고 180 μL단백질 침전 용액 20 ~ 30 초 동안 최대 속도로 활발하게 소용돌이 치게하십시오. </li><li> 5 분 동안 16,000 xg에서 원심 분리하십시오. 뜨는에 떠 다니는 입자가있는 경우, 얼음에서 5 분간 배양 한 다음 다시 원심 분리하십시오. </li><li> 이소프로판올 300 μL를 포함하는 새로운 1.5 ML microtube에 DNA를 포함하는 뜨는을 전송하십시오. </li><li> 20-30 번 튜브를 거꾸로하여 혼합하고 -20 ° C에서 1 시간 동안 품어 라. 또는 튜브를 더 오랜 기간 동안 배양하십시오 ( 예 : 밤새). </li><li> 2 분 동안 16,000 xg에서 원심 분리하십시오. </li><li> 뜨는을 제거하고 흡수 종이에 튜브를 말리십시오. DNA 펠렛을 씻어 70 % 에탄올 300 μL를 추가합니다. </li><li> 16,000 XG에서 1 분간 원심 분리하고 상층 액을 제거한 후 약 15 분 동안 펠렛을 건조 상태로 두십시오. </li><li> 펠렛이 건조되면 멸균 물 또는 트리스 (10 MM) / EDTA (1 MM) 버퍼 100 μL를 추가하고 펠렛을 resuspend. </li><li> 가능한 억제를 없애기 위해후속 단계에서 화합물을 제거하고 DNA를 세척하십시오. 추출 된 DNA를 2 배 용량 (200 μL)의 완충액 NTI와 섞어서 단계 5.15의 결합 조건을 조정합니다. </li><li> PCR 클린업 컬럼이 들어있는 실리카 멤브레인을 수집 튜브 (2 mL)에 넣고 샘플을 채 웁니다. </li><li> 11,000 x g에서 30 초 동안 원심 분리하십시오. 플로우 스루를 폐기하십시오. </li><li> 완충액 NT3 700 μL로 실리카 막을 씻고 5.16 단계를 반복하십시오. </li><li> 11,000 xg에서 1 분간 원심 분리하여 실리카 멤브레인을 건조시켜 잔류 에탄올 함유 세척 완충액 NT3를 제거합니다. </li><li> 컬럼을 새로운 1.5-mL microtube로 옮기고 70 ℃에서 2 - 5 분 ​​동안 배양하여 에탄올을 완전히 제거합니다. </li><li> PCR 등급의 물 30 μL를 추가하고 70 ° C에서 5 분 동안 품어 라. 11,000 x g에서 1 분간 원심 분리하여 용출시킨다. </li><li> UV / Vis 분광 광도계 또는 형광 측정법을 사용하여 DNA를 정량하십시오. </li><li> 같은 케이지를 공유하는 마우스의 DNA 샘플을 표준화하고 풀링하십시오.<html> ch 시점. </li><li> 시간 동안의 개별 변이를 관찰하기 위해 0 일, 14 일 및 28 일에 무작위로 선택된 3 마리의 생쥐의 DNA 샘플과 다른 2 마리의 무작위 케이지를 시퀀싱합니다. </li></ol> 6. 16S rRNA 유전자 증폭 및 시퀀싱 <ol><li> 증폭 된 16S rRNA 유전자의 라이브러리를 준비하십시오. 적절한 오버행 아답터가있는 정방향 및 역방향 프라이머를 사용하여 박테리아 16S rRNA 유전자 5 의 V3-V4 영역을 증폭시킵니다. 5&#39;-TCG TCG GCA GCG TCA GAT GTG TAT AAG AGA CAG CCT ACG GGN GGC WGC AG-3 &#39; 5&#39;-GTC TCG TGG GCT CGG AGA TGT GTA TAA GAG ACA GGA CTA CHV GGG TAT CTA ATC C-3 &#39; </li><li> 1 % 아가 로스 겔 전기 영동을 사용하여 증폭 된 밴드를 확인하십시오. </li><li> amplicon 정화를위한 자기 구슬을 사용하여 폴리 메라 이제 연쇄 반응 (PCR) 제품을 청소하십시오. </li><li> 사용 된 방대한 시퀀싱 플랫폼에 따라 제조업체가 지시 한대로 다음 단계를 진행합니다&gt; 6. </li></ol> 7. 데이터 분석 및 통계 <ol><li> 품질 필터링 (일반적으로 시퀀싱 시설에서 수행됨). <ol><li> 장비와 함께 제공된 소프트웨어를 사용하여 원시 읽기 데이터와 역 다중화를 필터링합니다. </li><li> USEARCH 14 (버전 7.0.1090)에서 구현 된 UPARSE 파이프 라인 13을 사용하여 쌍방향 읽기를 처리합니다. 쌍 끝을 병합하고 최대 예상 오류 (최대) 값 1.0을 사용하여 품질 필터링을 적용합니다. 150nt 미만의 서열을 폐기하십시오. 싱글 톤을 삭제하는 시퀀스를 삭제합니다. </li><li> 97 %의 서열 동일성을 갖는 작 동 분류 단위 (operational taxonomic units, OTU)로 서열을 분류하고, UCHIME 15 를 사용하여 키메라 서열을 여과한다. </li></ol></li><li> OTU 따기, 분류 학적 지정 및 계통 발생 재구성, 다양성 분석 및 시각화. <ol><li> 정량적 통찰력을 사용하여 OTU 처리 Into 미생물 생태학 (QIIME) 16 . </li><li> 최소 신원이 75 % (기본값) 인 PyNAST 18 을 사용하여 Greengenes 코어 세트 데이터베이스 17 에 대해 대표적인 OTU를 선택하고 정렬하십시오. </li><li> 0.8의 신뢰도로 Ribosomal Database Project (RDP) 분류 자 ​​프로그램 19 를 사용하여 정렬 된 서열에 택 소노 미를 할당하십시오. </li><li> OTU 테이블을 시퀀스 깊이가 가장 낮은 샘플의 시퀀스 카운트로 정규화하십시오. </li><li> 모든 변이가 매우 가변적 인 위치와 위치를 제거하기 위해 여과 단계 후에 Fast Tree 20 을 사용하여 정렬 된 서열로부터 계통수를 구축하십시오. 이 트리를 사용하여 알파 및 베타 다양성을 계산하고 희귀 곡선 및 샤논 인덱스를 계산합니다. </li><li> 비 중량 UniFrac 거리 측정법 21 을 생성하고 시각화하려면 주 좌표 분석 (PCoA)을 사용하십시오. 참고 : s통계 분석을 사용하면 R 22 나 QIIME 16 내에 구현 된 통계 도구와 같은 다른 소프트웨어 패키지를 사용할 수 있습니다. </li><li> 서로 다른 치료법 사이의 다양성에 대한 Shannon 지수의 비교를 위해 R을 연속 종속 변수로 고려한 ANCOVA를 사용하십시오. </li><li> QIIME의 PCoA에서 치료 간의 거리를 양면 Student &#39;s t-test를 사용하여 비교하고 Bonferroni 보정을 사용하여 1,000 몬테카를로 순열로 비모수적인 p 값을 계산합니다. </li><li> 피어슨 상관 분석을 사용하여 특정 OTU의 상대적 존재 량과 콜레스테롤, HDL, LDL 등 의 혈청 수준과 같은 기타 측정 매개 변수 간의 상관 관계를 분석합니다. 이를 위해 CoNet 23 을 Cytoscape 3.1.1 24를 사용한 상관 관계 네트워크의 후속 시각화와 함께 사용하십시오. </li></ol></li></ol>

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여기에 설명 된 절차는 미생물 군에서의 변화가 건강 또는 나이와 연관되어 있는지를 결정하는 데 사용되었습니다. 프로토콜의 다른 부분은 중요하지만, 그 중에서도 대변 샘플링, 시퀀싱 및 분석 할 DNA 단편의 선택, DNA 추출 및 생물 정보 분석의 수행이 가장 중요한 포인트 일 수 있습니다. 윤리적 이유로 마우스에 스트레스를주지 말아야하고 내장에서 박테리아의 비율을 변화시키는 것으로 알려져 있기 때문에 샘플링은 중요합니다. 가능한 한 빨리 샘플을 처리해야하며, 일부 박테리아는 탈수 및 / 또는 산소에 매우 민감하므로 사용하기 전에는 얼려 야합니다. 증폭 된 16S rRNA 유전자로부터 서열 화 될 DNA 단편의 선택은 중요한 포인트이다. 이 작품에서 변수 지역 V3 - V4 (25)을 선택했다. DNA 추출법의 중요성은 과소 평가되어서는 안된다. 왜냐하면 표본에 존재하는 박테리아 세포가 모두 동일하지 않기 때문이다여러 가지 용해 프로토콜에 민감 할 수 있으며 박테리아 집단 추정에 편향...

박테리오신은 박테리아 (1, 2) 다양한 제조 항균 펩타이드이다. 이들 화합물과 생산자, 특히 LAB은, 탐구 및 식품 보존 및 의학 3에서의 응용 가능성에 대한 수십 년 동안 전 세계적으로 이용되고있다. Lactia, Enterococcus, Staphylococcus 및 Bacillus의 종을 포함하여 여러 가지 박테리오신이 중요한 병원균을 죽이는 것으로 알려져 있습니다. 일부 박테리오신은 면역 반응을 조절할 능력조차 가지고 있습니다 4 . 많은 박테리오신은 상대적으로 좁은 스펙트럼을 가지고 있는데, 이는 일부 응용 분야에서 크게 인정 받고 있습니다. 예를 들어, 일부 좁은 스펙트럼의 박테리오신은 동일한 틈새를 공유하는 공생 또는 유익한 식물상에 많은 방해없이 문제가되는 박테리아의 선택된 그룹에 대해 특정 활성을 지시하는 데 사용될 수 있습니다. 이것은 특히 내장 환경에서 필수적입니다.많은 유익한 미생물이 상호 작용하는 역동적 인 방식으로 5에서 성공 onment. 박테리오신은 또한 병원균, 병원균, 또는 장의 항상성을 불균형하게하는 기회 성 박테리아의 성장을 억제 할 수 있기 때문에 예방 또는 프로 바이오 틱 용도로 매우 유용합니다 6 , 7 . 그들의 성질과 물리 화학적 성질의 관점에서, 박테리오신은 구조, 표적 특이성, 작용 방식 등 이 매우 다양하기 때문에 매우 다양하다 . 대부분의 박테리오신은 시험 관내 환경에서 매우 상세하게 연구되었지만, 식품에서는 거의 시험되지 않았다 매트릭스 8 , 9 또는 생체 내에서, 예를 들어 동물 내장 6 , 10 . 시험 관내 특성은 생체 내 에서 복잡성 때문에 평가할 때 크게 다를 수 있습니다.장내 환경 및 유익한 박테리아에 대한 의도하지 않은 영향을 추정 할 수있다. 대부분의 probiotics는 LAB입니다. 그들은 호스트의 생리학에 영향을 미치는 것으로 알려진 단쇄 지방산을 비롯하여 특정 박테리아에 대한 항균성을 입증하기 위해 다양한 대사 산물을 생산합니다. 그러므로 박테리오신을 생성하는 프로 바이오 틱 균주의 경우 정상적인 미생물을 가진 건강한 동물과 같은 현실적인 분석법을 수립하는 것이 가장 좋습니다. 현재 연구에서, 우리는 건강한 마우스에 박테리오신이 다른 억제 스펙트럼을 갖는 다른 박테리오신 생산 균주의 효과를 평가할 수있는 전략을 제공한다. 우리의 전략은 비생산성 매개 효과로부터의 박테리오신 매개 효과의 분화를 가능하게하는 동위 원소 비 박테리오 신 돌연변이 체로 마우스를 먹이는 것을 포함한다. Sequencing 16S rDNA는 내장에서 박테리아 개체수의 동적 인 변화를 추적 할 수있게합니다. 하위등가 통계 분석은 박테리아 종과 박테리아 종과 측정 된 생리적 매개 변수 ( 예 : 체중, 혈청 생화학 매개 변수 등 ) 간의 상관 관계를 해독합니다. 우리는이 연구에서 제시된 프로토콜이 살아있는 동물의 박테리오신 연구 이외의 다른 프로 바이오 틱 또는 프리 바이오 틱 적용에도 적용 가능하다고 믿습니다.

<table><tbody><tr><td>Balb/c 마우스 (암컷)</td><td>Harlan</td><td></td><td>마우스는 6 - 8주 이상이어야 합니다</td></tr><tr><td>플라스틱 페트리 접시</td><td>Thermo Scientific</td><td>101VR20</td><td></td></tr><tr><td>Brain-Heart-Infusion broth</td><td>Conda</td><td>1400.00</td><td></td></tr><tr><td>European Bacteriological Agar</td><td>Pronadisa</td><td>1800.00</td><td></td></tr><tr><td>Agarose D1 Low EEO</td><td>Pronadisa</td><td>8010.00</td><td></td></tr><tr><td>1x TAE 완충액</td><td>Thermo Scientific</td><td>15558042</td><td></td></tr><tr><td>MRS 육수</td><td>Difco</td><td>288130</td><td></td></tr><tr><td>PBS 정제</td><td>Sigma</td><td>P4417-100TAB</td><td></td></tr><tr><td>저울</td><td>Mettler Toledo</td><td>PB602-S</td><td></td></tr><tr><td>멸균 겸자</td><td>Levantina de Laboratorios S.L.</td><td>260-3710014</td><td></td></tr><tr><td>마이크로 원심분리기</td><td>Eppendorf</td><td>5424</td><td></td></tr><tr><td>원심분리기</td><td>Hermle</td><td>Z383K</td><td></td></tr><tr><td>염화나트륨</td><td>AppliChem Panreac</td><td>121659.1211</td><td></td></tr><tr><td>Realpure SSS Kit</td><td>Real Life Science Solutions, Durviz, Spain</td><td>RBME04 (300 ml)</td><td></td></tr><tr><td>Isopropanol</td><td>AppliChem Panreac</td><td>131090.1611</td><td></td></tr><tr><td>Ethanol</td><td>AppliChem Panreac</td><td>131086.1214</td><td></td></tr><tr><td>Qubit 형광측정기</td><td>Invitrogen</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Qubit dsDNA HS 어세이 키트</td><td>Invitrogen</td><td>Q32851</td><td></td></tr><tr><td>AMPure XP 비드</td><td>Beckman Coulter Genomics, USA</td><td>A63881 (60 ml)</td><td></td></tr><tr><td>PerfeCta NGS 라이브러리 정량 키트</td><td>Quanta BioSciences, Maryland, USA</td><td>733-2300</td><td></td></tr><tr><td>MiSeq v3 시약 키트</td><td>Illumina, San Diego, California, USA</td><td>MS-102-3003</td><td></td></tr><tr><td>16S rRNA 유전자 증폭</td><td></td><td></td>용 프라이머 <td>Primers는 박테리아 16S rRNA 유전자 및 Illumina 돌출부 어댑터의 V3-V4 영역을 포함합니다.5'-TCG, TCG, GCA GCG, TCA GAT, GTG, TAT, AAG, AGA, CAG, CCT, ACG, GGN, GGC, WGC, AG-3' 및 5'-GTC, TCG, TG, TG, GGA, GGA, CGA, CGA, CHV, GGG, TAT, CTA, ATC, CC, C-3'</td></tr><tr><td>Nextera XT Index kit</td><td></td><td>FC-131-1002</td><td>Indices and Illumina sequencing adaptors</td></tr><tr><td>Micropestle for 1.5 mL tubes, Eppendorf / Sigma , Ref.</td><td>Sigma</td><td>Z317314-1PAK</td><td></td></tr><tr><td>유리 구슬, 직경 0.1mm</td><td>Biospec Products</td><td>11079-101</td><td></td></tr><tr><td>NucleoSpin 젤 및 PCR 세척 키트</td><td>Macherey-Nagel</td><td>740609.25</td><td></td></tr><tr><td>Omni Bead Ruptor 24</td><td>Omni International Inc.</td><td>19-040</td><td></td></tr><tr><td>뮤탄올리신</td><td>시그마</td><td>M9901-10KU</td><td></td></tr><tr><td>라이소자임</td><td>로슈</td><td>10837059001</td><td></td></tr><tr><td>프로테라제 K</td><td>로슈</td><td>3115887001</td><td></td></tr><tr><td>RNase A</td><td>시그마</td><td>R4875</td><td></td></tr></tbody></table>

마우스의 장내 미생물에 대한 박테리오신 효과 평가 방법

A Method to Assess Bacteriocin Effects on the Gut Microbiota of Mice

매우 흥미로운 질문은 소화관 미생물 군의 구성과 건강과의 관계, 특히 인구 균형 유지에 기여하는 요인과 관련된 우리의 발전 지식에 의해 발생한다. 그러나 이러한 요소를 평가할 수있는 방법은 제한되어 있습니다. 박테리오신은 많은 박테리아에 의해 생산되는 항균 펩타이드로서 식품 획득 및 / 또는 틈새 설립에 경쟁 우위를 제공 할 수 있습니다. 많은 프로 바이오 틱 젖산균 (LAB) 균주는 병원균의 번식을 막음으로써 인간 및 동물의 건강을 증진 할 수있는 큰 가능성을 가지고 있습니다. 그들은 박테리오신을 생산하기 때문에 면역 조절에도 사용할 수 있습니다. 그러나 박테리오신의 길항 작용은 일반적으로 박테리아가 숙주와 수백 가지의 미생물 종으로부터 다기능 영향을받는 인간과 동물의 복잡한 내장 환경에 비해 잘 정의되었지만 단순화 된 조건 하에서 실험실 생물학적 검사에 의해 결정됩니다같은 틈새 시장을 노리고있다. 이 연구는 효과를 평가할 수있는 완전하고 효율적인 절차를 설명합니다 뮤린 시스템에서 다양한 표적 특이성을 갖는 다양한 박테리오신의 연구가 진행되고있다. 박테리오신 치료 동안 미생물 구성의 변화는 조성 16S rDNA 시퀀싱을 사용하여 모니터링된다. 우리의 접근법은 박테리오신 생산자와 균체 동성 비 박테리오 신 생성 돌연변이 체 모두를 사용하는데, 후자는 박테리오신 관련이 아닌 박테리오 신 관련 변형과 박테리오 신의 변형을 구분할 수있는 능력을 부여한다. 분변 DNA 추출 및 16S rDNA 시퀀싱 방법은 일관되고 생물 정보학과 함께 박테리아 프로파일의 희미한 변화를 발견하고 콜레스테롤 및 트리글리세리드 농도면에서 세균 집단과 건강 지표 사이의 상관 관계를 확립하는 강력한 절차를 구성합니다. 우리의 프로토콜은 일반적이므로 호스트 마이크를 변경할 가능성이있는 다른 화합물이나 영양소를 연구하는 데 사용할 수 있습니다.독성 또는 유익한 효과를 연구 할 때 로비오타 조성물.

박테리오신의 생산은 기회 ​​주의적 박테리아와 병원체의 성장을 막는 것으로 가정 되었기 때문에 LAB에서 긍정적 인 probiotic 특징으로 간주되어왔다. 이 연구의 목적은 쥐 모델에서 장내 미생물 군을 조절하는 박테리오신의 능력을 보여주는 것이 었습니다. 이 목적을 위해, 박테리오신 생산 균주 및 이들의 동종 비 생산 균주의 섭취 효과를 비교하기위한 절차가 개발되었다. 접종의 절차와 분석의 시간 연장은 그림 1에 표시됩니다. 마우스를 11 개의 우리 (어떤 치료도하지 않은 대조군, 박테리오신 생산 균주로 처리 한 5 개의 계사 및 박테리오신 생산을 감소 시키거나 동반하지 않는 상응하는 동종 돌연변이 체로 처리 한 5 개의 계사)로 분류 하였다. 시험 된 박테리오신 생산 LAB 및 식수 및 대변에서의 각 카운트 (cfu / mL)는 다음에 요약되어 있습니다. <strong&gt; 표 1. 대변에서 회수 된 LAB에...

박테리오신은 다양한 생태 학적 틈새에서 미생물 다양성을 정의하는 데 중요한 역할을한다고 여겨집니다. 여기서 우리는 박테리오신이 동물 모델에서 장내 미생물 구성에 어떻게 영향을 미치는지 평가하는 효율적인 절차를 설명합니다.

Very intriguing questions arise with our advancing knowledge on gut microbiota composition and the relationship with health, particularly relating to the ...

본 실험 절차의 전반적인 목적은 마우스 모델을 사용하여 박테리오신이 장내 미생물 군집 구성에 미치는 영향을 평가하는 것입니다. 이 방법은 프로바이오틱스로부터 유래한 박테리오신이 장내 세균 군집의 정교한 균형에 미치는 실제 효과를 결정하는 데 도움이 됩니다. 이 기술의 주요 장점은 생리학적 파라미터를 분석하여 숙주 유기체에 미치는 전신적 영향을 추론할 수 있다는 점입니다.텍스트 프로토콜에 따라 박테리아 배양액을 성장시킨 후, 먼저 얼음처럼 차가운 0.9% 염화나트륨 용액을 사용하여 10배 단계 희석을 수행하여 세포 수를 측정합니다. 각 희석액 100 µL를 BHI Agar 플레이트에 도말합니다. 세포 성장 및 콜로니 형성을 위해 플레이트를 30 °C에서 하룻밤 동안 배양하여 mL당 CFU를 결정합니다.박테리아가 함유된 음용수를 준비하려면, 100 mL의 멸균 여과 음용수를 사용하여 각 박테리아 스톡 배양액의 세포를 희석하여 최종 평균 농도가 mL당 10⁹ CFU가 되도록 합니다. 박테리아 생존도 평가를 위해, 박테리아 처리 첫 2주 동안 매주 한 번씩 희석 직후와 24시간 후에 생존 세포 수를 측정합니다. 텍스트 프로토콜에 따라 BALB/c 어린 암컷 마우스의 귀 표식 및 적응 과정을 거친 후, 실험 1일 차에 각 마우스의 분변 샘플을 수집하고 이를 0시점(t zero)으로 표시합니다.미리 준비한 보관함에 샘플을 넣고 실험실로 운송할 때까지 4°C에서 냉장 보관하며, 실험실에서는 -80°C에서 냉동 보관한 후 마우스의 무게를 측정하고 기록합니다. 비디오의 이전 단계에서 보여준 대로 박테리아가 포함된 음용수를 준비하고, 각 케이지의 마우스들이 동일한 물병을 공유할 수 있도록 명확하게 식별된 각각의 독립 케이지에 물병을 배치합니다. 염소나 박테리아 억제 화합물을 피하기 위해 가급적 생수를 사용하여 15일 동안 매일 100mL의 신선한 음용수가 담긴 새 병을 준비하고, 여기에 갓 해동한 박테리아 현탁액을 첨가합니다.7일째와 14일째에 분변 샘플을 수집합니다. 그 후 다음 2주 동안 마우스가 박테리아가 없는 물을 마시게 하고, 21일째와 28일째에 추가 분변 샘플을 수집합니다. 분변 샘플 내의 박테리오신 생성 박테리아 세포 수를 측정하기 위해, 희석된 박테리오신 생성균 세포를 4mL의 예열된 MRS 소프트 아가로 옮깁니다.보텍싱으로 한천을 섞은 후 세포를 MRS 1.5% agar 플레이트에 붓습니다. 이 층을 첫 번째

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Research

연구

JoVE Journal

Biology

생물학

출처: Morrill, SR, et al. 혐기성 성장 박테리아에 의한 쥐 질 집락화 모델. J. Vis. 경험. (2022년)이 비디오는 항생제 내성 혐기성 박테리아를 사용하여 마우스의 질 집락화를 모델링하기 위한 프로토콜을 보여줍니다. 상피 감수성을 증가시키기 위한 호르몬 치료로 시작하여 혐기성 조건에서 질 접종 및 동시 접종이 이어집니다. 이 절차는 박테리아 집락화 및 생물막 형성을 평가하기 위한 접종 후 샘플링 및 배양으로 마무리됩니다.

혐기성 박테리아에 의한 쥐 질 집락화 모델링

Source: Zhang, C., et al., Development and Assessment of Intracellular Infection Models for Staphylococcus aureus. J. Vis. Exp. (2025)The video demonstrates the isolation of kidneys containing Staphylococcus aureus-infected macrophages, followed by tissue homogenization to release intracellular bacteria. It quantifies bacterial persistence within macrophages in control and antibiotic-treated groups by counting colony-forming units.

Assessing Intracellular Bacterial Persistence and Antibiotic Resistance in a Mouse Model

이 비디오는 쥐의 배설물에서 유래한 박테리오신 생성 유산균의 검출을 보여줍니다. 이 분석은 특정 박테리아 균주에 대한 박테리오신의 항균 활성을 측정합니다.

박테리오신 생산 쥐 분변 세균 분리체의 항균 잠재력 평가

여기 우리가 제공 자세한 프로토콜 항생제의 구강 관리에 대 한 쥐, 배설물 샘플, DNA 추출 및 배설물 박테리아의 정량화를 정량 하 여.

구두 항생제 치료 후 Murine 장 Microbiota의 정량적 중 합 효소 연쇄 반응-기반 분석

이 프로토콜은 자가면역 질환 발병 중 쥐 장내 미생물 변화를 분석하기 위한 간단하고 비용 효율적인 DNA 분리 방법을 제공합니다.

간단하고 비용 효율적인 DNA 분리 방법을 사용한 루푸스 경향 마우스의 분변 미생물 역학 분석

여기에서는 대장염에 대한 Bacillus cereus 의 긍정적인 효과를 조절하는 장내 미생물총(microbiota)의 역할을 조사하기 위해 항생제 유도 pseudo-germ-free dextran sulfate 나트륨 유발 대장염 마우스 모델을 확립하기 위한 프로토콜을 제시합니다.

장내 미생물군 조절을 통한 대장염에 대한 Bacillus cereus 투여의 완화 효과 조사

이 프로토콜은 혐기성 배양 된 인간 질 박테리아를 사용한 질 식민지화의 마우스 모델을 제시합니다. 우리는 Gardnerella vaginalis에 초점을 맞추고 Prevotella bivia 및 Fusobacterium nucleatum에 대한 제안을 포함합니다. 이 프로토콜은 또한 질 접종 및 다른 혐기성 성장 박테리아의 실행 가능한 회복을위한 지침으로 사용될 수 있습니다.

혐기성 박테리아에 의한 쥐 질 집락화 모델

박테리아를 감염시키는 바이러스인 박테리오파지(파지)는 장내 마이크로바이옴의 필수 구성 요소입니다. 이러한 공생 생물이 박테리아 적합성과 개체군 역학을 주도하지만 장내 항상성과 질병에 미치는 영향에 대해서는 거의 알려져 있지 않습니다. 이 프로토콜은 마우스 모델 내에서 분리된 T4 파지를 연구하며, 다른 파지-박테리아 쌍에 적응할 수 있습니다.

쥐 장에서 T4 박테리오파지와 대장균 상호작용: 생체 내 숙주-박테리오파지 역학 연구를 위한 프로토타입 모델

여기에서는 연구 동물이 최소한의 스트레스와 불편함으로 치료제를 쉽게 섭취하도록 장려하는 구강 배당의 대체 방법으로 마이크로피펫 유도 약물 투여(MDA)를 설명합니다.

설치류 모델에서 구강 배게이지에 대한 대체 방법으로 마이크로피펫 유도 약물 투여 사용

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

비염증 조건에서 마우스 pks+ 대장균에 의한 정착

배우세요 마우스 모델을 이용하여 박테리오신이 장내 미생물 구성에 미치는 영향을 평가하는 방법을. 프로바이오틱스의 박테리오신이 장내 세균 균형에 미치는 효과를 분석하고 생리학적 파라미터를 측정하여 숙주 건강에 대한 통합적 영향을 평가합니다.

마우스의 장내 미생물에 대한 박테리오신 효과 평가 방법

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