EHEC-O157:H7 is een ziekteverwekker die diarree1HS2, HUS3, en zelfs acuut nierfalen4 via besmet water of voedsel veroorzaakt. EHEC is een pathogene enterobacterium en koloniseert aan het maag-darmkanaal van de mens1. Wanneer EHEC eerst voldoen aan host intestinaal epitheel, injecteren ze de kolonisatie factoren gastheer cellen via het type III secretie systeem (T3SS), die fungeert als een moleculaire spuit inducerende een koppelen en uitwissen (A/E) laesie om vervolgens af te dwingen hechting (kolonisatie)5. Deze genen die betrokken zijn bij de vorming van de A/E laesie worden gecodeerd door de locus van enterocyte geweest (LEE) pathogeniteit eiland5.
Bioluminescentie is een licht-producerende chemische reactie, in welke luciferase katalyseert de luciferine substraat voor het genereren van zichtbaar licht6. Deze enzymatische proces vereist vaak de aanwezigheid van zuurstof of adenosinetrifosfaat (ATP)6. Bioluminescentie imaging (BLI) kan onderzoekers de visualisatie en de kwantisatie van gastheer-pathogeen interacties in levende dieren7. BLI kan het karakteriseren van de cyclus van de bacteriële infectie in levende dieren door de bioluminescente bacterie te volgen als ze naar migreren en het binnenvallen van de verschillende weefsels en7; Dit blijkt een dynamische progressie van de infectie. Bovendien, de bacteriële belasting bij dieren is gerelateerd aan de bioluminescente signaal8; Dus, het is een handige indicator om te schatten van de pathologische condities van proefdieren in een eenvoudige en directe manier.
Het plasmide gebruikt hier bevatte het luciferase operon, luxCDABE, die is van de bacterie Photorhabdus luminescens dat eigen luciferase substraat7,9 codeert. Door het omzetten van deze plasmide luciferase-uitdrukken in bacteriën, kunnen de kolonisatie en infectie processen worden gecontroleerd door het observeren van deze bioluminescente bacterie in levende dieren. Globaal, BLI en bioluminescentie-geëtiketteerden bacteriën kunnen onderzoekers om te controleren de bacteriële getallen en de locatie, de bacteriële levensvatbaarheid met antibiotica/therapie behandeling en bacteriële genexpressie in infectie/kolonisatie6, 7. talrijke pathogene bacteriën hebben gemeld dat het luxCDABE -operon te onderzoeken hun infectie cyclus en/of gen expressie in infectie express. Deze bacteriën, inclusief uropathogenic E. coli10, EHEC8,11,12,13, enteropathogenic E. coli (EPEC)8, Citrobacter rodentium14,15, Salmonella typhimurium16, Listeria monocytogenes17, Yersinia enterocolitica18,19, en Vibrio cholerae20, zijn gedocumenteerd.
Verschillende experimentele modellen zijn ontwikkeld ter vergemakkelijking van de studie van EHEC kolonisatie in vitro en in vivo21,22,23. Er is echter een gebrek aan geschikte dierlijke modellen om te studeren de EHEC kolonisatie in vivo, en dus een daaruit voortvloeiende gebrek aan details. Ter vergemakkelijking van de studie van de EHEC kolonisatie mechanisme in vivo, is het waardevol om te bouwen van diermodellen om te observeren en te kwantificeren EHEC kolonisatie in levende dieren in een niet-invasieve methode.
Dit manuscript beschrijft een muis-EHEC kolonisatie model dat een bioluminescente waarin systeem gebruikt om te controleren EHEC kolonisatie na verloop van tijd in levende hosts. Muizen zijn intragastrically geënt met EHEC bioluminescentie-label en de bioluminescente signaal is gevonden in muizen met een niet-invasieve in vivo imaging systeem13. Muizen geïnfecteerd met bioluminescentie-geëtiketteerden EHEC toonde significante bioluminescente signalen in hun darm na 2 dagen boeken van infectie, die suggereerde dat deze bacteriën in de darm host gekoloniseerd, na 2 dagen boeken van infectie. Ex vivo afbeeldingsgegevens toonde aan dat deze kolonisatie specifiek in de blindedarm en dikke darm van muizen. Met behulp van deze muis-EHEC-model, kan de bioluminescente EHEC-kolonisatie in de levende gastheer worden gedetecteerd door een in vivo imaging systeem, om te bestuderen van de precieze werking van de darmen bacteriën kolonisatie, die verder inzicht in kan bevorderen EHEC-geïnduceerde fysiologische en pathologische veranderingen.