Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Technika tworzenia modelu infekcji bakteryjnej u larw owadów

1.2K wyświetleń

8 lipca 2025

W tym artykule

Streszczenie

Źródło: Asai, M., et al. Wykorzystanie Invertebrate Galleria mellonella jako modelu infekcji do badania kompleksu Mycobacterium tuberculosis. J. Vis. Exp. (2019).

Ten film demonstruje metodę tworzenia modelu infekcji Mycobacterium bovis u larw woskowej większej, Galleria mellonella. Bioluminescencyjny szczep Mycobacterium bovis BCG jest wstrzykiwany do hemolimfy larwy w celu wywołania infekcji, a bioluminescencja jest mierzona w określonych odstępach czasu w celu zbadania postępu infekcji.

Protokół

UWAGA: Wszystkie prace opisane poniżej mają być wykonywane w laboratorium CL2 w komorze bezpieczeństwa mikrobiologicznego klasy 2 (MSC) zgodnie z lokalnymi wytycznymi dotyczącymi zdrowia i bezpieczeństwa.

1. Przygotowanie M. bovis BCG lux do infekcji

  1. Rozmrozić zamrożony 1,2 ml glicerolu (15%) zapasu M. bovis BCG lux, szczepu szczepionki montrealskiej przekształconego za pomocą plazmidu wahadłowego pSMT1 przenoszącego geny luxAB z Vibrio harveyi kodujące enzym lucyferazy.
  2. Zaszczepić 15 ml bulionu Middlebrook 7H9 zawierającego 0,2% glicerolu, 10% albuminy, dekstrozę, wzbogacenie katalazą (ADC) i 50 μg/ml higromycyny rozmrożoną 1,2 ml porcji BCG lux, w oznakowanej kolbie Erlenmeyera o pojemności 250 ml.
  3. Umieścić kolbę w szczelnie zamkniętym pojemniku zapewniającym bezpieczeństwo biologiczne i inkubować w temperaturze 37 °C w inkubatorze z wytrząsarką orbitalną z prędkością 220 obr./min przez 72 godziny (lub do momentu, gdy kultura osiągnie środkową fazę wzrostu).
  4. Sprawdź wzrost kultury BCG lux, przygotowując rozcieńczenia kultury w stosunku 1:10 w probówkach luminometru przy użyciu soli fizjologicznej buforowanej fosforanami (PBS, pH 7,4, 0,01 M bufor fosforanowy, 0,0027 M chlorek potasu i 0,137 M chlorek sodu) w dwóch egzemplarzach. Wirować i załadować rurki luminometru do luminometru i zmierzyć bioluminescencję (względną jednostkę światła [RLU]/ml) przy użyciu aldehydu n-decylowego jako podłoża (1% v/v w absolutnym etanolu).
    nuta: Stosunek RLU do jednostek tworzących kolonię (CFU) został wcześniej określony na 3:1, gdy BCG lux był hodowany in vitro w bulionie Middlebrook 7H9.
  5. Odwirować kulturę przy 2,175 x g przez 10 minut w temperaturze pokojowej w celu osadzenia komórek i odrzucenia supernatantu do odpowiedniego środka dezynfekującego o znanej aktywności prątkobójczej. Wszystkie odpady z kultur należy zutylizować środkami dezynfekującymi odpowiednimi dla prątków zgodnie z lokalnymi wytycznymi.
  6. Umyj osad komórkowy dwukrotnie w PBS zawierającym 0,05% polisorbatu 80 (PBS-T), aby zapobiec zbrylaniu się bakterii.
  7. Po ostatnim płukaniu zdekantować supernatant odpadowy, ponownie zawiesić osad komórek mykobakteryjnych w PBS-T i rozcieńczyć zawiesinę prątków do pożądanej gęstości komórek za pomocą pomiarów RLU.
  8. Przygotować dziesięciokrotne seryjne rozcieńczenia inokulum w 24-dołkowych płytkach przy użyciu PBS-T. Umieść 10 μl na płytkach agarowych Middlebrook 7H11 (0,5% glicerolu, 50 μg/ml higromycyny, 10% kwasu oleinowego, albuminy, dekstrozy, katalazy [OADC]) w dwóch egzemplarzach, aby wyliczyć liczbę CFU inokulum.

2. Przygotowanie larw G. mellonella

  1. Kupuj larwy w ostatnim stadium rozwoju z odpowiednich źródeł i utrzymuj larwy w ciemności w temperaturze 18 °C po przybyciu i zużyciu w ciągu 1 tygodnia od zakupu. Alternatywnie, larwy mogą być hodowane samodzielnie zgodnie z protokołem Jojāo i wsp. W przypadku zakupionych larw należy wyrzucić wszelkie martwe, odbarwione lub przepoczwarzające się larwy przed przechowywaniem.
    nuta: Larwy przepoczwarzające się różnią się morfologicznie od larw ostatniego stadium rozwojowego.
  2. Zidentyfikuj i wybierz zdrowe larwy do eksperymentów, na podstawie jednolitego kremowego koloru z niewielkimi lub żadnymi przebarwieniami (melanizacja), rozmiarem (2-3 cm długości), wagą (około 250 mg), wykazującymi wysoki poziom ruchliwości i posiadającymi zdolność do prostowania się po odwróceniu.
  3. Ostrożnie policz zdrowe larwy (minimum 20−30 na grupę) na szalkę Petriego (94/15 mm) wyłożoną warstwą bibuły filtracyjnej (94/15 mm) za pomocą pęsety z końcem, aby zminimalizować zanieczyszczenie i przechowywać w temperaturze pokojowej w ciemności do czasu użycia.

3. Zakażenie G. mellonella BCG lux

  1. Zminimalizuj bałagan w MSC, aby zmniejszyć ryzyko zanieczyszczenia i zranienia igłą.
  2. Przygotować platformę iniekcyjną, przyklejając okrągłą bibułę filtracyjną (94 mm) do płaskiej, podniesionej powierzchni. Można używać miękkich lub twardych powierzchni, które są całkowicie zależne od preferencji użytkownika, np. pokrywki pudełek na pipety lub nylonowa gąbka do szorowania.
  3. Wysterylizuj mikrostrzykawkę o pojemności 25 μl (25 G), odsysając 3 objętości 70% etanolu, a następnie przepłukać 3 objętościami sterylnego PBS-T.
  4. Odessać 10 μl inokulum BCG lux (przygotowanego w sekcji 1) lub PBS-T do wysterylizowanej mikrostrzykawki o pojemności 25 μl. Użyć oddzielnej strzykawki do kontroli negatywnej PBS-T.
    nuta: Ponownie zawiesić inokulum BCG lux po 10 wstrzyknięciach, aby zapewnić równomierne zawieszenie komórek.
  5. Za pomocą pęsety wybierz jedną larwę i umieść ją na platformie iniekcyjnej.
  6. Na platformie przewróć larwę na plecy i unieruchom, zabezpieczając głowę i ogon pęsetą. Zlokalizuj ostatnią lewą nogę odliczającą w dół od głowy larwy i ostrożnie włóż końcówkę igły (5−6 mm) pod kątem 10−20° do płaszczyzny poziomej.
    nuta: Krótka i wąska pęseta pozwala na łatwe unieruchomienie przy minimalnym stresie larwalnym. Zwróć uwagę, aby nie przeniknąć nadmiernie, co może przebić jelito i spowodować melanizację lub śmierć niespecyficzną dla BCG luksów.
  7. Policz zainfekowane larwy na szalce Petriego wyłożonej warstwą bibuły filtracyjnej, pojedyncza szalka Petriego o średnicy 90 mm może pomieścić do 30 larw.
  8. Przechowywać szalkę Petriego zawierającą larwy w wentylowanym lub nieszczelnie zamkniętym ciemnym pudełku w inkubatorze w temperaturze 37 °C przy 5% CO2 .

4. Monitorowanie przeżywalności G. mellonella po zakażeniu

  1. W miarę upływu czasu monitoruj przeżywalność larw co 24 godziny. Larwy są uważane za martwe, gdy nie poruszają się w odpowiedzi na dotyk.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Nie stwierdzono konfliktu interesów.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
1,5 ml probówka reakcyjna (Eppendorf)Eppendorf22431021
Pipety o pojemności 20, 200 i 1000 μl oraz końcówki z filtremKażdy dostawcaN/a
24-dołkowa płytka hodowlanaGreinerNumer katalogowy: 662160
Pipety 25 ml i chłopiec do pipetKażdy dostawcaN/a
3-komorowa szalka Petriego (94/15mm)Greiner637102
wirówkaKażdy dostawcaN/a
Szafa bezpieczeństwa klasy IIKażdy dostawcaN/a
Kolba Erlenmeyera z wentylowanym korkiem (250 ml)CorningCLS40183
Etanol (>99,7%)Firma VWR208221.321
Galleria mellonella (250 sztuk w opakowaniu)Livefood Direct Wielka BrytaniaZobacz materiał W250
glicerolSigma-AldrichKlasa g5150
Higromycyna BCorning30-240CR
Mikrostrzykawka (25 μl, 25 ga)Kancelaria SGE3000
MikrowirówkaKażdy dostawcaN/a
Agar Middlebrook 7H11BD BioscienceNumer katalogowy: 283810
Rosół Middlebrook 7H9BD BioscienceNumer katalogowy: 271310
Wzbogacenie ADC MiddlebrookBD Bioscience212352
Wzbogacenie Middlebrook OADCBD BioscienceNumer katalogowy: 212240
Mycobacterium bovis BCG luxrozmaityN/a
Aldehyd n-decylowySigma-AldrichD7384-100G
Inkubator z wytrząsaniem orbitalnymKażdy dostawcaN/a
Sól fizjologiczna buforowana fosforanamiSigma-AldrichP4417-100TAB
Polisorbat 80 (Tween-80)Sigma-AldrichP8074-500ml
Małe pudełkoKażdy dostawcaN/aZalecane ciemne wentylowane lub nieuszczelnione pudełko
PęsetaKażdy dostawcaN/aPęseta krótka i wąska z końcówką/
szalka Petriego (94/15mm)Greiner633181
Bibuła filtracyjna (94 mm)Każdy dostawcaN/aDopasowany krój
powiedział: szt.

Tagi

Galleria mellonellaMycobacterium bovispomiar bioluminescencjiwstrzykni cie do hemolimfylarwalny model infekcjianaliza odpowiedzi immunologicznejbadanie infekcji przetrwa ejmonitorowanie prze ywalno citest Mantel Coxainkubacja w kontrolowanym rodowisku