Mysi model ostrej choroby podobnej do wirusowego zapalenia mózgu wywołanej wirusem dengi
28 kwietnia 2019
Tutaj prezentujemy protokół tworzenia immunokompetentnego mysiego modelu infekcji ośrodkowego układu nerwowego ICR (Institute of Cancer Research), aby pokazać rozwój neuropatii. Monitorowanie ostrych wirusowych zaburzeń encefalitycznych za pomocą identycznych wyników choroby można przeprowadzić w celu wykazania neuropatii wywołanej wirusem dengi in vivo.
Ten protokół modelu choroby, który obserwuje zakażenie wirusem dengi w mózgu, staje się platformą in vivo do badań przesiewowych wektorów wirusowych i gospodarza związanych z neuropatogenezą. W przeciwieństwie do poprzednich modeli, nasze modele wykorzystują narzędzia infekcji z niskim mianem wirusa, aby zainfekować immunokompetentne myszy ssące Instytut Badań nad Rakiem w celu indukcji prokreacji choroby podobnej do encefalitycznej. Procedurę zademonstruje Ting-Jing Shen, doktorantka z mojego laboratorium.
Przed rozpoczęciem procedury infekcji należy rozcieńczyć nieprzystosowany wirus dengi dwa zapasy, do jednej razy 10 do piątej jednostki tworzącej płytkę na 40 mikrolitrów pożywki o stężeniu RPMI 1640. Następnie załaduj jedną strzykawkę o pojemności 0,3 mililitra wyposażoną w igłę o rozmiarze 30 z 10 mikrolitrami rozcieńczonego wirusa. I jedna strzykawka o pojemności 0,3 mililitra wyposażona w igłę o rozmiarze 30, z 30 mikrolitrami wirusa na zwierzę.
W celu międzymózgowego dostarczenia wirusa, naciśnij wyrocznię między kciukiem a palcem wskazującym, aby delikatnie przytrzymać siedmiodniową ssącą mysz Instytutu Badań nad Rakiem w pozycji leżącej i wstrzyknąć 10 mikrolitrów objętości rozcieńczonego wirusa w obszar lambda, na przecięciu szwu strzałkowego i lambdoidalnego. Po wstrzyknięciu międzymózgowym użyj kciuka i palca wskazującego, aby utrzymać mysz w pozycji leżącej, a następnie delikatnie dootrzewnowo wstrzyknąć 30-mikrolitrową objętość rozcieńczonego wirusa do mysiego brzucha. W celu oceny postępu choroby przypisz wynik od zera do pięciu każdej zaszczepionej myszy dziennie, zgodnie ze stopniem chorób podobnych do ostrego wirusowego zapalenia mózgu, i wykreśl wyniki dla każdego dnia jako liczbę opartą na krzywej, używając średniej plus i minus odchylenie standardowe dziennych wyników testów w każdej grupie.
W porównaniu ze zmianami masy ciała mierzonymi u symulowanych, zaszczepionych tylko pożywką myszy, zwierzęta zaszczepione wirusem dengi wykazują spadek masy ciała w każdym momencie badania. Ponadto zwierzęta zakażone wirusem dengi wykazują znaczny wzrost pozycji zgarbionych pleców, napadów limbicznych, osłabienia układu limbicznego, paraliżu i śmierci w porównaniu z objawami wykazywanymi przez pozorowane zaszczepione zwierzęta. Rzeczywiście, myszy zakażone dengą wykazują zależne od czasu zmniejszenie wskaźników przeżycia, którego nie obserwuje się u pozorowanych zaszczepionych zwierząt, co potwierdza ustanowienie zakaźnego modelu wirusa dengi w ośrodkowym układzie nerwowym, który pokazuje postęp ostrych chorób podobnych do wirusowego zapalenia mózgu u myszy.
Nakłucie w niewłaściwym miejscu może spowodować zablokowanie igły przez nacięcie i wylanie roztworu wirusa na zewnątrz głowy, co skutkuje nieudanym wstrzyknięciem i nieudaną infekcją. Po zabiegu próbki mózgu można pobrać w celu wykrycia uszkodzenia patologicznego, infiltracji komórek odpornościowych i analizy replikacji wirusa za pomocą odpowiednio cytometrii przepływowej barwienia hematoksyliną i eozyną oraz testu tworzenia płytki nazębnej. Nasz immunokompetentny model mysi stanowi platformę do badania patogennych mechanizmów infekcji wirusem dengi, do opracowywania szczepionek przeciwko wirusowi dengi lub leków przeciw wirusowi dengi.
Wirus dengi jest patogenem o drugim poziomie bezpieczeństwa biologicznego, w związku z czym wszystkie eksperymenty z tym wirusem powinny być przeprowadzane w wykwalifikowanym laboratorium zapewniającym bezpieczeństwo biologiczne zwierząt na drugim poziomie bezpieczeństwa biologicznego.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Ten artykuł przedstawia protokół stworzenia immunokompetentnego modelu na myszach ICR w celu badania neuropatii wywołanej przez wirusa dengi. Model umożliwia monitorowanie ostrego wirusowego zaburzenia encefalicznego in vivo.
Kluczowe komponenty badania
Dziedzina nauki
- Neuronauki
- Choroby zakaźne
- Modele zwierzęce
Tło
- Wirus dengi może powodować powikłania neurologiczne.
- Istniejące modele mogą nie reprezentować skutecznie neuropatogenezy.
- Model myszy ICR zapewnia nową platformę do badań.
- Zainfekowanie o niskim tytrze wirusa wykorzystywane jest dla lepszego wywołania choroby.
Cel badania
- Opracowanie wiarygodnego modelu do badania wpływu wirusa dengi na ośrodkowy układ nerwowy.
- Ułatwienie przesiewania czynników wirusowych i gospodarza zaangażowanych w neuropatogenezę.
- Monitorowanie postępu choroby przy użyciu standaryzowanych metod punktacji.
Zastosowane metody
- Infekcja immunokompetentnych myszy ICR karmionych mlekiem.
- Rozcieńczanie nieprzystosowanego wirusa dengi do określonego tytru.
- Użycie strzykawek o precyzyjnych objętościach do podawania wirusa.
- Monitorowanie objawów choroby i postępu.
Główne wyniki
- Udane wywołanie choroby o charakterze encefaliczno-podobnym u myszy.
- Ustanowienie protokołu dla przyszłych badań nad neuropatogenezą.
- Demonstracja użyteczności modelu w przesiewaniu interwencji.
- Standaryzowany system punktacji do oceny ciężkości choroby.
Wnioski
- Model myszy ICR jest skuteczny w badaniu neuropatii wywołanej przez wirusa dengi.
- Ten protokół może pomóc w zrozumieniu interakcji wirus-gospodarz.
- Przyszłe badania mogą budować na tym modelu, aby zbadać opcje terapeutyczne.
Często zadawane pytania
Executive Industry Relevance
Establishing an immunocompetent murine model for dengue virus-induced acute viral encephalitis-like disease enables rigorous interrogation of neuropathogenic mechanisms in vivo. This platform supports predictive confidence in target validation and de-risks early-stage discovery for neurotropic viral infections. The model's standardized scoring and quantitative outputs facilitate translational continuity from mechanistic studies to preclinical intervention assessment.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables systematic evaluation of viral and host factors driving CNS infection and neuropathogenesis.
- Supports functional target validation by correlating viral load, immune infiltration, and pathological outcomes.
- Facilitates mechanistic de-risking for neuroinvasive viral targets.
Screening & Assay Development
- Provides a reproducible in vivo system for screening candidate antivirals or vaccine candidates targeting CNS manifestations.
- Delivers standardized, quantitative disease progression scores for robust assay development.
- Enables reliable comparison of intervention efficacy across experimental groups.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with disease-relevant endpoints such as survival, neurological symptoms, and pathological readouts.
- Supports continuity from discovery through preclinical validation of neuroprotective strategies.
- Enables risk-adjusted advancement decisions for CNS-targeted dengue interventions.
Pipeline & Workflow Integration
This murine model integrates into the discovery-to-preclinical continuum for neurotropic viral diseases, bridging mechanistic studies and intervention screening.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing on viral neuropathogenesis and host response in an immunocompetent context.
- Screening: Provides assay-ready, reproducible endpoints for evaluating candidate therapeutics or vaccines.
- Analytics: Enables quantitative measurement of disease severity, survival, and pathological markers.
- Translational Research: Connects mechanistic findings to preclinical efficacy in a disease-relevant system.
- Enterprise Reuse: Offers a reusable platform for diverse neuroinvasive viral research and intervention assessment.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in neurotropic viral target validation.
- Operational Value: Standardizes in vivo workflows and enables reproducible, scalable studies.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions and reduces late-stage biological risk for CNS-targeted programs.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of neuroprotective or antiviral candidates.
Implementation Considerations
- Requires expertise in murine CNS injection and disease scoring.
- Necessitates access to BSL-2 animal facilities and virological assay infrastructure.
- Demands rigorous cross-team standardization of injection and scoring protocols.
- May require adaptation for other viral strains or host backgrounds.
- Injection site accuracy is critical to avoid failed infections and ensure model fidelity.
