Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Методика создания модели бактериальной инфекции у личинок насекомых

1.2K просмотров

8 июля 2025 г.

В этой статье

Аннотация

Источник: Асаи, М., и др. Использование беспозвоночной Galleria mellonella в качестве модели инфекции для изучения комплекса Mycobacterium tuberculosis. J. Vis. Exp. (2019).

Это видео демонстрирует метод создания модели инфекции Mycobacterium bovis у личинок большой восковой моли, Galleria mellonella. Биолюминесцентный штамм Mycobacterium bovis BCG вводится в гемолимфу личинки для установления инфекции, и биолюминесценция измеряется через заранее определенные промежутки времени для изучения развития инфекции.

Протокол

ПРИМЕЧАНИЕ: Все описанные ниже работы должны выполняться в лаборатории CL2 в микробиологическом шкафу безопасности класса 2 (MSC) в соответствии с местными рекомендациями по охране здоровья и безопасности.

1. Препарат M. bovis BCG lux при инфекции

  1. Разморозьте замороженный 1,2 мл глицерина (15%) M. bovis BCG lux, монреальского вакцинного штамма, трансформированного с помощью челночной плазмиды pSMT1, несущей гены luxAB из Vibrio harveyi, кодирующие фермент люциферазу.
  2. Инокулируйте 15 мл бульона Middlebrook 7H9, содержащего 0,2% глицерина, 10% альбумина, декстрозу, обогащение каталазой (АДХ) и 50 мкг/мл гигромицина размороженной 1,2 мл аликвоты БЦЖ люкс, в меченую колбу Эрленмейера объемом 250 мл.
  3. Поместите колбу в герметичный контейнер биобезопасности и инкубируйте при температуре 37 °C в орбитальном вибрационном инкубаторе со скоростью 220 об/мин в течение 72 ч (или до тех пор, пока культура не достигнет средней фазы роста).
  4. Проверьте рост культуры БЦЖ люкс, приготовив разведения культуры в соотношении 1:10 в люминометром с использованием фосфатно-солевого буфера (PBS, pH 7,4, 0,01 М фосфатного буфера, 0,0027 М хлорида калия и 0,137 М хлорида натрия) в двух экземплярах. Сделайте вихрь, загрузите трубки люминометра в люминометр и измерьте биолюминесценцию (относительная световая единица [RLU]/мл) с использованием n-децилальдегида в качестве подложки (1% v/v в абсолютном этаноле).
    заметка: Соотношение RLU/колониеобразующих единиц (КОЕ) ранее было определено как 3:1 при выращивании БЦЖ люкс in vitro в бульоне Middlebrook 7H9.
  5. Центрифугируйте культуру при концентрации 2175 x g в течение 10 мин при комнатной температуре, чтобы гранулировать клетки и отбросить надосадочную жидкость в соответствующее дезинфицирующее средство с известной микобактерицидной активностью. Утилизируйте все отходы культуры дезинфицирующими средствами, подходящими для микобактерий, в соответствии с местными рекомендациями.
  6. Дважды промойте клеточную гранулу в PBS, содержащем 0,05% полисорбата 80 (PBS-T), чтобы предотвратить образование бактериальных комков.
  7. После окончательной промывки сцедите надосадочную жидкость отходов, ресуспендируйте клеточную гранулу микобактерий в PBS-T и разбавьте суспензию микобактерий до желаемой плотности клеток с помощью измерений RLU.
  8. Готовьте десятикратные серийные разведения инокулюма в 24-луночных планшетах с помощью PBS-T. Выложите 10 мкл на агаровые пластины Middlebrook 7H11 (0,5% глицерина, 50 мкг/мл гигромицина, 10% олеиновой кислоты, альбумина, декстрозы, каталазы [OADC]) в двух экземплярах, чтобы подсчитать количество КОЕ инокулюма.

2. Подготовка личинок G. mellonella

  1. Приобретайте личинки последнего возраста из соответствующих источников и поддерживайте личинки в темноте при температуре 18 °C по прибытии и используйте в течение 1 недели после покупки. В качестве альтернативы, личинки могут быть выращены самостоятельно в соответствии с протоколом Jojāo et al. Для приобретенных личинок выбросьте все мертвые, обесцвеченные или окукливающиеся личинки перед хранением.
    заметка: Окукливающиеся личинки морфологически отличимы от личинок последнего возраста.
  2. Выявляйте и отбирайте здоровых личинок для экспериментов, основываясь на однородном кремовом цвете с незначительным обесцвечиванием (меланизацией) или без него, размере (2−3 см в длину), весе (примерно 250 мг), демонстрирующих высокий уровень подвижности и обладающих способностью выпрямляться при переворачивании.
  3. Тщательно пересчитайте здоровых личинок (минимум 20−30 в группе) в чашку Петри (94/15 мм), выстланную слоем фильтровальной бумаги (94/15 мм) с помощью пинцета с тупым концом, чтобы свести к минимуму загрязнение, и храните при комнатной температуре в темноте до использования.

3. Заражение G. mellonella БЦЖ люкс

  1. Сведите к минимуму беспорядок внутри MSC, чтобы снизить риск загрязнения и травм от уколов иглой.
  2. Подготовьте платформу для впрыска, приклеив круглую фильтровальную бумагу (94 мм) к плоской приподнятой поверхности. Можно использовать мягкие или твердые поверхности, которые полностью зависят от предпочтений пользователя, например, крышки от коробок для дозатора или нейлоновую губку для мытья посуды.
  3. Микрошприц объемом 25 мкл (25 г) простерилизовать путем отсасывания 3 объемов 70% этанола и далее промыть 3 объемами стерильного PBS-T.
  4. Аспирируйте 10 мкл инокулята БЦЖ люкс (приготовленного в разделе 1) или PBS-T в стерилизованный микрошприц объемом 25 мкл. Используйте отдельный шприц для отрицательного контроля PBS-T.
    заметка: После 10 инъекций повторно суспендируйте БЦЖ люкс инокулюм для обеспечения равномерной суспензии клеток.
  5. С помощью пинцета возьмите одну личинку и поместите ее на платформу для инъекций.
  6. На платформе переверните личинку на спину и обездвижьте ее, закрепив голову и хвост пинцетом. Найдите последнюю левую ногу, отсчитывая вниз от головы личинки, и осторожно введите кончик иглы (5−6 мм) под углом 10−20° к горизонтальной плоскости.
    заметка: Короткий и узкий пинцет позволяет легко обездвижить его с минимальным личиночным стрессом. Обратите внимание на чрезмерное проникновение, которое может проколоть кишечник и вызвать меланизацию, специфичную для БЦЖ люкс, или смерть.
  7. Пересчитайте зараженных личинок в чашку Петри, выстланную слоем фильтровальной бумаги, одна чашка Петри диаметром 90 мм может вместить до 30 личинок.
  8. Храните чашку Петри, содержащую личинок, в вентилируемой или негерметичной темной коробке внутри инкубатора при температуре 37 °C с 5%CO2.

4. Мониторинг выживаемости G. mellonella после заражения

  1. С течением времени следите за выживаемостью личинок каждые 24 часа. Личинки считаются мертвыми, когда они не могут двигаться в ответ на прикосновение.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Конфликт интересов не декларируется.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Реакционная пробирка 1,5 мл (Eppendorf)Эппендорф22431021
Пипетки объемом 20, 200 и 1000 мкл и отфильтрованные наконечникиЛюбой поставщикн/д
24-луночный культуральный планшетГрейнерНомер 662160
Пипетки 25 мл и пипетка для мальчикаЛюбой поставщикн/д
Чашка Петри с 3 отделениями (94/15 мм)Грейнер637102
центрифугаЛюбой поставщикн/д
Защитный шкаф класса IIЛюбой поставщикн/д
Колба Эрленмейера с вентилируемой крышкой (250 мл)КорнингCLS40183
Этанол (>99,7%)ВВРNo 208221.321
Galleria mellonella (250 за штуку)Livefood Direct ВеликобританияШ250
глицеринСигма-ОлдричГ5150
Гигромицин ВКорнинг30-240КР
Микрошприц (25 μл, 25 ga)ШБЗ3000
МикроцентрифугаЛюбой поставщикн/д
Миддлбрук 7H11 агарBD BioscienceNo 283810
Бульон Миддлбрук 7H9BD BioscienceNo 271310 (Английский
Обогащение АЦП МиддлбрукаBD Bioscience212352
Обогащение OADC в МиддлбрукеBD BioscienceNo 212240
Mycobacterium bovis BCG luxразличныйн/д
N-децилальдегидСигма-ОлдричД7384-100Г
Орбитальный встряхивающий инкубаторЛюбой поставщикн/д
Фосфатно-солевой буферСигма-ОлдричП4417-100ТАБ
Полисорбат 80 (Твин-80)Сигма-ОлдричП8074-500мл
коробокЛюбой поставщикн/дРекомендуется темная вентилируемая или негерметичная коробка
выщипывать пинцетомЛюбой поставщикн/дКороткий и узкий пинцет / Тупой длинный пинцет
Чашка Петри (94/15 мм)Грейнер633181
Фильтровальная бумага (94 мм)Любой поставщикн/дКрой по размеру
)

Теги

Galleria mellonellaMycobacterium bovis