Method Article

Сывороточный бактерицидный анализ на комплемент-опосредованную бактерицидную активность антител

July 8th, 2025

In This Article

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Источник: Weerts, H. P., et al. A Высокопроизводительный бактерицидный анализ, специфичный для шигеллы. J. Vis. Exp. (2019).

Это видео демонстрирует метод оценки комплемент-опосредованной бактерицидной активности антител, присутствующих в сыворотке. Этот подход сочетает в себе изолированную сыворотку с патогенными бактериями и экзогенными белками комплемента. После инкубации бактерии выращивают на агаровой тарелке, а полученные колонии количественно оценивают для измерения бактерицидного титра сыворотки.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Готовьте комплемент и целевые бактерии

  1. Подготовьте крольчатина комплемента (BRC)
    ПРИМЕЧАНИЕ:
    Подробные критерии выбора дополнительного лота можно найти здесь: https://www.vaccine.uab.edu/uploads/mdocs/UAB-MOPA.pdf
    1. Получить замерзший BRC и разморозить проточной холодной водой. Физически перемешивайте BRC каждые ~10-20 минут до полного оттаивания. Не подвергайте BRC повторным циклам замораживания-оттаивания.
    2. Во время размораживания BRC наклейте этикетку на центрифужные пробирки объемом 1,5 мл, 5 мл или 15 мл. Поместите пробирки с маркировкой на лед для предварительного охлаждения. Внесите нужный объем BRC в предварительно охлажденные центрифужные пробирки (после заполнения немедленно верните каждую пробирку в лед). Хранить аликвоты при температуре ≤ -70 °C в морозильной камере.<бр/> заметка: Примерно 1 мл комплемента необходим для каждой пластины для анализа. Дополнительные аликвоты предназначены для одноразового использования и должны быть аликвотированы в объемах, соответствующих схемам анализа.
    3. Для приготовления инактивированного при нагревании BRC разморозьте одну аликвоту активного BRC. Приготовьте водяную баню при температуре 56 °C. После того как BRC полностью разморозится, перенесите его на водяную баню и выдержите в течение 30 минут.
    4. После инкубации удалите инактивированный теплом BRC с водяной бани и дайте ему остыть при комнатной температуре (RT) в течение 10-15 мин. Энергично перемешайте и добавьте от ~150 μл до 1,5 мл микроцентрифужных пробирок. Хранить аликвоты при температуре ≤ -10 °C.
  2. Подготовьте целевой бактериальный бульон
    ПРИМЕЧАНИЕ:
    Приведенная ниже методика используется для получения 48 аликвот целевого бактериального запаса; Если требуется больше аликвот, протокол можно масштабировать.
    1. Извлеките из морозильной камеры основной флакон с бактериями и соскребите замороженную бактериальную поверхность, чтобы удалить небольшое количество льда из флакона на тарелку с кровяным агаром. Сразу же верните основной бульон бульона в морозильную камеру.
    2. Нанесите эту небольшую аликвоту бактериального запаса на пластину с кровяным агаром и накройте ее крышкой для тарелки. Инкубируйте планшет вверх дном в течение ночи в инкубаторе с температурой 37 °C/5%CO2.
    3. Перенесите ~10 изолированных гладких колоний в пробирку объемом 50 мл, содержащую 30 мл бульона LB. Выдерживать в течение 3-5 ч при 37 °C с легким встряхиванием, пока культуральный бульон не достигнет наружного диаметра600 ~0,6-0,7.
    4. Соберите верхние 12,5 мл культуры и переложите в свежую пробирку объемом 50 мл. Центрифугируйте культуру при давлении 15 000 x g в течение 2 минут с помощью настольной микроцентрифуги. Выбросьте надосадочную жидкость и повторно суспендируйте гранулу в 25 мл 15% стерильного глицерина-LB.
    5. Хорошо перемешайте и распределите по 0,5 мл аликвот в стерильные микроцентрифужные пробирки объемом 1,5 мл (~48 пробирок). Хранить аликвоты при температуре ≤ -70 °C в морозильной камере.
    6. Перед использованием подтвердите бактериальную идентичность с помощью теста на агглютинацию.
  3. Определение оптимального коэффициента разбавления целевого бактериального запаса
    ПРИМЕЧАНИЕ:
    Каждая партия целевых бактерий должна быть титрованная в условиях анализа для определения разведения, необходимого для получения ~120 КОЕ/пятно на планшетах LB.
    1. Возьмите планшет для микротитрования (Dilution Plate) и добавьте 135 μL Assay Buffer в лунку 1A. Добавьте 120 μL Assay Butter в лунки 1B-1H.
    2. Достаньте флакон с замороженными целевыми бактериями из морозильной камеры и разморозьте при комнатной температуре. Добавьте 15 мкл размороженного бактериального запаса в лунку 1А, чтобы получить 10-кратное разведение бактериального запаса.
    3. Перенесите 30 мкл бактериального раствора из лунки 1А в лунку 1В для выполнения 5-кратного серийного разведения. Продолжайте 5-кратное серийное разведение до лунки 1H, всего 8 разведений (1:10; 1:50; 1:250; 1:1 250; 1:6 250; 1: 31 250; 1: 156 250; 1:781 250).
    4. Возьмите еще одну микротитровую пластину (Assay Plate) и добавьте 20 μL Assay Buffer во все лунки в столбцах 1 и 2 в Assay Plate.
    5. 10 мкл разбавленных бактерий переносят из каждой лунки в столбце 1 пробирной пластины в соответствующие лунки в колонках 1 и 2 пробирной пластины. 10 мкл бактерий переносят из лунки 1А разбавляющей пластины в лунки 1А и 2А в пробирной пластине и т.д.
    6. Продолжайте анализ, как описано в Бактерицидном анализе сыворотки крови (SBA) ниже для контроля А и контроля В, шаги 3.6-3.12.
    7. После того как планшеты были инкубированы на льду, используйте многоканальную пипетку с 8 наконечниками для пипетки, чтобы обнаружить 10 мкл из лунок в столбце 1 на планшете LBA. Кроме того, определите лунки из столбца 2 на пластине LBA.
    8. Продолжайте анализ, как описано ниже, в шагах 3.14-4.6.
    9. Определите разведение бактерий, которое дает ~120 КОЕ/пятно в контроле В, это разведение будет использоваться в анализе.

2. Бактерицидный анализ сыворотки крови (SBA)

ПРИМЕЧАНИЕ: Описанная ниже процедура предназначена для одной пробирной пластины, но количество пробирных пластин может быть увеличено.

  1. Нагревание тестовых образцов путем инкубации образцов в водяной бане при температуре 56 °C в течение 30 мин.<бр/> заметка: Перед испытанием испытуемые образцы должны быть инактивированы при нагревании, чтобы отменить любую эндогенную активность комплемента. Это можно сделать до начала анализа, а инактивированные образцы можно повторно заморозить или хранить при температуре 4 °C до проведения испытаний.
  2. Возьмите пробирную пластину и добавьте 20 мкл пробирного буфера в столбцы с 1 по 12 строк от A до G. Добавьте 20 мкл пробирного буфера в столбцы 1 и 2 строки H, см. таблицу 1.
  3. Загрузите по 30 мкл каждого испытуемого образца в двух экземплярах в ряд H пробирной пластины. Например, 30 мкл образца 1 следует распределить в лунки 3Н и 4Н, а 30 мкл образца 2 – в лунки 5Н и 6Н и т.д.
  4. Выполняйте 3-кратное последовательное разведение исследуемых образцов с помощью многоканальной пипетки.
    1. Извлеките 10 μ пробы из лунок 3H-12H и перенесите ее в соответствующие лунки в ряду G и хорошо перемешайте пробу пипетированием вверх и вниз 8-10 раз.
    2. Затем снимите 10 μ из лунок 3G-12G и переложите в соответствующие лунки в ряд F и хорошо перемешайте.
    3. Продолжайте эти последовательные разведения в строке А. После смешивания лунок в ряду А удалите и отбракуйте 10 мкл из лунок 3А-12А так, чтобы все лунки содержали 20 мкл<бр/> заметка: Поскольку в общем объеме анализа 80 мкл используется 20 мкл сыворотки, в анализе происходит 4-кратное дополнительное разведение. Это разведение необходимо учитывать при расчете титра SBA путем умножения разведения сыворотки на 4. Например, если используется начальное разведение 1:2, то фактическое тестируемое разведение составляет 1:8.
  5. Извлеките один флакон замороженного бульона Target Bacteria Stock и разморозьте при комнатной температуре. Разведите бактерии в 20 мл буфера для анализа в соответствии с заранее определенным оптимальным коэффициентом разведения (этот коэффициент разведения был определен в разделе 1.3). Добавьте по 10 мкл разведенных бактерий в каждую лунку пробирного планшета с помощью многоканальной пипетки.
  6. Извлеките один флакон замороженного BRC и один флакон замороженного BRC, инактивированного при нагревании, разморозьте при комнатной температуре в проточной холодной воде или поместите на решетку шкафа биологической безопасности с продувкой воздуха для быстрого оттаивания.
  7. Приготовьте 20% раствор термоинактивированного BRC. Смешайте 100 мкл инактивированного при нагревании BRC с 400 мкл буфера для анализа. Добавьте 50 мкл этого 20% инактивированного теплом раствора BRC во все лунки в столбце 1 (контрольные лунки А).
    заметка: Инактивированный при нагревании BRC используется в качестве контроля для мониторинга неспецифического убийства (NSK) в анализе.
  8. Приготовьте 20% раствор нативного BRC. Смешайте 1 мл нативного BRC с 4 мл буфера для анализа. Добавьте по 50 мкл этой смеси во все лунки в столбцах со 2 по 12 (контрольные В и тестовые пробные лунки).<бр/> заметка: Конечная концентрация BRC в реакционной смеси составляет 12,5%.
  9. Кратковременно перемешайте пробирную пластину, осторожно встряхивая в течение 10-15 секунд на шейкере, или перемешайте, пипетируя вверх и вниз 8 раз с помощью многоканальной пипетки.
  10. Поместите пробирную пластину в микробиологический инкубатор при температуре 37 °C на 2 ч (не встряхивая).
  11. Высушите 2 пластины LBA, сняв крышки и поместив пластины лицевой стороной вверх в шкаф биологической безопасности на 40-60 минут.
  12. Когда 2-часовая инкубация будет завершена, переместите пробирную пластину во влажный лед и инкубируйте в течение 10-20 минут, чтобы остановить реакцию.
  13. С помощью 12-канальной пипетки перемешайте лунки в ряду H и нанесите 10 мкл реакционной смеси на дно планшета LBA. Сразу же наклоните пластину и дайте пятнам пробежать ~1,5-2 см. Повторите эту процедуру для рядов G, F и E, расположив их над предыдущим рядом на пластине LBA. Ряд E, F, G и H отмечены на одной пластине LBA, а ряды A, B, C и D — на второй пластине LBA таким же образом, см. Рисунок 1.
  14. Инкубируйте планшеты LBA при комнатной температуре, пока раствор не адсорбируется в планшетах LBA (10-15 минут). Закройте пластины LBA крышками и поместите их в микробиологический инкубатор вверх дном для инкубации в течение ночи (~16-18 часов). Инкубировать Shigella flexneri 2a и 3a при 29 °C и S. sonnei при 26 °C.
    заметка: При таких температурах образуются более мелкие «микроколонии» с размерами, подходящими для точного подсчета с помощью счетчика колоний9.
  15. После ночной инкубации добавьте 25 мл агара Overlay (при температуре ~55 °C), содержащего 100 мкг/мл TTC и 0,1% NaN3, в каждую пластину LBA.
  16. Инкубируйте планшеты LBA при температуре 37 °C в течение 2 часов, чтобы выжившие бактерии приобрели красный цвет, см. рисунок 1 ниже.
  17. Фотопластинки с помощью цифровой камеры и передача изображений на компьютер, на котором установлено программное обеспечение NIST Integrated Colony Enumerating Software (NICE), см. рисунок 2.
    заметка: Программное обеспечение для подсчета колоний NICE доступно бесплатно. Подробные сведения и инструкции по установке см. в разделе «Список материалов».

Таблица 1: Схема пробирного планшета. В столбцах 1 и 2 расположены контрольные лунки комплемента. Элемент управления А расположен в столбце 1 и представляет собой инактивированный при нагревании контроль комплемента, содержащий буфер SBA, бактерии и инактивированный при нагревании комплемент. Контроль B расположен в столбце 2 и представляет собой активный контроль комплемента, содержащий буфер SBA, бактерии и комплемент. Столбцы 3-12 содержат образцы сыворотки. Каждый образец прогоняют в двух экземплярах и последовательно разбавляют в 3 раза от ряда Н до ряда А

123456789101112
aУправление АУправление ВРазведение 8Разведение 8Разведение 8Разведение 8Разведение 8Разведение 8Разведение 8Разведение 8Разведение 8Разведение 8
ВУправление АУправление ВРазведение 7Разведение 7Разведение 7Разведение 7Разведение 7Разведение 7Разведение 7Разведение 7Разведение 7Разведение 7
СУправление АУправление ВРазведение 6Разведение 6Разведение 6Разведение 6Разведение 6Разведение 6Разведение 6Разведение 6Разведение 6Разведение 6
ГУправление АУправление ВРазведение 5Разведение 5Разведение 5Разведение 5Разведение 5Разведение 5Разведение 5Разведение 5Разведение 5Разведение 5
ЕУправление АУправление ВРазведение 4Разведение 4Разведение 4Разведение 4Разведение 4Разведение 4Разведение 4Разведение 4Разведение 4Разведение 4
ФУправление АУправление ВРазведение 3Разведение 3Разведение 3Разведение 3Разведение 3Разведение 3Разведение 3Разведение 3Разведение 3Разведение 3
ГУправление АУправление ВРазвод 2Развод 2Развод 2Развод 2Развод 2Развод 2Развод 2Развод 2Развод 2Развод 2
ЧУправление АУправление ВРазведение 1Разведение 1Разведение 1Разведение 1Разведение 1Разведение 1Разведение 1Разведение 1Разведение 1Разведение 1
Пример 1Пример 2Пример 3Образец 4Пример 5

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

figure-results-1
Рисунок 1: Пластины LBA после проявления цвета. Бактериальные микроколонии представителя S. flexneri 3a за ночь выросли до соответствующих размеров. Был добавлен оверлейный агар, и колонии приобрели красный цвет за счет уменьшения соединения TTC в наложенном агаре.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
Конфликт интересов не декларируется.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
желатинсигмаГ9391Тип В, порошок, биореагент, подходит для клеточной культуры
ТТХ (2,3,5-трифенилтетразолия хлорид)сигмаТ8877≥98,0% (ВЭЖХ)
Азид натрия (NaN3)сигмаС2002≥99,5%
Дополнение для кроликаПелФриз31061-33-4 недели
HBSS с Ca2+/Mg2+Инвитроген14065-56Без фенола красного
Л.Б. Агар (Леннокс)сигмаЛ2897Порошковая микробная среда для роста
Бакто-агарБДNo 214010Порошкообразный, (C12H18O9)н
глицеринсигмаГ5516Для молекулярной биологии ≥99%
LB Бульон (Леннокс)сигмаЛ3022Порошковая микробная среда для роста
Квадратная чашка ПетрисигмаZ617679-240 шт.120 мм x 120 мм
Пробирная пластинаКостарNo 3799Пластина с U-образным дном на 96 лунок с крышкой
Программное обеспечение NICEУниверситет Алабамы в Бирмингемеftp://ftp.nist.gov/pub/physics/mlclarke/NICE/
гг.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Serum Bactericidal AssayComplement Mediated Bactericidal ActivityAntibody LPS BindingSerial Dilution ProtocolBacterial Colony EnumerationTTC Overlay AgarHeat Inactivated ComplementMicrobiological IncubatorDigital Colony AnalysisGram Negative Bacteria

Related Articles