Методическая статья

Создание модели инфекции путем микроинъекции органоидов желудка с патогенными бактериями

1.1K просмотров

8 июля 2025 г.

В этой статье

Аннотация

Источник: Bartfeld, S. et al. Органоиды как модель инфекционных заболеваний: культура органоидов желудка человека и мыши и микроинъекция Helicobacter pylori. J. Vis. Exp.(2015).

Это видео демонстрирует метод создания модели желудочной органоидной инфекции путем микроинъекции желудочного патогена Helicobacter pylori в просвет органоидов. Эта модель помогает в изучении индуцированных инфекцией изменений в клетках желудка.

Протокол

1. Прохождение органоидных культур

  1. Добавьте 1 мл холодной базальной среды в матрицу основания в лунку. С помощью микропипетки объемом 1 мл энергично пипетируйте вверх и вниз до тех пор, пока матрица основания не будет разрушена. Переложите в тубу объемом 15 мл. Выложите на лед.
  2. Возьмите органоиды в пипетке и энергично пипетируйте 10 раз вверх и вниз. Разрушение органоидов можно наблюдать на глаз.

2. Микроинъекция культуры органоидов.

Примечание: Этот протокол может быть использован для микроинъекции бактерий в органоиды. Может быть полезно начать инъекцию с органоидов, которые более восприимчивы к микроинъекциям. Например, органоиды желудка мыши могут вырасти в очень большие кистозные органоиды, на которые легко нацелиться.

  1. Подготовка материала
    1. Втяните стеклянный капилляр в две инъекционные иглы с помощью съемника микропипетки, в соответствии с рекомендациями производителей. Съемник микропипетки нагревает стеклянный капилляр в середине и растягивает капилляр на две части, тем самым образуя две стеклянные иглы. Практично вытащить несколько игл и хранить их в чистой чашке Петри.
    2. Чтобы предотвратить бактериальную инфекцию, удалите антибиотики из всех сред не менее чем на 3 смены среды (= одна неделя). Это позволит развести антибиотики из базальной матрицы. Если вы используете штамм бактерий, устойчивый к определенному антибиотику, добавьте этот конкретный антибиотик, чтобы свести к минимуму вероятность заражения.
    3. Подготовьте верстак для микроинъекций. Для работы на разных уровнях биобезопасности может потребоваться размещение стереомикроскопа внутри стерильного стола. В соответствии с этим протоколом H. pylori вводят в условиях уровня биобезопасности 2 под стереомикроскопом внутри стерильного стола.
    4. Культивируйте бактерии в соответствии со стандартными протоколами.
    5. Чтобы оценить множественность инфекций (MOI), оцените два параметра: количество бактерий и количество клеток на органоид, как описано ниже. MOI может коррелировать с результатами, например, с экспрессией мРНК IL-8 хозяина.
      1. Чтобы рассчитать бактериальную плотность в растворе инфекции, сначала установите стандартную кривую оптической плотности и колониеобразующих единиц (КОЕ) в соответствии со стандартными протоколами. Оптическая плотность 0,1 на длине волны 550 нм должна дать примерно10-7 КОЕ/мл.
      2. Чтобы оценить количество клеток на органоид, посчитайте количество органоидов в 1 лунке. Разрушайте органоиды, как описано в шагах 1.1-1.4. После центрифугирования в течение 5 мин при 200 x g и 4 °C добавьте 1 мл раствора ферментативной диссоциации и повторите.
        1. Инкубировать при 37 °C с повторным встряхиванием в течение 5-10 мин. Определить, диссоциировались ли клетки на отдельные клетки под микроскопом (инвертированный микроскоп типа Leica DMIL при 10-кратном увеличении). При необходимости продлите инкубацию.
        2. Подсчитайте количество клеток на органоид с помощью гемоцитометра и рассчитайте количество клеток на органоиде. Человеческие желудочные органоиды диаметром около 200 мкм имеют примерно 4000 клеток. Введение 0,2 мкл бактериального раствора с концентрацией 1 x 109 бактерий на мл приводит к приблизительному MOI 50.
  2. Инъекции органоидов.
    Примечание: При микроинъекции стеклянная игла стабилизируется в держателе, которым можно маневрировать в 3 измерениях с помощью микроманипулятора. Органоиды остаются в матрице фундамента внутри скважины. Из-за размера и расположения в скважине не все органоиды одинаково поддаются закачке. Как правило, 30 самых крупных органоидов в одной скважине могут быть нацелены на 5 минут.
    1. Соберите бактерии и промойте их в прикорневой среде согласно стандартным протоколам.
    2. Рассчитайте количество бактерий на мл в соответствии с оптической плотностью (см. шаг 2.1.5.1). Развести бактерии до 1 х10 9 бактерий на мл в базальной среде.
    3. Возьмите стеклянную иглу. С помощью щипцов разломайте кончик так, чтобы отверстие было примерно 10 мкм в ширину.
    4. Вставьте иглу в инъекционный держатель и зафиксируйте его на микроманипуляторе.
    5. Наберите в иглу примерно 10 мкл бактериального раствора.
    6. Поместите под стереомикроскоп 4-луночный планшет с низкими краями, содержащий органоидные культуры.
    7. Перемещаясь с помощью микроманипулятора, нацельтесь иглой на один органоид. Расположите иглу близко к органоиду, а затем вставьте иглу в органоид одним быстрым движением. Введите примерно 0,2 мкл бактериального раствора в каждый органоид с помощью микроинъектора.

3. Собирайте органоиды для любого анализа.

  1. Например, закрепите органоиды через 4 ч. Удалите надосадочную жидкость и добавьте 1 мл 2% формальдегида и инкубируйте 20 мин при RT или O/N при 4 °C. Органоиды можно обрабатывать для иммуногистохимии в соответствии со стандартными процедурами.

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
Терпимая
ХЕПЕСИнвитроген15630-056
Усовершенствованный DMEM/F12Инвитроген12634-028 (Английский)
Матригель, СКФ, без фенолаБД356231
ГлутаМАКСИнвитроген35050-079 (Английский)Исходная концентрация 200 мМ, конечная концентрация 2 мМ
В27Инвитроген17504-044Концентрация материала 50x, конечная концентрация 1x
N-ацетилцистеинСигма-ОлдричА9165-5ГКонцентрация материала 500 мМ, конечная концентрация 1 мМ
Мышиный рекомбинантный EGFИнвитрогенPMG8043Исходная концентрация 500 мкг/мл, конечная концентрация 50 нг/мл
Человеческий рекомбинантный FGF10Пепротех100-26Исходная концентрация 100 г/мл, конечная концентрация 200 нг/мл
пинцетНеолабс2-1033Пинцет с тонкими кончиками полезен для удаления мышечного слоя из тканей.
4 Хорошо МультитарелкиТермо Сайентиал144444Можно использовать и другие Мультидишены. Они были особенно полезны для микроинъекций, поскольку имеют низкий внешний ободок и обеспечивают большую мобильность манипулятора.
МикроинъекторНарисигэIM-5B
СтереомикроскопЛейкаМЗ75
Съемник микропипетокИнструменты СаттераПылающий коричневый пуллер для микропипеток
антитела к Cag AСанта-КрусСК-25766

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Helicobacter pyloriCagA

Похожие статьи