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

Методическая статья

Анализ для оценки влияния тестируемых соединений на проникновение вируса и его слияние в клетках-хозяевах

838 просмотров

8 июля 2025 г.

В этой статье

Аннотация

Источник: Tai, C., et al. Early Viral Entry Analyses for the Identification and Evaluation of Antiviral Compounds. J. Vis. Exp. (2015).

Это видео демонстрирует анализ для оценки противовирусных агентов, которые нацелены на конкретные этапы проникновения вируса в клетки хозяина и слияния с эндосомой. Клетки инкубируют при низкой температуре, а затем заражают HCV. Низкая температура позволяет вирусу связываться с клетками-хозяевами, но ингибирует интернализацию через эндоцитоз. В тестируемое противовирусное соединение добавляется, и клетки инкубируются при физиологической температуре. Этот сдвиг в сторону более высокой температуры способствует проникновению вируса в организм и позволяет оценить влияние тестируемого соединения на слияние вирусной оболочки с эндосомами.

Протокол

Примечание: Убедитесь, что все процедуры, связанные с культивированием клеток и заражением вируса, проводятся в сертифицированных колпаках биобезопасности, которые соответствуют уровню биобезопасности обрабатываемых образцов. Для описания протоколов в качестве модельного вируса используется ВГС, меченный репортером Gaussia luciferaza. В контексте репрезентативных результатов соединения хебулаговая кислота (CHLA) и пуникалагин (PUG) используются в качестве кандидатов на противовирусные препараты, которые нацелены на взаимодействие вирусных гликопротеинов с гликозаминогликанами клеточной поверхности на ранних стадиях проникновения вируса. Гепарин, который, как известно, препятствует проникновению многих вирусов, используется в качестве положительного контроля в этом контексте.

1. Клеточная культура, препарат соединения и цитотоксичность соединения

  1. Вырастите соответствующую клеточную линию для анализируемой системы вирусной инфекции (табл. 1). При ВГС выращивают клетки Huh-7,5 в модифицированной среде Дульбекко Eagle's Medium (DMEM) с добавлением 10% фетальной бычьей сыворотки (FBS), 200 ЕД/мл пенициллина G, 200 мкг/мл стрептомицина и 0,5 мкг/мл амфотерицина B.
  2. Готовьте исследуемые соединения и контрольные вещества с использованием соответствующих растворителей: например, растворяйте CHLA и PUG в диметилсульфоксиде (ДМСО); готовьте гепарин в стерильной воде двойной дистилляции. Для всех последующих разведений используйте питательные среды.
    Примечание: Конечная концентрация ДМСО в испытуемых комплексах составляет менее 1% в экспериментах; 1% ДМСО включен в качестве отрицательного контроля в анализы для сравнения.
  3. Определить цитотоксичность исследуемых соединений (например, CHLA и PUG) на клетках вирусной инфекции с помощью реагента, определяющего жизнеспособность клеток, такого как XTT (2,3-бис[2-метокси-4-нитро-5-сульфоффенил]-5-фениламино)-карбонил]-2H-тетразолия гидроксид):
    1. Для ВГС высить клетки Huh-7,5 в 96-луночный планшет (1 × 10 4 клеток на лунку) и инкубировать при 37 °С в 5%CO2 инкубаторе O/N до получения монослоя.
    2. Нанесите контрольные (1%) или возрастающие концентрации ДМСО исследуемых соединений CHLA и PUG (например, 0, 10, 50, 100 и 500 мкМ) в культуральные лунки в трех экземплярах.
    3. Инкубируйте при 37 °C в течение 72 часов, затем выбросьте среду из планшета и дважды промойте клетки 200 μл фосфатно-солевого буфера (PBS).
    4. Добавьте 100 μл раствора для анализа из набора для токсикологического анализа in vitro на основе XTT в каждую лунку и инкубируйте планшеты при 37 °C в течение еще 3 часов, чтобы обеспечить производство формазана XTT.
    5. Определите поглощение с помощью считывателя микропланшетов на тестовой длине волны 492 нм и опорной длине волны 690 нм.
    6. Рассчитайте процент выживших клеток по следующей формуле: жизнеспособность клеток (%) = At / As × 100%, где «At» и «As» относятся к абсорбции исследуемых соединений и обработок с контролем растворителя (например, 1% ДМСО) соответственно. Определите концентрацию 50% клеточной цитотоксичности (CC50) исследуемых соединений с помощью аналитического программного обеспечения, такого как GraphPad Prism, в соответствии с протоколом производителя.

2. Считывание вирусной инфекции

Примечание: Считывание вирусной инфекции зависит от используемой вирусной системы и может включать такие методы, как анализ бляшек или измерение сигналов репортеров от вирусов, помеченных репортерами. Ниже описан метод выявления репортерной инфекции ВГС, основанный на активности репортерной люциферазы.

  1. Соберите надосадочную жидкость из зараженных лунок и осветите при 17 000 x g в микроцентрифуге в течение 5 мин при 4 °C.
  2. Смешайте 20 мкл испытуемой надосадочной жидкости с 50 мкл люциферазного субстрата из набора для анализа люциферазы Gaussia и непосредственно измерьте люминометром в соответствии с инструкциями производителя.
  3. Экспрессируйте инфекционность ВГС в виде log10 относительных световых единиц (RLU) для определения вирусного ингибирования (%) и рассчитайте 50% эффективную концентрацию (EC50) тестируемых соединений против инфекции HCV с помощью алгоритмов программного обеспечения GraphPad Prism в соответствии с протоколом производителя.

3. Вирусный анализ/сплав

Примечание: Примеры инкубационных периодов и доз вирусов для различных вирусов перечислены на рисунке 1A "Вход/Слияние". Более высокие концентрации вируса также можно проверить, увеличив MOI/PFU.

  1. Семена Huh-7,5 клеток в 96-луночный планшет (1 × 104 клеток на лунку) и инкубируют при 37 °C в инкубаторе с 5% CO2 O/N для получения монослоя.
  2. Предварительно охладите монослои ячеек в планшетах при температуре 4 °C в течение 1 часа.
  3. Инфицирование клеток ВГС (множественность инфекции, MOI = 0,01) при 4 °C в течение 3 ч. Например, используйте 100 мкл вирусного инокулята, содержащего 1 x 102 фокусных образующих единиц (FFU).
    заметка: Добавьте вирусный посев на лед и затем инкубируйте в холодильнике при температуре 4 °C для поддержания температуры на уровне 4 °C, что позволяет связывать вирусы, но не проникать внутрь.
  4. Удалите надосадочную жидкость и аккуратно промойте монослои клеток 200 мкл ледяного PBS дважды.<бр/> заметка: Выполняйте промывку осторожно, чтобы избежать поднятия ячеек.
  5. Обработать лунки исследуемыми составами или контрольными составами (конечные концентрации: CHLA = 50 мкМ; PUG = 50 μM; гепарин = 1 000 мкг/мл; ДМСО = 1%) и инкубировать при 37 °C в течение 3 часов. Например, добавьте 10 мкл рабочего разбавления CHLA 500 мкМ в 90 мкл среды, перемешайте и обработайте лунки; это дает обработку CHLA в конечной концентрации 50 мкМ.
    заметка: Переход с 4 °C на 37 °C теперь облегчает процесс проникновения/слияния вируса и, следовательно, позволяет оценить влияние тестируемых соединений на этом конкретном этапе.
  6. Аспирируйте содержащую лекарственную жидкость надосадочную жидкость и удалите неинтернализованные внеклеточные вирусы путем промывания 200 мкл цитратного буфера (50 мМ цитрата натрия, 4 мМ хлорида калия, pH 3,0) или PBS. Внесите 100 мкл базальной среды перед инкубацией при 37 °C в течение 72 часов.
  7. Проанализируйте полученную инфекцию, проанализировав надосадочную жидкость на активность люциферазы, как описано в статье «2. Считывание вирусной инфекции».

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

Результаты

Таблица 1: Тип клетки-хозяина для вирусной инфекции. Тип клеток, используемый для каждой системы вирусной инфекции, описанной в репрезентативных результатах, указан

.
вирусТип ячейки
HCMVХель
ВГСХух-7,5
ДЭНВ-2Веро

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
DMEMGIBCO11995-040 Номер 11995-040
ФБСGIBCO26140-079
Пенициллин-стрептомицинGIBCO15070-063
Амфотерицин ВGIBCO15290-018
ДмсосигмаД5879
Набор для токсикологического анализа in vitro, на основе XTTсигмаТОКС2
ПБС рН 7,4GIBCO10010023
Считыватель микропланшетовБио-Тек Инструмент, Инк.ЭЛх800
МикроцентрифугаТермо Сайентиал75002420
BioLux Gaussia набор для анализа люциферазыБиолаборатории Новой АнглииЕ3300Л
ЛюминометрКомпания PromegaГлоМакс-20/20
Цитрат натрия, дигидратсигма71402
Хлористый калийсигмаП5405

Теги

C