Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Immunology and Infection

Fenotipinin yüksek verim Deneyi Published: August 11, 2014 doi: 10.3791/51759

Summary

In vitro olarak fenotip Salmonella veya diğer bakteri federasyonu, invazyon ve yüksek verimlilik kapasitesine sahip fagositik hücreler içerisinde replikasyon için yüksek verimli bir deney geliştirildi. Yöntem konak-patojen etkileşimleri onların tutulumlarla için Salmonella gen nakavt mutant suşlar değerlendirmek için kullanılmıştır.

Abstract

Salmonella türleri zoonotik patojenler ve insanlarda ve hayvancılık 1 gıda kaynaklı hastalıkların önde gelen nedenidir. Salmonella host etkileşimleri altında yatan mekanizmaların anlaşılması, Salmonella enfeksiyonunun moleküler patogenezi aydınlatmak için önemlidir. Gentamisin koruma deneyi yüksek verimli tarama RAW 264.7 kemirgen makrofajlar kullanılarak konak etkileşimleri Salmonella enterica serotip Typhimurium silinmesi mutantların rolleri tanımlamak için izin uyarlanan fagositik hücrelerde Salmonella dernek, işgali ve çoğaltma fenotipik. Bu protokol uyarınca, varyansı vahşi tip ve birden çok mutant suş hem aynı kültürü çanağı içinde ve aynı anda kontrol edilebilir, çünkü ölçümler önemli ölçüde, standart bir protokole göre azalır. Çok kanallı pipetler kullanılması verimi arttırır ve hassasiyet geliştirir. Ayrıca, endişeler daha az ho kullanılmasıyla ilgili96-çukurlu kültür kaplarına oyuk başına ST hücreleri, ele alınmıştır. Burada, fagositik hücreler kullanılarak in vitro olarak modifiye edilmiş Salmonella yayılması deneyinin protokol başarılı bir şekilde ilişkili, invazyon ve hücre içi çoğaltma için 38 birey, Salmonella silme mutantları fenotipik için kullanılmıştır. In vitro fenotipleri bazıları, daha sonra bir hayvan modelinde in vivo fenotiplerini sahip olduğu teyit edilmiştir sunulmuştur. Böylece, modifiye, standardize edilmiş test yüksek verimli kapasiteli bakteriyel-konak etkileşimleri çalışmak için daha geniş yararlanılabilir ile makrofajlar Salmonella dernek, işgali ve çoğaltma fenotipik.

Introduction

Tifoya yol açmayan Salmonella tüm omurgalıların enterik hastalıkların önemli nedenleri vardır. İnsanlarda Salmonella üst bakteriyel gıda kaynaklı hastalıklar 1 arasındadır. Onların hayvan ana Salmonella etkileşimleri destekleyen moleküler mekanizmaların Karakterizasyonu başta enfeksiyon, doku kültürü ve hayvan modellerinde Salmonella enterica serotip Typhimurium (STM) arasında çalışma ile elde edilir. STM-konak etkileşimleri anlayışlar kazanıyor bize Salmonella hayatta ve ev sahibi hücre içindeki büyümeye nasıl anlamanıza yardımcı olacaktır. Bu etkileşimlerin incelenmesinde ilk sorun host ve hem de patojen mümkün olduğunca çok sayıda katılımcı faktörleri belirlemek için, ama bu çabalar büyük ölçüde, aynı anda iki bağımsız karmaşık biyolojik sistemlerle, yani host ve Salmonella uğraşan önemli zorluklar tarafından engellenirse, fizyolojik koşullar altında. Buna ek olarak, büyük repertSalmonella oire ve potansiyel konak etkileşimleri rol faktörleri kodlayan genler konakçı bu meydan mücadele yüksek verim biyolojik platformu gerektirir.

Modifiye, standardize edilmiş test olasılıkla Salmonella -host etkileşimleri çekici genlerin büyük bir set incelemek için geliştirilmiştir yüksek verimlilik kapasitesi ile makrofajlar Salmonella dernek, işgali ve çoğaltma fenotipik. Gentamisin koruma deneyi 1973 2 yılında geliştirilen, ama önce iyice 1994 yılında 3,4 Elsinghorst tarafından tarif edilmiştir. Şimdi Salmonella 5,6 olmak üzere, ex vivo birçok hücre içi bakteriyel patojenler, eğitim için standart bir araç haline gelmiştir. Içselleştirilmiş bakteriler ökaryot hücrelerin 3 nüfuz edemez Gentamisın gibi bazı antibiyotikler, tarafından öldürülüyor kaçınırım. Bu fenomenin avantajlarından yararlanarak, Gentamisin koruma deneyi hücre içi ba hayatta kalma ve büyüme ölçercterial bir patojen görülmüyordu. Enfeksiyon sırasında üç olay, yani ökaryotik hücreler, invazyon ve çoğaltma ile işbirliği içinde, enfeksiyon, Gentamisin tedavisi ve tekrar enkübe edildikten (Şekil 1) arasındaki zaman aralığına bağlı olarak hücre içi bakteriyel patojenler için değerlendirilebilir. Ökaryotik hücre hatları konak-patojen etkileşimi çalışmaları için ilgili hayvan modellerinde daha az karmaşık bir fizyolojik ortam sağlar.

Gentamisin koruma deneyi STM konakçı etkileşimleri incelemek için uygun bir platform, ama 24-yuvalı kültür kaplarına bir şekilde standart analiz düşük verimlilik kapasitesine sahiptir. In vivo veri setleri Hesaplamalı analiz yaklaşık 300 konak gen ürünlerinin (yayınlanmamış veri) ile etkileşim tahmin edilmektedir 149 Salmonella gen ürünlerini belirledi. Standart Gentamisin koruma deneyi verimli mutantlar bu sayı fenotipik kapasiteye sahip değildir.

Additiyon, Gentamisin koruma deneyi teorik hatta tek bir bakterinin işgali algılayabilir. Farklı zamanlarda tekrar geldiğinde çünkü bu doğal duyarlılık için ham veriler, teknik varyansları duyarlıdırlar. Iç kontrol ve normalleştirme sonrası göreli veri sunumu sonuçlarının anlamlı yorumlanması için gereklidir. Bu hususlar dikkate alındığında, modifiye, standardize Gentamisin koruma deneyi test kapasitesini geliştirmek ve hassasiyetini artırmak için geliştirilmiştir.

Aşağıdaki protokol, detaylı ve 96 bölümlü kültür tabaklarına ve sıçangil makrofaj hücre çizgisi RAW264.7 kullanarak değiştirilmiş Gentamisin koruma deneyi gerçekleştirmek için resimli. 24-Kaynak kültür tabağı içindeki standart bir protokole göre, değiştirilmiş bir protokol, aşağıdaki avantajlara sahiptir: 1) 96-yuvalı kültür kaplarına kullanılması yeterli istatistiksel güç dahili pozitif ve negatif kontroller de dahil olmak üzere fenotiplenebilmektedir 10 farklı mutant suşları kadar izin verir;Mutant soylar olarak aynı kültür çanağı ve aynı zamanda test edilmiştir, çünkü 2) sonuç varyans önemli ölçüde azalır; Operatör yorgunluğunu azaltırken 3) çok kanallı pipetler kullanılması verimini arttırır. Son olarak, 24-çukurlu kültür tabaklarında karşılaştırarak, 96-çukurlu kültür kaplarına oyuk başına daha az konak hücre kabul protokol optimizasyonu ve standardizasyonu ile ele alınmıştır.

Özetle, fagositik hücrelerde in vitro fenotip Salmonella ve diğer bakteriyel dernek, işgali ve çoğaltma değiştirilmiş, standardize edilmiş test hassasiyeti artar ve operatörün yorgunluğunu azaltırken yüksek verim kapasitesine ulaşır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Sıçangil Makrofaj Hücre Kültür RAW264.7

  1. Düşük geçiş sayısı sıçangil makrofaj hücreleri büyütmek,% 10 cenin sığır serumu ile takviye edilmiş Dulbecco Modified Eagle Medium (DMEM) içinde, T-75 hücre kültür şişesi havalandırılmış kap içinde filtre RAW264.7 (ATCC ® sayısı TIB-71) (FBS) ,% 0.5 NaHCO3 ve% 1,% 5 CO2 inkübatöründe 37 ° C'de 100 x esansiyel olmayan amino asitler (NEAA),.
  2. Hücreler şişe içinde bir% 60-80 izdiham ulaştığınızda, hücreler hasat için bir hücre kazıyıcı kullanın ve bir hemasitometrede hücrelerin sayısı ve hücre konsantrasyonunu hesaplamak.
  3. Hücrelerin tekrar taze DMEM hücre kültür ortamı içinde 2.5 x 10 5 ug / ml içine hücre seyreltilmesi. 96-iyi hücre kültür plakalarının her çukuruna 5 x 10 4 hücrelerini ihtiva eden DMEM hücre kültür aracı maddesi 200 ul plaka için çok kanallı pipet kullanın.
  4. Her bir Salmonella soyu dört kuyu Plate. Bir dizi için üç ayrı tabak kurmakfagositik hücreler işgali testinin, sırasıyla, "dernek", "istila" ve "çoğaltma" ile işaretleyin.
  5. Makrofaj hücreleri kuyu altına bağlamak için izin vermek için 37 ° C de% 5 CO2 inkübatöründe tabak yerleştirin.

Salmonella Yabani-tip ve Mutantlarının 2. Hazırlık

  1. RAW264.7 makrofaj hücrelerinin hazırlanması için aynı günde (vahşi tip tek koloniler (WT), Salmonella enterica serotip Typhimurium 14028s, Luria-Bertani içinde DinvA mutantı DphoP bir mutantı olduğu ve arzu edilen test mutant soyunun kültür bunları almak LB) et uygun antibiyotik ile takviye edilmiştir. 10 mutant suşlar (DinvA mutant ve DphoP mutant sırasıyla, işgali ve hücre içi çoğaltma kusurlu olan) kadar test etmek fagositik hücreler işgali tahlillerin her kümesi kullanın.
  2. S, 37 ° C'de 14 saat boyunca bakteri büyütünTabanı yuvarlak bir tüp içinde gevşek bir şekilde kapatılmış, 14 ml polipropilen, 5 ml LB sıvısı içinde her 220 rpm'de Haking. LB suyu bizim durumumuzda, mutant suş en Kanamisin dirençli olan uygun antibiyotikleri içeren, 50 ug / ml
  3. Ertesi gün, 220 rpm'de sallama ile ilave 4 saat boyunca 1:50 oranında LB sıvılarına düz 5 ml Salmonella türlerinin kültürleri üzerinde her bir alt-kültürü.
  4. Bir spektrofotometre ile OD her bakteri kültürü 600 değerlerini okuyun ve her okuma Salmonella patojenite ada-1 Tip III sekresyon sistemi işgali için (SPI-1 TTSS) gen ifadesini optimize 0,6-1,2 aralığında olmalıdır.
  5. 1 OD formülünü kullanarak 600 = 7.5 x 10 8 CFU sonra, bakteri konsantrasyonu tahmin eden taze DMEM hücre kültür aracı maddesi içinde 5 x 10 6 CFU / ml 'lik bir konsantrasyona seyreltilmesi bakteri / ml olmuştur.

96 oyuklu bir kültür plakasına 3. Yayılması Deneyi

  1. Üç 96-çukurlu cel kaldırL kültür CO2 inkübatör plaka ve her bir kuyu yıkama 1x PBS tamponu içinde 200 ul bir kez.
  2. PBS yıkama ve tamamen çıkarılmasından sonra her bir oyuğa 200 ul bakteri DMEM ortamında (yukarıya bakınız) ekleyin. Bu enfeksiyon çokluğu ve her bir oyuğa, 20 (MOI) olarak 1 x 10 6 Salmonella hucrelerinin ile sonuçlanır: 1 arasındadır.
  3. Daha sonra 30 dakika boyunca 37 ° C,% 5 CO2 inkübatöründe plakaları (zaman sıfır) yerine, 10 dakika boyunca mühürlü bir taşıyıcı içinde 1000 x g'de santrifüjleyin plakaları. Her suşu için, en az dört çift kuyu kurmak.
  4. 30 dakika sonra inkübatörden plakaları kaldırmak ve ilişkilendirilmemiş bakterileri çıkartmak için 1x 200 ul PBS ile üç kez yıkanır.
  5. Yıkamadan sonra, ileri tedavi için "dernek" ile etiketlenmiş plakasını kaydedin. Sipariş t "işgal" ve "çoğaltma" işaretli plakalarının her bir oyuğuna 100 ug / ml gentamisin ihtiva eden DMEM ortamı içinde 200 ulo. dışı Salmonella öldürmek ek bir saat boyunca 37 ° C,% 5 CO2 kuluçka plakaları dönün.
  6. , Makrofaj hücre sayısını kaydetmek için, her enfekte türünden de sakla, 10 dakika boyunca% 1 Triton X-100 içeren PBS 1x 200 ul "ilişki" levha üzerindeki kuyu kalan tedavi. Triton çözüm makrofaj hücreleri lize ve ilişkili Salmonella yayınlayacak.
  7. Her bir çukurdaki Hasat Salmonella ve 1.5 ml Eppendorf tüpleri içine yerleştirin. Her kuyudan hasat numuneler üzerinde 900μl PBS ile üç 1 x 10 kat seri seyreltmeleri yapın, girdap her seyreltme ile gerçekleştirilir.
  8. Ya LB (WT) ya da LB Kan (mutantlar) plakalar üzerinde üçüncü seyreltme, 10 -3, Plate. Uygun Salmonella cinsi adı, seyreltme numarası, zaman noktasında ve tarih ile plakaları etiketleyin.
  9. Üçüncü sulandırma tüp vorteks sonra, agar ve tekrar f yüzeyine 10 ul örnek dağıtım5 damla toplam için kez. Beş 10 ul Petri plakalar 7 üzerine eşit düşer alana emin olun.
  10. Damla sonra agar plakaları üzerinde emmek edecek ve 37 ° C'de,% 5 CO2 inkübatör bir gece boyunca inkübe edilir.
  11. 10 dakika boyunca% 0.25 tripsin-EDTA ihtiva eden 150 ul 1xPBS ile makrofaj sayımı için kayıtlı kuyu tedavi edin.
  12. Tripsinizasyondan sonra, 1.5 ml Eppendorf tüpleri içine yer makrofajlar ve tripsin / EDTA çözeltisi nötralize etmek için FBS 50 ul ile tedavi% 0.4 tripan mavisi ile hücrelerin leke ve hemasitometre aracılığıyla puan.
  13. Bir saat inkübasyon geçtiğinde, CO 2 inkübatör "işgali" ve "çoğaltma" plakaları kaldırmak ve "Adım 3.4" de her yıkayın.
  14. "Adım 3,6-3,12" gibi başka tedavi için "işgal" plakasını kaydedin.
  15. 10 ug / ml gentamisin ihtiva eden DMEM ortamı içinde 200 ul"çoğaltma" plaka ortamda dışı Salmonella boşluğu korumak için. Ilave 22.5 saat daha% 5 CO2 kuluçka 37 ° C, plaka dönün.
  16. Ertesi gün, 37 ° C,% 5 CO 2 inkübatör "çoğaltma" plaka kaldırmak ve her yıkama sıra "Adım 3.4" ve "Adım 3,6-3,12" olarak davranın.
  17. Son olarak, 37 ° C inkübatör içinde bir gece boyunca inkübasyondan sonra agar plakaları kaldırmak ve bakteri kolonilerinin sayısı tam.
  18. İyi bir koloni dağıtım koloniler, 10 ile 100, her spot yaklaşık 2 koloni 20, belli bir yerde fazla 20 koloni olsaydı skor zor olurdu içerir olmalıdır. Gerektiğinde sayısı çok düşük veya çok yüksek ise, ile örnek Replate yüksek veya daha düşük seyreltileri 10 kat.

4. Veri Analizi

  1. Kaplama dayalı her plakanın CFU (bir ml için koloni oluşturma birimleri) hesaplanırhacmi ve seyreltme faktörü.
  2. Her cinsten gelen kaydedilmiş makrofaj hücre sayımı yoluyla, her makrofaga Salmonella sayısını teyit edin.
  3. Sırasıyla hücre dernek, istila veya replikasyonu için, en az üç bağımsız deneyden makrofaj başına CFU, geometrik ortalamaları hesaplanır, ve göreli değer için WT daha normalleştirmek.
  4. WT her zorlanma karşılaştırarak, sırasıyla Student t-testi ile dernek, işgali ve çoğaltma için verileri analiz ve p-değeri ile istatistiksel anlamlılık belirler.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Veriler, değiştirilmiş fagositik hücre yayılması deneyinin göre çizilir sonra temsili sonuçlar (Şekil 2) bakınız. Veri çoğaltma 8 kusurlu olduğu bilinen beş farklı suşları, WT ΔinvA, ΔphoP mutant A ve yayılma açısından kusurlu olduğu bilinen mutant B Δ INVA, ve ΔphoP arasında, deney geçerliliğini değerlendirmek için pozitif kontrol olarak kullanılır . Gerçekten de, değiştirilmiş istila deneyinde, bir mutan ΔinvA RAW264.7 hücreleri tarafından içselleştirilir ve kötü bir ΔphoP mutan 24 saat sonra çoğaltma azalmıştı. Mutantlar A ve B bu protokolü kullanarak tahlil temsilcisi suşları vardır. Mutant A ΔphoP mutant Benzer çoğaltma (Şekil 2), önemli bir azalma göstermektedir; ilginç bir şekilde, mutant B çoğalmasında önemli bir artış (Şekil 2) göstermektedir. Veriler, net bir şekilde, bu iki Muta göstermektedirNTS makrofajlar işgali ve hayatta kalmak için fenotipleri değiştirmiştir.

Özet olarak, bir çok Salmonella iptal mutantlarının ayrı modifiye istila deneyi kullanılarak RAW264.7 makrofaj bakteriyel dernek, invazyon ve kopyalama dahil olmak için bireyler belirlenmiştir. 38 test edilen mutantların yirmi kadar, makrofajların (Tablo 1), fagositik hücreler, in vitro fenotip Salmonella ve diğer bakteriyel federasyonu, invazyon ve çoğaltma hassas ve yüksek verimli kapasiteli süre arttırır ve bu nedenle, değiştirilmiş bir bakteriyel enfeksiyon tahlil değişken fakat önemli kusurları gösterildi: operatörün yorgunluğunu azaltır.

Şekil 1
Yüksek verimli bir deney Şekil 1. Çalışma düzeni. Gentamisin koruma deneyi modi olduğunuğı, 96 oyuklu plakalar içinde eş zamanlı olarak çok sayıda Salmonella mutantları fenotipik standardize edilir. Önemli adımlar RAW264.7 makrofaj hücrelerinde Salmonella dernek, işgali ve çoğaltma incelemek için yukarıdaki gibi yapılır.

Şekil 2
. WT, ΔinvA, ΔphoP, mutant A, ve mutant B - - Şekil 2. Temsilcisi sonuçları yüksek verimlilik analizleri Salmonella suşları için yapılır RAW264.7 makrofaj hücrelerinde. Ve her bir suş için her makrofaga CFU geometrik ortalamalar gösterilmektedir: WT ve grafik temsili için daha fazla normalleştirilmiş sırasıyla hücre federasyonu, invazyon ve çoğaltma için üç bağımsız deneyin, elde edilir. Hata çubukları standart hatayı temsil eder, ve her bir suş arasında istatistiksel olarak anlamlı referanslıWT Student t-testi ile belirlenmiştir. * P <0.05. İçişleri Bakanlığı = 20.

Tablo 1
Tablo aday genlerin 1. Fenotiplerinin. Aday Salmonella mutantlar RAW264.7 makrofaj hücrelerinde dernek, işgali ve çoğaltma için değiştirilmiş, standardize edilmiş deney tarafından fenotiplenir. 20 mutantlar dernek, işgal ve / veya çoğaltma önemli kusurları var.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Gentamisin koruma deneyi yaygın konakçı hücre içinde hücre içi bakteriyel patojenler işgali ve çoğaltma incelemek için kullanılır ve özellikle kimin işgali enfeksiyonu 1 kurulması için önkoşul adımdır Salmonella gibi patojenlerin eğitim için önemli bir biyolojik aracıdır. Salmonella araştırma camiasında standart Gentamisin koruma deneyi 24-kuyu kültür çanak 5 uygulanmaktadır. 48 ya da 96 oyuklu plakaların kullanımı, yüksek verimlilik kapasitesi 9 daha önce tartışılmış olsa da, gerçek bir protokol detaylı olarak gösterilmektedir ve başarılı mutantlar bakteriyel bir koleksiyon test etmek için kullanılmıştır. Burada, modifiye edilmiş ve standart bir protokol, Salmonella mutantları fenotipik 96 kuyulu kültür kaplarına kullanmak için geliştirilmiştir. Özellikle, bu protokol sadece Salmonella ve fagositik hücreler için test edildi ve böylece modifikasyonlar ve optimizasyon açıkçası tasarımlarıyla birlikte gerekli olacaktır R, bakteri ya da konakçı hücreler sunar.

Fagositik hücreler Salmonella dernek, işgali ve çoğaltma fenotipik modifiye Gentamisin koruma deneyi için çeşitli avantajları vardır. İlk olarak, 96-çukurlu kültür çanak biçiminde 10 kadar farklı suşlar yeterli istatistiksel analiz tekrarı ve iç kontrol ile eş zamanlı olarak test edilebilir, yüksek hacimli test ve analiz edilmesine izin verir. Farklı zamanlarda tekrar zaman İkinci olarak, tahlilin yüksek duyarlılığın, Gentamisin koruma deneyi ham veri teknik varyansları duyarlı olabilir. Bu şekilde değiştirilmiş bir protokol uyarınca, çeşitli ırklar varyans azaltılması süreci boyunca aynı koşullar altında fenotiplenir. Son olarak, çok kanallı pipet kullanımının verimliliğini artırır ve operatörün yorgunluğunu azaltır. Nicel, tekrarlanabilir büyük miktarlarda veri üretirken yeni bir protokol hızlı fenotipleme sayıda Salmonella mutantlar kolaylaştırdı.

"ove_content> 96 oyuklu kültür tabaklarında işgali testleri yaparak bir mesele, oyuklar Bu sorunu gidermek için. az ökaryotik hücreleri içerir, ve bu nedenle nicelendirme tehlikeye olabilir ki, deneylerin büyük bir dizi tekrarlanabilirliği optimize etmek için yapıldı. Üretim bu protokolde kullanılan RAW264.7 makrofaj az 20 pasajlar vardı ve hücreler, analizden önce gece boyunca 96 oyuklu kültür kabı içine ekilmiştir İkinci olarak, İB 20 indirgendi:. 1 ya da: düzenli 50 ikinci ilâ 1 100: 1 MOI 20.:. 1 makrofaj% 99 stokastik noktasına göre Poisson dağılımı hesaplanmıştır 10-30 bakterilerle enfeksiyona maruz kalacağı Biyolojik faktörler ile sınırlı değildir, düşünülmektedir sağlar, hücre hasarı olabilir . ezici bakterilerden kaynaklanan fiziksel temaslar 10 Ayrıca, Salmonella işgali olumlu yüksek İçişleri Bakanlığı 11 ile ilişkili makrofaj apoptoz, uyarabilecek bir 20 MOI'nin kullanma:. 1, hücresel damagE muhtemelen nedeniyle sınırlı bakteri makrofaj fiziksel temas için, minimum olduğu bulunmuştur. Üçüncü olarak, inkübasyon süresi aralığı üç zaman noktası için optimize edilmiştir: ilişki herhangi Gentamisin 30 dakika boyunca; 100 ug / ml gentamisin ilave bir 1 saat (toplam 1.5 saat Enfeksiyondan) için istilası; 10 ug / ml Gentamisın ilave 22.5 saat (toplam 24 saat sonra enfeksiyon) için çoğaltma. Bizim testte, 5 ug / ml Gentamisin ve böylece,% 10 hücre içermeyen DMEM içinde 100 ug sığır fetüsü serumu (yayınlanmamış veriler), tüm Salmonella öldürmek için yeterli olan / ml Gentamisin Hızlı öldürme ve 10 g sağlanması beklenir / ml Gentamisin gece boyunca inkübasyon için hücre kültürü ortamı içinde hücre dışı bakteri boşluğu korumak için in vivo olur, bu buzağı bağırsak epitel hücreleri 12,13 ile doku ile ilişkili Salmonella için yaklaşık 15 dakika sürer;. in vitro, 30 dakikalık kuluçka bildirilmektedir yabani tip için yeterli 14 istila etmek. Standart işgal tahlil için, ilk iki zaman noktasında iş yükü yıkama seri seyreltme ve kaplama nedeniyle oldukça yoğundur. Cihazın önemli ölçüde operatörün etkili ve doğru artar, çünkü her zaman noktası için kesin bir zaman aralığı, özelliği çok kanallı pipet kullanılarak elde edilmiştir. Ayrıca, numunenin kaplama tekniği, bunun yerine 100 ul kaplama ve el 10 ul 5 ayrı damlalar büyük ölçüde kaplama süresini azaltan ve doğruluğunu artırır yuvalı plakalar üzerinde her bir tekrar için kaplanmıştır, yayma, seri seyreltmeden sonra değiştirilmiş son sayım nedeniyle başına iyi 5 kaplama örneklerinden puanlanır. Toplu olarak, bu optimizasyon prosedürleri ve standardizasyon tahlilin tekrarlanabilirliğini artış, farklı operatörler farklı zamanlarda art arda tutarlı sonuçlar elde edilebilir.

Bu protokol Bu deney için fagositik hücrelere yerine epitel hücrelerini kullanırdaha küçük bir 96 oyuklu bir formatta. Salmonelloz patojenezinin araştırılması, en yaygın olarak kullanılan epitel hücre hattı, insan epitelyum heterojen kolorektal adenokarsinomundan türetilen Caco-2'dir. Caco-2 hücreleri ile normal 24-çukurlu kültür çanak istilası testi kullanarak, her bir zaman noktasında geri kazanılan bakteri gerçek sayısı, özel bir fenotipleme çoğaltma için 22.5 saat bir zaman noktasında, duruma göre çok daha düşük olacak şekilde J774 veya RAW264 gibi fagositik hücrelerin .7 makrofajlar, (yayınlanmamış veri) kullanılmıştır. Bu durumda, bu daha da her bir sıra daha az olan konakçı hücreler, 96 oyuklu bir kültür çanağı kullanarak fenotiplendirilmesini yapılmasını kolaylaştırır. Bu makrofajlar hücreleri aktif fazla bakteri içselleştirmiş kaybetmesine yol açabilecek bakteriler, yutmak olabileceği bilinmektedir ve aynı zamanda Salmonella görünüşe Caco-2 hücrelerinde daha yavaş çoğaltmak olduğunu göz ardı edilemez. Hayatta ve içinde makrofaj hücreleri çoğaltmak için Salmonella yeteneği patogenezinde önemli roller ile ilişkilidirsalmonelloz, yani, masif konak inflamasyon yanıtları tetikleme ve sistemik enfeksiyon 1 kolaylaştırılması. Biz esas konak etkileşimleri onların potansiyel nişan için hesaplama boru hattı seçilen genlerin büyük bir set fenotipik değiştirilmiş ve standardize Gentamisin koruma deneyi istihdam. Bu Salmonella mutantların yaklaşık% 50 fagositik hücreleri içinde hücre içi kopyeleme yapan genler gibi bireyler belirlenmiştir ortaya çıktı.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

Bu proje (AJB ve LGA, R01 AI076246 için) Sağlık NIAID National Institutes için bir hibe ile kısmen desteklenmiştir. Salmonella mutant koleksiyonu kısmen Ulusal Sağlık hibe Enstitüleri (MM için, U01 A152237-05, R01 AI07397-01, R01 ve R01 AI039557-11 AI075093-01) HKP, R21 kısmen Sağlık hibe Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından, (tarafından desteklenen AI083964-01, 1R0 1AI083646-01, 1R56AI077645, R01 AI075093). Biz kopya kaplama ve koleksiyonunda mutantlar teyit için Steffen Prowollik teşekkür ederim.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) Life Technologies 11965
Fetal bovine serum HyClone SH30910.03
T-75 Cell culture flask vented filter cap Nest Biotechnology 708003
100x Non-Essential Amino Acids Life Technologies 11140
Cell scraper BD Falcon 353086
96-well Cell culture plate Corning Incorporated 3595
Luria-Bertani (LB) broth MP Biomedicals 3002-075
14 ml Polypropylene Round-Bottom Tube BD Falcon 352059
PBS pH 7.4 (1x) Life Technologies 10010
Triton X-100 Sigma T-8787
Kanamycin solution Sigma K0254
Gentamicin solution Sigma G1272
0.25% Trypsin-EDTA Life Technologies 25200
Trypan blue Sigma T8154

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Haraga, A., Ohlson, M. B., Miller, S. I. Salmonellae interplay with host cells. Nat Rev Microbiol. 6, 53-66 (2008).
  2. Mandell, G. L. Interaction of intraleukocytic bacteria and antibiotics. The Journal of clinical investigation. 52, 1673-1679 (1973).
  3. Elsinghorst, E. A. Measurement of invasion by gentamicin resistance. Methods Enzymol. 236, 405-420 (1994).
  4. Elsinghorst, E. A., Weitz, J. A. Epithelial cell invasion and adherence directed by the enterotoxigenic Escherichia coli tib locus is associated with a 104-kilodalton outer membrane protein. Infect Immun. 62, 3463-3471 (1994).
  5. Behlau, I., Miller, S. I. A PhoP-repressed gene promotes Salmonella typhimurium invasion of epithelial cells. J Bacteriol. 175, 4475-4484 (1993).
  6. Hueck, C. J., et al. Salmonella typhimurium secreted invasion determinants are homologous to Shigella Ipa proteins. Mol Microbiol. 18, 479-490 (1995).
  7. Steele-Mortimer, O. Infection of epithelial cells with Salmonella enterica. Methods Mol Biol. 431, 201-211 (2008).
  8. Foster, J. W., Spector, M. P. How Salmonella survive against the odds. Annu Rev Microbiol. 49, 145-174 (1995).
  9. Edwards, A. M., Massey, R. C. Invasion of human cells by a bacterial pathogen. Journal of visualized experiments JoVE. 10, (2011).
  10. Molinari, G., et al. The role played by the group A streptococcal negative regulator Nra on bacterial interactions with epithelial cells. Mol Microbiol. 40, 99-114 (2001).
  11. Van der Velden, A. W., Lindgren, S. W., Worley, M. J., Heffron, F. Salmonella pathogenicity island 1-independent induction of apoptosis in infected macrophages by Salmonella enterica serotype typhimurium. Infect Immun. 68, 5702-5709 (2000).
  12. Santos, R. L., Zhang, S., Tsolis, R. M., Baumler, A. J., Adams, L. G. Morphologic and molecular characterization of Salmonella typhimurium infection in neonatal calves. Vet Pathol. 39, 200-215 (2002).
  13. Lawhon, S. D., et al. Role of SPI-1 secreted effectors in acute bovine response to Salmonella enterica Serovar Typhimurium a systems biology analysis approach. PLoS One. 6, e26869 (2011).
  14. Drecktrah, D., Knodler, L. A., Galbraith, K., Steele-Mortimer, O. The Salmonella SPI1 effector SopB stimulates nitric oxide production long after invasion. Cell Microbiol. 7, 105-113 (2005).

Tags

Bulaşıcı Hastalıklar Sayı 90, dernek istila çoğaltma fenotip hücre içi patojenler makrofajlar
Fenotipinin yüksek verim Deneyi<em&gt; Salmonella enterica</em&gt; Typhimurium Derneği, Invasion, ve Makrofagların Çoğaltma
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Wu, J., Pugh, R., Laughlin, R. C.,More

Wu, J., Pugh, R., Laughlin, R. C., Andrews-Polymenis, H., McClelland, M., Bäumler, A. J., Adams, L. G. High-throughput Assay to Phenotype Salmonella enterica Typhimurium Association, Invasion, and Replication in Macrophages. J. Vis. Exp. (90), e51759, doi:10.3791/51759 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter