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Immunology and Infection

마우스 감염 모델에서 뇌 막 염에 구 이렇게 뵙 Biofilms의 조사 역할에 대 한 감염 intracranial Subarachnoidal 경로

Published: July 1, 2018 doi: 10.3791/57658

Summary

여기, 우리 구 이렇게 뵙 수 막 염에 biofilms의 역할을 공부 하는 쥐에 감염 intracranial subarachnoidal 경로 설명 합니다. 이 감염 모델은 또한 다른 세균성 수 막 염의 병 인 세균성 수 막 염에 대 한 새로운 약물의 효능을 연구 하 고 적합 합니다.

Abstract

구 이렇게 뵙 는 전세계 돼지의 주요 세균성 병원 체 뿐만 아니라 신흥 동물 매개 대리인입니다. 인간과 돼지, 뇌 막 염에서는 S. 이렇게 뵙 감염의 주요 징후입니다. 적당 한 감염 모델 병원 균으로 인 한 질병의 메커니즘을 이해 하는 필수적인 도구입니다. 마우스 감염의 여러 노선 S. 이렇게 뵙 감염의 병 인 연구 개발 되었습니다. 그러나, 감염의 복, intranasal, 그리고 정 맥 노선 공부 biofilms에서 기질 등 뇌에 직접 뇌 막 염에 S. 이렇게 뵙 표면 구성 요소의 역할에 대 한 적합 하지 않습니다. Intracisternal 접종 S. 이렇게 뵙 감염에 대 한 사용 되었습니다, 하지만 정밀 사출 사이트 설명 하지 하고있다. 여기, 감염 intracranial subarachnoidal 경로 S. 이렇게 뵙 수 막 염에 biofilms의 역할을 조사 하기 위해 마우스 모델에서 설명 했다. S. 이렇게 뵙 planktonic 셀 또는 biofilm 상태 셀 직접 3.5 m m는 bregma에서 rostral 위치한 사출 사이트를 통해 쥐의 거미 막 밑 공간에 주입 했다. Histopathological 분석 및 증가 mRNA TLR2의 표현과 biofilm 상태 셀을 주사 하는 생쥐에서 뇌 조직의 cytokines 명확 하 게 표시 S. 이렇게 뵙 biofilm S. 이렇게 뵙 수 막 염에 확실 한 역할을 합니다. 이 감염 경로 감염, 호스트-박테리아 상호 작용의 연구를 수의 다른 경로 통한 확실 한 장점이 있습니다. 그것은 평가, 뇌에 직접 호스트 면역 반응에 세균성 구성의 효과 허용 하는 또한, 그리고 중앙 신경 조직에 세균 입구를 모방. 감염의이 경로 다른 박테리아에 의해 발생 하는 뇌 막 염의 메커니즘을 조사에 대 한 확장할 수 있습니다. 또한, 그것은 또한 세균성 수 막 염에 대 한 약물의 효능을 테스트를 사용할 수 있습니다.

Introduction

이렇게 뵙 구 (S. 이렇게 뵙)은 수 막 염, 폐 렴, septicaemia, 심장 내 막 염, 관절염1등 심각한 질병을 일으키는 돼지, 전세계의 주요 세균성 병원 체 이다. 그것은 또한 새로운 동물 매개 대리인입니다. 지금까지, 그것은 9 serotypes 인간, 2, 4, 5, 9, 14, 16, 21, 24, 그리고 31 serotypes2,,34를 포함 하 여 감염을 일으킬 수 보고 되었습니다. 인간과 돼지, 뇌 막 염에서는 S. 이렇게 뵙 감염의 주요 임상 증상 중 하나입니다. 베트남, 태국, S. 이렇게 뵙 는 어른5에 수 막 염의 주요 원인입니다. 미생물 biofilms는 미생물을 서로 게 고착 하 고 집중 인터페이스; 그들은 세균 독성, 다양 한 환경에 항생제 저항5생존에 필수적입니다. Biofilms는 일반적으로 일반적으로 포함 하는 다 당 류, 단백질과 DNA6세포 외 매트릭스 둘러싸여 있습니다. 후자는 호스트 염증 성 반응과 cytokine 생산7유도 수 있습니다. Biofilm 형성은 이전 연구에서 연쇄 구 균 수 막 염에서 포함 되기 위하여 알려졌다. Biofilms는 연쇄 상 구 균 agalactiae 염 tilapia 물고기 모델에 기여할 biofilm 형성 뇌 조직 내에서 공개 되었습니다 하 고 meningeal 주위 vivo에서 내부 복 부 접종8표면. 수 막 염, 중 연쇄 상 구 균 균 biofilm 같은 상태 이며 이러한 biofilm 상태에 박테리아 했다 마우스 감염 모델9에 수 막 염 유도에 더 효과적. 또한 우리의 이전 연구, 생존 분석10여 세균 독성에 기여 하는 S. 이렇게 뵙 마우스 뇌에서와 관련 된 biofilm 상태. 그러나, S. 이렇게 뵙 수 막 염에서 biofilm 참여에 대 한 직접 증거 조사 더 필요합니다.

S. 이렇게 뵙 감염의 동물 모델에서 마우스 복 (i.p.)11, intranasal (i.n.)12, 정 맥 (i.v.)13및 감염14, intracisternal (i.c.) 경로 사용 하 여 개발 되어 15 , 그러나 16., 감염의 i.p., i.n., 및 i.v. 노선 표면 구성 요소 S. 이렇게 뵙 는 뇌에 직접 뇌 막 염의 역할을 공부 하 고 적합 하지 않습니다. Biofilms에서 세포 외 기질 포함 됩니다. I.c. 접종 S. 이렇게 뵙 감염을 위해 사용 되었다, 비록 정확한 주사 부 하지 그 논문에서 설명 하고있다. 반면, stereotaxic 좌표 intracranial subarachnoidal 접종에 대 한 사출 사이트의 명확 하 게 이전 연구17에서 설명 하고있다. 이 접종 점과 더 단순한 실험 프로토콜의 쉽게 인식 허용. 또한, 감염 intracranial subarachnoidal 경로 sinuses 또는 중간 귀17, 그리고 중간 귀 및 S. 이렇게 뵙 로 인 한 수 막 염의 관계에서 중앙 신경 조직에 세균 입구를 모방 매드 슨 18에 의해 증명 되었습니다. 또한, 마우스에서 감염 intracranial subarachnoidal 경로 적용 하 여 우리 시연 S. 이렇게 뵙 작은 RNA rss04 우리의 이전 연구10에 수 막 염에 기여 한다.

현재에서 연구, 감염 intracranial subarachnoidal 경로 S. 이렇게 뵙 수 막 염에 biofilms의 역할을 조사 하기 위해 쥐에 사용 되었다. 마우스 감염의이 경로 의해 planktonic 셀 또는 biofilm 상태 셀 S. 이렇게 뵙 의 감염 되었다. Histopathological 분석 및 TLR2 biofilm 상태 세포를 주입 하는 쥐의 뇌 조직에서 cytokines의 증가 mRNA 표현 명확 하 게 표시 S. 이렇게 뵙 biofilm 수 막 염에 기여.

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Protocol

마우스 감염 실험 했다는 실험실 동물 모니터링 위원회의 장쑤 성, 중국에 의해 승인 및 실험 동물 센터의 난징 농업 대학교에서 수행 (허가 번호: SYXK (Su) 2017-0007).

1입니다. 박테리아의 준비

참고: S. 이렇게 뵙 serotype 2 악성 긴장 P1/7 수 막 염19병에 걸린 돼지 로부터 격리 했다. 스트레인 P1/7 토 드-휴이 트 국물에서 성장 했다 (THB, THB의 리터 당 수식: 심장 주입, 3.1 g, neopeptone, 20.0 g, 포도 당, 2.0 g, 염화 나트륨, 2.0 g; disodium 인산 염, 0.4 g, 나트륨 탄산염, 2.5 g)와 한 천 토 드-휴이 트 (THA, 리터 당 수식에 도금 그쪽으로: 심장 주입, 3.1 g; neopeptone, 20.0 g; 포도 당, 2.0 g; 염화 나트륨 2.0 g; disodium 인산 염, 0.4 g; 탄산 나트륨 2.5 g; 한 천, 15.0 g) 37 ° C, 5% CO2.

  1. 컬렉션의 스트레인 P1/7 planktonic 셀
    1. 중간 로그 단계 문화에서 planktonic 셀의 5 mL을 수집 (OD600= 0.6), 8000 × g에서 3 분 동안 원심 및 다음 PBS로 3 회 세척.
    2. 셀 5 튜브, aliquot THB에서 25% 글리세롤의 5 mL을 resuspend 하 고-80 ° c.에 저장
  2. 컬렉션의 스트레인 P1/7 biofilm 상태 셀
    1. 20 mL의 숙박 문화를가지고 고 신선한 THB;의 180 mL에 추가 10 라운드 배양 배지로 희석된 문화를 동등 하 게, 분한 다음 24 h에 대 한 5% CO2 에서 37 ° C에서 인큐베이터에 접시를 넣어.
    2. 부 화, 후 접시 resuspend은 접시를 준수 하지 박테리아를 부드럽게 흔들어 고 다음는 상쾌한 포부에 의해 무시.
      참고: 접시를 부드럽게 흔들어 하 고 resuspending는 앙금을 피하십시오.
    3. Biofilm 상태 셀을 수확, 퇴적 물을 완전히, resuspend 다음 새로운 튜브에 샘플을 전송 하는 PBS의 5 mL를 추가 합니다.
    4. 다음 매개 변수는 마지막 단계에서 biofilm 상태 셀 sonicate: 60 W, 4 사이클 5 s 오프 및 10 s.
    5. 8000 × g에서 3 분 centrifuge 고-80 ° c.에 상쾌한 저장
      참고:는 상쾌한 biofilm 구성 요소를 포함할 수 있습니다 그리고 동물 실험 (3 단계)에 설명 된 대로 감염 전에 biofilm 박테리아 resuspend를 사용할 수 있습니다.
    6. THB에 10 mL 25% 글리세롤과 앙금을 resuspend 하 고-80 ° c.에 biofilm 상태 셀을 저장

2. 스캐닝 전자 현미경 (SEM) 분석

  1. 수집 된 biofilm 상태 셀과 planktonic 셀 4 ° c.에 12-24 h에 대 한 4 %paraformaldehyde 사용 하 여 수정
  2. 증류수와 신속 하 게 샘플을 헹 구 고 탈수 순차적으로 30 분 각 솔루션에 대 한 에탄올 (25%, 50%, 70%, 90%, 및 100%)의 증가 농도와 샘플.
  3. 더블 양면 테이프와 홀더를 금속 금과 팔라듐으로 증발 기에서 마지막으로 코트 그들 말린된 샘플을 준수 합니다.
  4. 다음 매개 변수를 사용 하 여 스캐닝 전자 현미경에 의해 샘플을 관찰: EHT (여분 고전압) = 10 kV; WD (작동 거리) = 7.0 또는 8.0 m m; 확대 = 5000 ×; A 신호 SE1 =.

3. 동물 실험

  1. SPF 6 주 오래 된을 사용 하 여이 연구에서 여성 BALB/c 마우스. 그 주사 부는 있는 3.5 m m는 bregma에서 rostral 감염의 intracranial subarachnoidal 경로 통해 모든 쥐를 감염. 사출 사이트의 stereotaxic 좌표 Chiavolini17에 의해 명확 하 게 설명 했다.
    1. Histopathological 분석, 대 한 감염 쥐 (그룹 당 5 쥐)의 2 개 그룹 planktonic 셀 또는 biofilm를 사용 하 여 상태 세포 3 × 107 콜로 니 형성 단위 (CFU)의 복용량에 그리고 또 다른 5 마우스 컨트롤 PBS를 주입 했다.
    2. TLR2 및 두뇌에서 cytokines의 mRNA 표현의 검색 감염 쥐 (그룹 당 6 쥐)의 두 개의 추가 그룹에 대 한 3 × 107 CFU의 복용량에 상태 세포 planktonic 셀 또는 biofilm를 사용 하 여.
    3. 그쪽으로에 직렬 희석을 도금 하 여 실행 가능한 박테리아의 수를 결정 합니다.
    4. 추가 연구에 대 한 감염 된 후 12 h에서 모든 마우스 안락사
      참고: 재고 매체에 글리세롤 감염 하기 전에 제거 되어야 합니다. Planktonic 전지와 biofilm 상태 셀-80 ° C에서 복구 PBS로 3 회를 씻어 있습니다. Planktonic 세포는 PBS를 가진 resuspended 그리고 감염;에 대 한 적절 한 복용량을 희석 biofilm 상태 셀 (1.2.5 단계)에서 저장 된 상쾌한와 함께 resuspended 고 감염에 대 한 적절 한 복용량을 희석. 감염에 대 한 볼륨 50 µ L 해서는 안됩니다.
  2. 뇌 조직에서 TLR2 및 cytokines의 mRNA 표현 검색
    1. 뇌 조직의 RNA 추출 키트를 사용 하 여에서 총 RNA를 추출 합니다.
      1. 각 마우스에 대 한 전체 뇌 조직의 RNA를 추출 하기 위한 사용 합니다. 전체 뇌 조직을 5 튜브 나눕니다. 100mg 뇌 조직에 차지 하 고 키트에 의해 제공 lysing 매트릭스를 포함 하는 각 관에 세포 솔루션의 1 mL를 추가 합니다.
      2. 40 대 한 균질 화기에 튜브를 처리 6.0, 그리고 원심 분리기 튜브 12000 × g와 4 ° C에서 5 분에 대 한 설정에서 s.
      3. 원심, 후 위 단계는 새로운 microcentrifuge 튜브 전송.
      4. 실내 온도;에 5 분에 대 한 전송된 샘플을 품 어 클로 프롬, 10에 대 한 소용돌이의 300 µ L 추가 s, 다음 실 온에서 5 분 동안 품 어 고.
      5. 12000 ×에서 튜브 원심 g 및 4 ° C 5 분에 대 한 새로운 튜브에 위 단계를 전송.
      6. 5 시간 동안 그것을 반전 하기 전에 튜브를 감기 절대 에탄올의 500 µ L을 추가 하 고 적어도 1 시간 동안-20 ° C에서 샘플을 저장.
      7. 12000 ×에서 튜브 원심 g와 15 분 및 제거는 상쾌한 4 ° C. RNase 무료 H2o. 찬 75% 에탄올 500 µ L와 펠 릿을 세척
      8. 제거는 에탄올, 공기 건조 실 온, RNase 무료 H2o.의 100 µ L에서 resuspend RNA에서 5 분 동안 펠 릿
      9. 실 온에서 5 분 동안 RNA를 품 어 고 RNA bioanalyzer를 사용 하 여 RNA 농도 결정 합니다.
    2. CDNA 합성을 한 thermocycler 반전 녹음 방송 (RT) 시 약 키트와 함께 사용 하 여 게놈 DNA (gDNA)의 제거를 포함 하 여 수행 합니다.
      1. RNA의 1 µ g는 튜브 포함 2 µ L 5 x gDNA 제거 버퍼의, 1 µ L gDNA 제거 효소, RNase 무료 H2O의 때까지 추가 볼륨 도달 10 µ L. Incubate 42 ° c.에서 2 분
      2. 믹스 마스터의 10 µ L을 추가 (RT 효소의 1 µ L 믹스 나, RT 뇌관 믹스의 1 µ L, 버퍼 2, x 5의 4 µ L 및 RNase 무료 H2O 4 µ L) 마지막에서 반응 솔루션 단계 및 다음 부드럽게 섞는다. RT 반응으로 즉시 진행: 37 ° C 15 분 그리고 85 ° C 5에 대 한 s.
      3. SYBR 실시간 정량 Pcr 키트와 함께 실시간 PCR 기계를 사용 하 여 실시간 정량 PCR (RT-정량) 분석을 수행. 20 µ L의 총 볼륨까지 효소 x 2의 10 µ L, 앞으로 뇌관, 역방향 뇌관의 0.8 µ L, 0.4 µ L를 이용한 참조 염료 II x 50의,의 cDNA 템플릿과 RNase 무료 H2O 2 µ L의 0.8 µ L를 추가 합니다.
      4. 다음 열 매개 변수를 사용 하 여 3 중에서 각 샘플을 실행: 30 94 ° c s 5의 40 주기 다음 95 ° c, s 및 34 s 15의 마지막 단계와 60 ° C에서 95 ° C, 60 ° C에서 1 분에 그리고 15 s 95 ° c.에 실시간 정량 Pcr를 위한 뇌관은 표 1에 나열 됩니다. 하우스키핑 유전자 B2m18s rRNA 내부 제어로 사용 되었다.
    3. 2-ΔΔCt 방법에 따라 상대 겹 변경을 계산 합니다.
  3. 조직학 단면도의 관찰
    1. 24 시간 10% 포 르 말린으로 고정, 후 조직 조각 2-3 m m에서의 적절 한 크기로 고정된 뇌 조직을 재구성 합니다.
    2. 조직 조각을 포함 카세트에 넣고 자동 진공 탈수로 탈수에 대 한 새로운 통 솔루션에 몰두.
    3. 고정된 조직에 밖으로가 고 각 솔루션에서 30 분 (70%, 80%, 95%, 95%, 및 100%) 에탄올의 농도 증가에 순차적으로 탈수.
    4. 15 분 동안 크 실 렌과 샘플을 transparentize 하 고 90 분 동안 60 ° C에 액체 파라핀에 찍어 후 포함 기계를 사용 하 여 포함.
    5. 파라핀 블록 포함 조직 3 µ m 조각으로 잘라, 45 ° C에서 물에 조각 타일 그리고 공기에서 건조.
    6. 60 ° C에서 3 h에 대 한 섹션을 품 어, haematoxylin 및 오신 (그)를 사용 하 여 메서드, 얼룩 그리고 중립 껌 함께 인감.
    7. 광학 현미경으로는 뇌의 histopathological 변화를 관찰 합니다. 4-포인트 그레이 딩 시스템 조직학 변화를 평가 하기 위해 사용 되었다. 짝이 없는 t 테스트를 사용 하 여 통계 분석을 위해.
      혼잡/출혈: 결 석, 점수 0; 초점 혼잡/출혈의 작은 영역 점수 1; 초점 혼잡/출혈의 넓은 지역 또는 초점 혼잡/출혈의 작은 지역의 여러 사이트 점수 2; 3 개 큰 초점 혼잡/출혈 사이트까지 점수 3; 혼잡/출혈 확산, 4 점수.
      괴 사: 결 석, 점수 0; 초점 괴 사 점수 1; 1-10 회 저 성 세포의 발생을 확산, 점수 2; confluent 괴 사의 foci 점수 3; 광범위 한 confluent 괴 사, 4 점수.
      선 동적인 세포 침투: 결 석, 점수 0; 몇 고 초점 침입, 점수 1; 다 초점 침투 또는 집계의 형성으로 침입 점수 2; 3 집계까지 점수 3; 그리고 더 이상의 집계 점수 4.

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Representative Results

SEM 분석 실험 조건에서 biofilm 형성 검사를 수행 했습니다. 그림 1에서 보듯이 planktonic 세포 (그림 1A)와 biofilm 주 세포 (그림 1B) 사이의 biofilm 형성에 상당한 차이가 있다. SEM 분석 biofilm 박테리아 덩어리에 있던 여러 레이어와 그들은 쌌 다 했다 기질, 동안 planktonic 박테리아 훨씬 조밀 하 고 주로 분산 개별적으로 보여주었습니다.

Biofilms, DNA 등의 세포 외 매트릭스의 구성 요소 호스트 염증 성 반응과 사이토카인 생산을 유도 할 수 있습니다. TLR2 cytokines CCL2 이후, 일리노이-6와 TNF-α 대뇌 염증 응답 이전 연구10,,1120,이 유전자의 표현 비교 되었다 mRNA에 따라 뇌 막 염에 관련 된 에에서 관련 된 vivo에서 planktonic 세포로 감염 된 쥐과 그 감염 된 biofilm 상태 셀에 대 한. 이 murine 뇌 조직에서 염증 반응에 biofilms의 효과 탐험 하 고 이루어졌다. 같이 그림 2, 감염 된 후 12 h에 TLR2, CCL2, 표현 일리노이-6와 TNF-α 감염 된 쥐의 두뇌에서 biofilm 상태 셀 planktonic 셀에 비해 크게 높았다.

Biofilm 박테리아로 감염 된 쥐 보다 planktonic 박테리아 감염 수 막 염 (경직 된 자세, 운동 실 조, 또는 경련)의 훨씬 더 심각한 징후를 보였다. P1/7 meninges, 대뇌 피 질, 뇌 실, 또는 diencephalon (그림 3)에 혼잡/출혈, 괴 사, 그리고 선 동적인 세포 침투 했다 S. 이렇게 뵙 긴장으로 감염 된 쥐에서 뇌 조직의 조직학 검사 . 12 h biofilm 박테리아 (그림 3A D), 감염 된 쥐에서 뇌 조직에 감염 된 후, 훨씬 더 심각한 병 적인 변화가 관찰 되었다 planktonic 박테리아 (그림 3E-H), 감염 된 쥐와 비교 혼잡/출혈, 괴 사, 또는 강렬한 선 동적인 세포 침투의 넓은 영역을 포함 하 여. 쥐에서 뇌에 심한 병 적인 변화 planktonic 감염 그리고 biofilm 박테리아는 표 2에 기록 되었다. 학적 변화 없고 신경학 상 증 후는 PBS를 주입 하는 쥐에서 관찰 되었다. 함께 찍은, 이러한 데이터 명확 하 게 보여준다 S. 이렇게 뵙 biofilms의 수 막 염 유도에 기여

Figure 1
그림 1: 의 SEM 이미지 변형 P1/7 planktonic 셀과 biofilm 상태 셀. 박테리아는 THB 매체에 교양 있었다. SEM 분석을 보여주었다는 planktonic 셀 (A) 매우 보다 적게 조밀 하 고 주로 분산 개별적으로, biofilm 박테리아 (B) 덩어리에 클러스터 된 하는 동안 여러 레이어와 그들은 세포 외 매트릭스에 쌌 다 했다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 2
그림 2: Biofilms 활성화 mRNA 표현의 CCL2, 일리노이-6, TNF-α와 TLR2 마우스 뇌 조직에서 vivo에서. 그룹 당 6 BALB/c 마우스 각 planktonic 셀 또는 biofilm 상태 셀의 3 × 107 CFU 감염의 intracranial subarachnoidal 경로 통해 주입 했다. 마우스 감염 된 후 12 h에서 안락사 되었다. 결과 배 세포에 감염 쥐 planktonic 세포에 감염 된 쥐와 비교 하는 biofilm 주에서 mRNA 표현의 변경 되 게 됩니다. (A) 유전자 B2m 참조 유전자;로 사용 (B) 유전자 18s rRNA 참조 유전자로 사용 되었다. 짝이 없는 t-테스트 통계 분석을 위해 사용 되었다. * * p ≤0.01와 * p 0.05. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 3
그림 3: 스트레인 P1/7 감염 쥐의 뇌 조직의 조직학 분석 planktonic 박테리아와 biofilm 상태 박테리아. A-D, biofilm 상태 박테리아; 감염 쥐에서 뇌 샘플 E-H, planktonic 박테리아로 감염 된 쥐에서 뇌 샘플. A, B, E 및 f: meninges과 대뇌 피 질; C와 g: 심; D와 h: diencephalon입니다. Δ, 혼잡/출혈; □, 괴 사; ○: 선 동적인 세포 침투. 확대 = 200 X; 눈금 막대 = 100 µ m. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

뇌관 이름 시퀀스 (5'-3') 유전자 기호
일리노이-6 앞으로 CTTCCATCCAGTTGCCTTCT Il6
일리노이-6 역 CTCCGACTTGTGAAGTGGTATAG Il6
TLR2 앞으로 CACTATCCGGAGGTTGCATATC Tlr2
TLR2 역 GGAAGACCTTGCTGTTCTCTAC Tlr2
앞으로 CCL2 CTCACCTGCTGCTACTCATTC Ccl2
CCL2 역 ACTACAGCTTCTTTGGGACAC Ccl2
앞으로 TNF-α TTGTCTACTCCCAGGTTCTCT Tnf
TNF-α 역 GAGGTTGACTTTCTCCTGGTATG Tnf
Β2m 앞으로 GGTCTTTCTGGTGCTTGTCT B2m
Β2m 역 TATGTTCGGCTTCCCATTCTC B2m
18 앞으로 GTAACCCGTTGAACCCCATT 18s rRNA
18 역 CCATCCAATCGGTAGTAGCG 18s rRNA

표 1: 실시간 정량 Pcr를 위한 뇌관.

Table 1
표 2: 감염 된 쥐에서 뇌에 총 histopathological 변경 S. 이렇게 뵙 변형 P1/7. 4-포인트 그레이 딩 시스템 프로토콜 3.3.7 섹션에에서 설명 된 대로 조직학 변화를 평가 하기 위해 사용 되었다. 총 점수는 histopathological 변화에서 점수의 합으로 계산 되었다. 평균은 마우스의 총 점수/수로 계산 됩니다. 짝이 없는 t-테스트 통계 분석을 위해 사용 되었다. * * p ≤0.01입니다.

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Discussion

여기서 설명 하는 감염 intracranial subarachnoidal 경로 감염의 다른 경로 통한 확실 한 장점이 있습니다. 호스트-박테리아 상호 작용 및 중앙 신경 조직에 세균 입구를 모방 하는 뇌에 직접 호스트 면역 응답에 세균성 구성의 효과 연구 조사 수 있습니다. 따라서,이 감염 경로 조사 다른 박테리아에 의해 발생 하는 뇌 막 염의 메커니즘에 대 한 확장할 수 있습니다. 또한, 그것은 또한 세균성 수 막 염에 대 한 약물의 효능을 테스트를 사용할 수 있습니다.

이 모델을 사용 하 여 좋은 결과 얻으려면 다음 중요 한 단계는 명시적. Biofilm 형성 실험 조건 하에서 시험 될 필요가 있다. 현재의 연구에서는 그것은 스캐닝 전자 현미경 분석을 사용 하 여 시험 되었다. 조직 문화 접시 방법 및 튜브 방법21와 같은 다른 방법 또한 biofilm 형성 검사를 사용할 수 있습니다. 감염, 전에 1 일 planktonic 셀과 biofilm 상태 셀의 aliquots CFU 결정-80 ° C에서 해 동 될 필요가 있다. 다음 날, 박테리아 감염에 대 한 CFU에 따라 적절 한 복용량에 희석 한다. 포함 되도록 PBS 요구와 모의 감염 제어 그룹에서 마우스 주입 모의 감염 제어 그룹 감염 실험 기간 동안 아무 발현을 전시 한다. 적절 한 감염 복용량을 결정 하는 예비 실험이 좋습니다 그래서 다른 긴장 다른 전염 성 접종 할 수 있습니다. 현재 연구에서 3 × 107 CFU 감염에 대 한 복용량은 우리의 예비 실험에 따라 사용 되었다. 이 복용량 biofilm 박테리아의 수 막 염 및 예비 실험에서 감염 후 모든 5 쥐 48 h에에서 후속 죽음의 심각한 표시를 유도 수 있었습니다.

혈액 또는 혈액 cerebrospinal 유체 장벽을 S. 이렇게 뵙 여의 장애는 원인 수 막 염22,,2324에 중요 한 단계입니다. 감염 intracranial subarachnoidal 경로 이러한 장벽을 돌파 S. 이렇게 뵙 수 평가 적합 합니다. 이 목표를 달성 하기 위해 감염, i.p., i.v., i.n., 등의 다른 경로 사용할 수 있습니다.

여기, 우리가 먼저 S. 이렇게 뵙 biofilm 수 막 염 감염 intracranial subarachnoidal 경로 사용 하 여 유도에 기여를 보여줍니다. 이 감염 모델 추가 S. 이렇게 뵙 수 막 염의 메커니즘을 이해 하는 데 도움이 뿐만 아니라 또한 다른 박테리아와 세균성 수 막 염에 대 한 새로운 약물의 효능에 의해 발생 하는 뇌 막 염의 병 인을 공부를 위해 적당 하다.

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Disclosures

저자는 공개 없다.

Acknowledgments

이 작품은 국가 주요 연구 및 개발 프로그램의 중국 [2017YFD0500102];에서 교부 금에 의해 지원 되었다 [31572544]; 중국의 국가 자연과학 기초 수의 Etiological 생물학 [SKLVEB2016KFKT005]; 주 키 연구실 상하이 농업 기술 개발 프로그램, 중국 [G2016060201] 적용.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Todd Hewitt Broth(THB) Becton, Dickinson and Company DF0492078 Dissolve 30 g of the powder in 1 L of purified water. Autoclave at 121° for 15 min.
Agar DSBIO 16C0050 Dissolve 15 g of the powder in 1 L of THB. Autoclave at 121° for 15 min.
Milli-Q Reference Water Purification System Merck KGaA Z00QSVCUS Without Dnase/ Rnase
NaCl Tianjin Kemiou Chemical Reagent Co., Ltd 10019318 Dissolve 8 g NaCl, 0.2 g KCl, 1.42 g Na2HPO3 , 0.27 g KH2PO4 in 1 L of purified water. Autoclave at 121° for 15 min. Use KOH to adjust pH to 7.4.
Na2HPO3 Xilong Scientific Co., Ltd 9009012-01-09 Dissolve 8 g NaCl, 0.2 g KCl, 1.42 g Na2HPO3 , 0.27 g KH2PO4 in 1 L of purified water. Autoclave at 121° for 15 min. Use KOH to adjust pH to 7.4.
KCl Xilong Scientific Co., Ltd 9009017-01-09 Dissolve 8 g NaCl, 0.2 g KCl, 1.42 g Na2HPO3 , 0.27 g KH2PO4 in 1 L of purified water. Autoclave at 121° for 15 min. Use KOH to adjust pH to 7.4.
KH2PO4 Xilong Scientific Co., Ltd 9009019-01-09 Dissolve 8 g NaCl, 0.2 g KCl, 1.42 g Na2HPO3 , 0.27 g KH2PO4 in 1 L of purified water. Autoclave at 121° for 15 min. Use KOH to adjust pH to 7.4.
KOH Xilong Scientific Co., Ltd 9009014-01-09 Dissolve 8 g NaCl, 0.2 g KCl, 1.42 g Na2HPO3 , 0.27 g KH2PO4 in 1 L of purified water. Autoclave at 121° for 15 min. Use KOH to adjust pH to 7.4.
Glycerol Sionpharm Chemical Reagent Co., Ltd 10010618 Diluted with equal volumu of purified water, autoclave at 121° for 15 min
4% paraformaldehyde Sionpharm Chemical Reagent Co., Ltd 80096675
25% Glutaraldehyde Sionpharm Chemical Reagent Co., Ltd 30092436 10-fold diluted with purified water for fixation.
Ethanol Sionpharm Chemical Reagent Co., Ltd 10009218
Chloroform Sionpharm Chemical Reagent Co., Ltd 10006818
Spctrophotometre DeNovix Inc. DS-11+
Ultrasound cell crusher NingBo Scientz Biotechnology Co.,Ltd JY96-IIN
Centrifuge Hitachi Koki Co., Ltd CT15RE
Refrigerator Aucma Co., Ltd DW-86L500
Scanning electron microscope Zeiss EVO-LS10
FastRNA Pro Green Kit MP Biomedicals #6045-050
FastPrep-24 Instrument MP Biomedicals 116005500
Instrument for PCR SensoQuest GmbH 1124310110
QuantStudio 6 Flex Thermo Fisher Scientific 4485689
SYBR Premix Ex Taq II Takara Biomedical Technology (Beijing) Co., Ltd RR820A
PrimeScript RT reagent kit with gDNA Eraser Takara Biomedical Technology (Beijing) Co., Ltd RR047A
Fully Enclosed Tissue Processor Leica Biosystems Nussloch GmbH ASP200S
Heated Paraffin Embedding Module Leica Biosystems Nussloch GmbH EG1150H
Semi-Automated Rotary Microtome Leica Biosystems Nussloch GmbH RM2245
Water bath for paraffin sections Leica Biosystems Nussloch GmbH HI1210
Autostainer XL Leica Biosystems Nussloch GmbH ST5010
Agilent 2100 Agilent Technologies G2939A
Optical microscope Olympus BX51

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References

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면역학 그리고 감염 문제 137 이렇게 뵙 구 intracranial subarachnoidal biofilm 수 막 염 마우스 감염 모델 세균성 독성
마우스 감염 모델에서 뇌 막 염에 <em>구 이렇게 뵙</em> Biofilms의 조사 역할에 대 한 감염 intracranial Subarachnoidal 경로
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Zhang, S., Gao, X., Xiao, G., Lu,More

Zhang, S., Gao, X., Xiao, G., Lu, C., Yao, H., Fan, H., Wu, Z. Intracranial Subarachnoidal Route of Infection for Investigating Roles of Streptococcus suis Biofilms in Meningitis in a Mouse Infection Model. J. Vis. Exp. (137), e57658, doi:10.3791/57658 (2018).

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