Name: Konak-Patojen Etkileşimlerinin İn Vitro Araştırılması için Organotipik Doku Model Sistemleri (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-03-28T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 41 s
Description: Keşfedin, organotipik doku modelleri kullanarak konak-patojen etkileşimlerini in vitro ortamda nasıl araştırılacağını. Bu yöntem, oral epitel ve biyofilm mikroorganizmaları arasındaki karmaşık ilişkileri anlamak için etkili bir platform sunar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

<table><tbody><tr><td>13 mm hidroksiapatit (HA) diskler</td><td>Plasma Biotal Limited</td><td>n/a (sipariş üzerine yapılır)</td><td>Diş yüzeyini taklit eden oral biyofilm oluşumu için substrat</td></tr><tr><td>19 G iğne (40 mm)&nbsp;</td><td>VWR</td><td>613-2028</td><td>HA disklerinin plakalardan çıkarılmasına yardımcı olmak ve eklerden dokuyu kesmek için kullanılır</td></tr><tr><td>24 iyi TC ile tedavi edilmiş kapaklı düz tabanlı mikrotitre plakaları&nbsp;</td><td>Bilimsel Laboratuvar Malzemeleri</td><td>3524 (100'lük paket)</td> <td>Biyofilmlerin kültürlenmesi ve doku ko-kültür deneyleri için plakalar</td></tr><tr><td>Asitle yıkanmış cam boncuklar (425-600 & mu; m)</td> <td>Merck: Sigma-Aldrich</td><td>G8772</td><td>RNA ekstraksiyonunun verimini artırmak için doku lizisi için&nbsp; &nbsp;</td></tr><tr><td>Actinomyces naeslundii DSM 17233&nbsp;</td><td>Leibniz Institute DSMZ</td><td>n/a</td><td>Karmaşık biyofilm modeli için kullanılan mikroorganizmalardan biri</td></tr><tr><td>Bead Mill 24 Homojenizatör (veya eşdeğeri)&nbsp;</td><td>Fisher Scientific</td><td>15-340-163</td><td>RNA ekstraksiyonunun verimini artırmak için doku lizisi için&nbsp; &nbsp;</td></tr><tr><td>Bijuteriler&nbsp; (7 mL)</td><td>Greiner Bio-One</td><td>189170 (torba başına 700)</td><td>Biyofilm sonikasyonu için kullanılır&nbsp; &nbsp;</td></tr><tr><td>cDNA sentez kiti (yüksek kapasiteli)</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>4368814 (200 reaksiyon için)</td><td>doku RNA'sından cDNA sentezi</td></tr><tr><td>Columbia Blood Agar (CBA) bazı&nbsp;</td><td>Thermo Fisher Scientific CM0331B</td><td>(500 gram için)</td><td>Aerobik mikroorganizmaların kültürlenmesi için CBA plakaları hazırlamak için kullanılır</td></tr><tr><td>Defibrine at kanı</td><td>E& Ø Laboratuvarlar</td><td>DHB</td><td>Aerobik ve anaerobik mikroorganizmaların kültürlenmesi için CBA ve FAA plakalarını desteklemek için kullanılır</td></tr><tr><td>Dulbecco'nun Fosfat Tamponlu Salin (dPBS: CaCl2 ve MgCl olmadan 2 )</td> Merck: <td>Biyofilm sonikat ile hücre ko-kültürü için</td> <td>Sigma-Aldrich</td><td>DB537</td> dPBS</tr><tr><td>Fusobacterium nucleatum ATCC 10953</td><td>Amerikan Tipi Kültür Koleksiyonu</td><td>yok</td><td>Karmaşık biyofilm modeli için kullanılan mikroorganizmalardan biri</td></tr><tr><td>Fusobacterium nucleatum subspecies (subspp.) vincentii DSM 19507</td><td>Leibniz Institute DSMZ</td><td>n/a</td><td>Karmaşık biyofilm modeli için kullanılan mikroorganizmalardan biri</td></tr><tr><td>GraphPad Prism (Sürüm 10)</td><td>GraphPad Software, Inc</td><td>n/a</td><td>Grafik oluşturma ve veri analizleri için&nbsp;</td></tr><tr><td>İnsan IL-8 ELISA kiti (plakalı kaplamasız ELISA kiti)</td><td>Thermo Fisher Scientific (Invitrogen)</td><td>88-8086-86 (10 x 96 test için)</td><td>Harcanan doku ortamının protein değerlendirmesi için ELISA kiti ve plakaları</td></tr><tr><td>İnsan Oral Epiteli (HOE)&nbsp;</td><td>Episkin</td><td>n/a (sipariş üzerine yapılır)</td><td>Ko-kültür model sistemi için kullanılan epitel dokusu</td></tr><tr><td>Aşılama halkaları (tek kullanımlık, 10 ve mikro; L veya eşdeğeri)&nbsp;</td><td>Fisher Scientific</td><td>12870155 (1000'lik paket)Katı</td> <td>ve sıvı ortamlarda mikrobiyolojik kültür için</td></tr><tr><td>MicroAmp Hızlı Reaksiyon 96 oyuklu qPCR plakaları (0,1 mL)&nbsp;</td><td>Thermo Fisher Scientific 4346907</td><td>(10 plaka için)</td>Doku Microbank <td>boncuklarının qPCR gen ekspresyonu profili için</td></tr><tr><td></td><td>Pro-Lab Diagnostics</td><td>PL.170</td><td>Mikroorganizmaların depolanması ve klonoptajı&nbsp;</td></tr><tr><td>Nükleaz içermeyen su</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>AM9935 (10 x 1.5 mL)</td> <td>qPCR deneyleri için RT-PCR sınıfı su&nbsp;</td></tr><tr><td>Petri Kapları (90 mm)</td><td>Fisher Scientific (Sterilin)&nbsp;</td><td>11309283 (500'lük paket)</td><td>Mikrobiyal kültür için agar plakalarının hazırlanmasında kullanılır</td></tr><tr><td>Fosfat tamponlu salin (PBS)</td><td>Thermo Fisher Scientific&nbsp;</td><td>18912014 (100 tabletlik paket)</td><td>Mikroorganizma standardizasyonu ve biyofilm yıkama adımları için PBS</td></tr><tr><td>Rneasy mini kit</td><td>Qiagen</td><td>74106 (250 reaksiyon için)</td><td>Doku için kolon bazlı RNA ekstraksiyon kiti&nbsp;</td></tr><tr><td>Roswell Park Memorial Institute 1640 orta boy</td><td>Merck: Sigma-Aldrich</td><td>R7755-10L (10 L için)&nbsp;</td><td>Biyofilm kültürü için medya&nbsp;</td></tr><tr><td>RT2 profil oluşturucu dizisi</td><td>Qiagen</td><td>330171 (ısmarlama)</td><td>gen ekspresyon profili oluşturma için hazır primerler içeren qPCR dizisi</td></tr><tr><td>Schaedler anaerob agar tabanı</td><td>Merck: Sigma-Aldrich (Millipore)</td><td>91019 (500 g için)</td><td>Titiz Anaerobik Agar plakaları hazırlamak için kullanılır&nbsp;</td></tr><tr><td>Schaedler anaerob suyu</td><td>Thermo Fisher Scientific&nbsp;</td><td>CM0497B (500 g için)</td><td>Anaerobik mikroorganizmaların büyümesi için sıvı ortam</td></tr><tr><td>Vidalı kapaklı Boncuk böceği O-Ring tüpü&nbsp;</td><td>Bilimsel Laboratuvar Malzemeleri</td><td>Z763837-1000EA (1000'lik paket)</td> <td>Bead Mill 24 homojenizatörde kullanım için, dokuyu parçalamak için</td></tr><tr><td>Sonikasyon banyosu</td><td>Fisher Scientific (Fisherbrand)</td> <td>yok</td><td>HA disklerinden biyofilmlerin sonikasyonu için&nbsp;</td></tr><tr><td>Streptococcus intermedius DSM 20753&nbsp;</td><td>Leibniz Enstitüsü DSMZ</td><td>n/a</td><td>Kompleks biyofilm modeli için kullanılan mikroorganizmalardan biri</td></tr><tr><td>Streptococcus mitis NCTC 12261</td><td>Ulusal Tip Kültürleri Koleksiyonu</td><td>n/a</td><td>Kompleks biyofilm modeli için kullanılan mikroorganizmalardan biri</td></tr><tr><td>Streptococcus oralis NTCC 11427&nbsp;</td><td>Ulusal Tip Kültürleri Koleksiyonu</td><td>n/</td><td>a Karmaşık biyofilm modeli için kullanılan mikroorganizmalardan biri</td></tr><tr><td>SYBR-green (qPCRBIO SyGreen Mix Hi-ROX)</td><td>PCR Biosystems</td><td>PB20.12</td><td>qPCR için SYBR-green karışımı&nbsp;</td></tr><tr><td>Todd Hewitt suyu</td><td>Merck: Sigma-Aldrich</td><td>T1438&nbsp;</td><td>Biyofilm kültürü için medya&nbsp;</td></tr><tr><td>Tripton soya suyu (TSB) medium</td><td>Merck: Sigma-Aldrich</td><td>22092 (500 g için)</td><td>Aerobik mikroorganizmaların büyümesi için sıvı ortam</td></tr><tr><td>Cımbız (150 mm, Paslanmaz Çelik, Tırtıklı)</td><td>RS-Pro&nbsp;</td><td>545-187</td><td>HA diskleri ve doku eklerini/doku ekstraktlarını taşımak için kullanılır</td></tr><tr><td>Üniversal tüpler ve nbsp; (30 mL)</td><td>Greiner Bio-One</td><td>201150 (torba başına 400 adet)</td><td>Sıvı kültürde mikroorganizmaların kültürlenmesi için kaplar&nbsp;</td></tr><tr><td>Veillonella dispar NCTC 11831</td><td>Ulusal Tip Kültürleri Koleksiyonu</td><td>n/a'Kompleks</td> <td>biyofilm modeli için kullanılan mikroorganizmalardan biri</td></tr><tr><td>&beta;-metakaptoetanol</td><td>Merck: Doku örneklerinde Sigma-Aldrich</td><td>M3148</td><td>RNaz deaktivasyonu</td></tr></tbody></table>

konak-patojen etkileşimlerinin İn vitro araştırılması için organotipik doku model sistemleri

Organotypic Tissue Model Systems for Investigating Host-Pathogen Interactions In Vitro

Bu deneyde, HOE, ağız sağlığından diş eti iltihabına (diş eti iltihabı olarak bilinir) geçişi temsil eden organizmayı içeren 7 tür biyofilm sonikata maruz bırakıldı. Bu hastalık, diş yüzeyinde diş plağı birikmesinden kaynaklanan mikrobiyal bozulmalara bağlı olarak dişeti veya ağız epitel dokusunun iltihaplanmasından kaynaklanır. Stimülasyonu takiben, doku ve harcanan ortam, yukarıda tartışıldığı gibi transkripsiyonel ve proteomik analizler için kullanılır. Bu deney için, biyofilm sonikat ile stimülasyon sonrası dokuda bir inflamatuar biyobelirteç panelinin gen ekspresyonu tespit edildi (Şekil 2). Bu, 16 farklı gen içeren özel yapım bir RT2 PCR profilleyici dizisi kullanılarak elde edildi ve gen ekspresyonu, temizlik geni GAPDH'ye normalizasyonu takiben uyarılmamış dokuya göre kat değişikliği olarak gösterildi. Mikrobiyal stimülasyon, CXCL5 hariç tüm genlerin ekspresyonunu arttırdı, NFKB, CCL2, CXCL1, CXCL3, CSF2, CSF3, TNF, IL1A, IL1B ve TLR4 için istatistiksel farklılıklar görüldü (Şekil 2A). En büyük kıvrım değişikliği CCL2, CXCL1 ve CSF3 için sırasıyla 16.9, 10.3 ve 15.1'lik artışlarla gözlendi (Şekil 2B).
Kullanılmış HOE ortamı, stimülasyonu takiben doku tarafından üretilen ve salınan proteinleri tespit etmek için proteomik analizler için kullanıldı. Bu, gen ekspresyonunun protein üretimi ile ilişkili olup olmadığını belirlemek için yararlıdır. Bunu yapmak için, kontrol dokusunda ve biyofilm sonikat ile uyarılmış dokuda IL8 gen ekspresyonu ve IL-8 protein salınımı değerlendirildi (Şekil 3). Gen ekspresyonu, daha önce tarif edildiği gibi IL8 ve GAPDH için primerlerle SYBR-green bazlı qPCR kullanılarak değerlendirildi3. HOE'deki IL8 mRNA ekspresyonu, biyofilm sonikat ile stimülasyonu takiben 8.67 kat artmıştır (Şekil 3A). Protein seviyesinde, IL-8 seviyeleri bir IL-8 ELISA kiti kullanılarak ölçüldü. Harcanan ortamdaki IL-8 konsantrasyonu, kontrol dokusunda ~ 1.005 ng / mL'den biyofilm sonikat ile uyarılan dokuda ~ 4.245 ng / mL'ye yükseltildi (Şekil 3B).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67487/67487fig01.jpg"> 
Şekil 1: Organotipik doku ko-kültür modelleri için farklı uygulamalar. Mikroorganizmaların standartlaştırılmış süspansiyonları, tür-konak etkileşimlerini araştırmak için doğrudan dokuya uygulanır (A). Bunlar genellikle kısa bir süre boyunca mikrobiyal kolonizasyonu değerlendirmek için kullanılır (ör., &lt;24 saat). Dağınık hücrelerin veya biyofilm agregatlarının dokular üzerindeki etkilerini araştırmak için kompleks biyofilmler sonikleştirilir (B). Bu önemlidir, çünkü daha önce bu tür hücrelerin planktonik veya biyofilm muadillerine kıyasla benzersiz fenotiplere sahip olduğu gösterilmiştir; bu amaçla, bozulmamış biyofilmler, konakçı (C) ile bitişik pozlama oluşturmak için ek daha küçük ekler kullanılarak doğrudan dokuya eklenebilir. Son olarak, dokudaki mikrobiyal kolonizasyon, biyofilm oluşumu ve büyüme dinamiklerini değerlendirmek için planktonik hücreler uygun kültür ortamında dokuya eklenir (D). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67487/67487fig01large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67487/67487fig02.jpg"> 
Şekil 2: 7 tür biyofilm sonikat ile stimülasyonu takiben HOE dokusunun gen ekspresyonu. mRNA ekspresyon katlama değişimi, kontrol altındaki HOE dokusunda, uyarılmamış numunelerde ve 100 μL 7 tür biyofilm sonikata (A) maruz kalan, temizlik geni GAPDH'ye normalize edilmiştir. mRNA ekspresyonunda en yüksek değişikliklere sahip üç gen (CCL2, CXCL1, CSF3) (B)'de gösterilmiştir. İstatistiksel analizler parametrik eşleşmemiş T-testi kullanılarak yapıldı ve anlamlı değişiklikler sırasıyla *p &lt; 0.05, **p &lt; 0.01 ve ***p &lt; 0.001 olarak gösterildi. Veriler, istatistiksel ve grafik yazılımları kullanılarak çizildi ve analiz edildi. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67487/67487fig02large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67487/67487fig03.jpg"> 
Şekil 3: HOE dokusu tarafından üretilen IL8 gen ekspresyonu ve IL-8 protein seviyeleri. SYBR-yeşil bazlı qPCR (A) ve ELISA metodolojisi (B) kullanılarak harcanan doku ortamından ölçülen IL-8 protein seviyeleri ile belirlenen HOE dokusunda IL8'in mRNA ekspresyon kat değişimi. İstatistiksel analizler parametrik eşleşmemiş T-testi kullanılarak yapıldı ve anlamlı değişiklikler sırasıyla *p &lt; 0.05 ve ****p &lt; 0.0001 olarak gösterildi. Veriler, istatistiksel ve grafik yazılımları kullanılarak çizildi ve analiz edildi. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67487/67487fig03large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>

Konak-Patojen Etkileşimlerinin İn Vitro Araştırılması için Organotipik Doku Model Sistemleri

Recapitulating the host-pathogen interface at the epithelial or mucosal barrier in vitro remains a challenging prospect for infection biologists. While ...

organotypic-tissue-model-systems-for-investigating-host-pathogen

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

İmmünoloji ve Enfeksiyon

Source: Alshehri, M. et. al., Organotypic Tissue Model Systems for Investigating Host-Pathogen Interactions In Vitro. J. Vis. Exp. (2025)This video demonstrates a co-culture model using multi-species oral biofilms and human oral epithelium. It highlights epithelial immune activation and enables the downstream analysis of host-pathogen interaction.

A Transwell Tissue Model for Studying Interactions Between Human Oral Biofilms and Epithelium

Bu videoda, fare bağırsak dokusu parçaları ile spesifik bağırsak bakterileri arasındaki etkileşimleri incelemek için bir ex vivo bağırsak organ kültürü sistemi kurma metodolojisini açıklıyoruz. Cihaz, ilki bağırsak dokusu lümenini birbirine bağlayan ve içine spesifik bakteri süspansiyonunu sağlayan ve ikincisi ex vivo doku canlılığını korumak için cihazın kuyularına sürekli olarak ortam sağlayan iki çift giriş-çıkış portundan oluşur.

Konak-mikrobiyota etkileşimlerini incelemek için bir ex vivo bağırsak organ kültürü sistemi

Konak-patojen etkileşimlerinin in vitro çalışması spesifik immün yanıtların karakterizasyonuna izin verirken, karmaşık yanıtların etkilerini gözlemlemek için in vivo modeller gereklidir. Candida albicans maruziyetini ve ardından Pseudomonas aeruginosa aracılı akciğer enfeksiyonunu kullanarak, ventilatörle ilişkili pnömoni patojenitesinde yer alan mikrobiyal etkileşimlerin bir fare modelini oluşturduk.

Mikrobiyal Toplulukları incelenmesi<em&gt; İn Vivo</em&gt;: Arası Ana aracılı Etkileşim Modeli<em&gt; Candida albicans</em&gt; Ve<em&gt; Pseudomonas aeruginosa</em&gt; Airways

Ex vivo organ kültürü, sağlam doku mimarisi bağlamında biyolojik süreçlerin araştırılmasına izin verir. Burada, bağırsakta doğuştan gelen bağışıklığı ve antimikrobiyal konak savunmasını incelemek için kullanılabilecek bir fare kolonunun ex vivo kültür yöntemini tanıtıyoruz.

<em&gt; Ex Vivo</emAntimikrobiyal Konak savunma Çalışmaları&gt; Kolon Organ Kültür ve Kullanımı

Gut ana bilgisayar-mikrop etkileşimleri sentetik bir sözlü topluluk, vitro gastrointestinal sindirim ve ince bağırsak epitel modeli birleştirerek yeni bir yaklaşım kullanarak değerlendirildi. Biz hücre istilası patojenler ve çoklu türler biyofilmler değerlendirmek veya bile probiyotik formülasyonları Beka sınamak için adapte edilebilir bir yöntem mevcut.

Sentetik bir bakteriyel konsorsiyum Vitro Gut ana bilgisayar-mikrop arabirimde canlılık değerlendirilmesi

Biz faktörler ana bilgisayar kodlama faaliyetlerini analiz için kullanılan her iki tüp bebek ve içinde vivo enfeksiyonu deneyleri tarif.

Bakteriyel Pathogen sonda için hücresel ve Organismic düzeyi ana bilgisayar yanıt için kullanma

Bu makale, ex vivo deneyleri için yeni bir bağırsak organ kültürü sistemi kullanarak konak mikrobiyom etkileşimlerini analiz etmek için benzersiz bir yöntem salamaktadır.

Konak-Mikrobiyota Etkileşimlerini Analiz Etmek için Bağırsak Bağırsak Organ Kültürü Sistemi

Burada, sabit bağırsak eşdeğerlerinin ışık mikroskobik değerlendirmesi için temel bir üç boyutlu (3D) bağırsak hücre hattı model sistemi ve bir parafin gömme protokolü oluşturmayı açıklıyoruz. Seçilen proteinlerin boyanması, klinik öncesi ilaç tarama çalışmalarında potansiyel kullanım için tek bir deneyden birden fazla görsel parametrenin analizine izin verir.

Bağışıklık Bileşenli Temel Üç Boyutlu (3D) Bağırsak Model Sistemi

Enteroidler, doku fizyolojisi ve patofizyolojisi, ilaç geliştirme ve rejeneratif tıp çalışmaları için yeni bir model olarak ortaya çıkmaktadır. Burada, ilgili doku hücresi tipleriyle ko-kültüre izin veren bir sığır birincil hücre 2D enteroid türevi kültür sistemini tanımlıyoruz. Bu model, gastrointestinal araştırma modellemesi için translasyonel bir avantaj sunar.

Translasyonel Biyomedikal Araştırma Uygulamaları için Sığır Primer Enteroid Türevli İki Boyutlu Tek Katmanlı Kültür Sisteminin Oluşturulması

Bu protokol, 2D olarak yetiştirilen bir mare prostat organoidi tabanlı modelin oluşturulmasını tanımlar. Organoid ayrıştırma, hücre tohumlama, farklılaşma, epitel bütünlüğü değerlendirmesi ve üropatogenik Escherichia coli ile in vitro enfeksiyonu içerir. Model, apikal erişilebilirlik sağlar ve geleneksel 3B organoid sistemlerin sınırlamalarını aşarak konak-patojen etkileşimlerini incelemek için uygundur.

Konak-Patojen Etkileşimlerini İncelemek İçin Fare Prostat Organoid-Tabanlı Modelin Oluşturulması

Çalışma, doku kök hücresinden türetilen bağırsak organoidleri kullanılarak bakteriyel enfeksiyonun in vitro incelenmesi için bir yöntem sunmaktadır. Protokol, organoidlerin iki boyutta nasıl kültürleneceğini ve farklılaştırılacağını, onları yapışkan-invaziv Escherichia coli ile enfekte edeceğini ve epitel bariyer sızıntısı, enfeksiyon görüntüleme ve epitel RNA yanıtı gibi önemli okumaları nasıl değerlendireceğini açıklar.

Konak-bakteri etkileşimlerini incelemek için invazin veya bazal zar ekstraktı üzerine iki boyutlu organoid kültürü

Keşfedin, organotipik doku modelleri kullanarak konak-patojen etkileşimlerini in vitro ortamda nasıl araştırılacağını. Bu yöntem, oral epitel ve biyofilm mikroorganizmaları arasındaki karmaşık ilişkileri anlamak için etkili bir platform sunar.

Konak-Patojen Etkileşimlerinin İn Vitro Araştırılması için Organotipik Doku Model Sistemleri

Daha fazla video keşfet