Неинвазивная Визуализация врожденного иммунного ответа в данио рерио личинок модели<em> Streptococcus iniae</em> Инфекция

Streptococcus iniae является одним из основных водных патогенов, которые способны вызвать системное заболевание и в рыбе и человека ^1. В то время как S. iniae несет ответственность за больших потерь в отрасли аквакультуры, также потенциал зоонозных патогенов, способных вызвать заболевание у ослабленных людей хостов с клиническими патологиями подобных тем, которые вызваны другими стрептококковой патогенов человека. Учитывая, что его сходство с патогенами человека, важно изучить S. Патогенез болезни iniae в контексте естественного хозяина. Взрослых данио модель S. iniae инфекции показал надежную инфильтрацию лейкоцитов в принимающих локализованного места инфекции, а также к быстрому времени на проведение смерть, слишком малое время, чтобы включать в адаптивной иммунной системы ^7. Для того, чтобы получить в глубокий взгляд на врожденного иммунного ответа к S. iniae инфекции в естественных условиях, необходимо использовать модель, более склонны к пна инвазивной живого изображения.

Личиночной данио имеет ряд преимуществ, которые делают его более привлекательным модель позвоночных для изучения хозяин-патоген взаимодействий. Данио рерио относительно недороги и просты в использовании и обслуживании по сравнению с моделями млекопитающих. Адаптивного иммунитета не является функционально зрелого до 4-6 недель после оплодотворения, но личинки имеют высоко консервативны позвоночных врожденной иммунной системы комплемента, с Toll-подобных рецепторов, цитокинов и нейтрофилов и макрофагов с антимикробными возможностей в том числе фагоцитоза и респираторного взрыва ^{2-6, 8-11.} Кроме того, генетический трактабильность и оптическая прозрачность эмбриональных и личиночных стадий развития позволяет для генерации стабильных трансгенных линий с флуоресцентно меченые клетки иммунной системы, что делает его можно рассматривать хост-патоген взаимодействий в реальном времени в естественных условиях. Генерирование этих трансгенных линий с использованием photoconvertible белок, такой как Dendra2 позволяет отслеживать отдельные происхождения клетки-хозяина и судьбы на протяжении инфекции ^12.

При разработке данио личинок модель инфекции, выбранное место микроинъекции будет определить, является ли инфекция первоначально локализовано или системным. Системные крови инфекции в хвостовую вену или в воздуховоде Кювье наиболее часто используется для изучения микробных патогенов в данио и полезны для изучения взаимодействий между хозяином и микробных клеток, ответов цитокинов, а также различия в вирулентности между штаммами возбудителя. Для более медленных растущих микроорганизмов, в начале инъекции в желточного мешка эмбриона на стадии 16-1,000 клеток могут быть использованы для генерации системной инфекции ^13,14, с оптимальной стадии развития для микроинъекции медленно растущих микроорганизмов обнаружили, что между этап 16 до 128 клеток ^15. Тем не менее, желточного мешка инъекции многих микробов на более поздних стадиях развития принимающей правило, смертельным для тон пройдет за счет богатой питательными веществами среды для микробов и отсутствие Лейкоциты проникают ^16-18.

Локализованы инфекция обычно приводит к направленной миграции лейкоцитов по направлению к месту инфекции, которые могут быть легко количественно с неинвазивной визуализации. Этот тип инфекции может позволить для вскрытия механизмов, которые обеспечивают миграцию лейкоцитов, а также исследование различных миграционных и фагоцитирующих возможностей различных групп населения лейкоцитов. Локализованные инфекции также могут быть использованы при изучении различий в вирулентности между бактериальных штаммов, а также изучения механизмов вторжения микробов, так как физические барьеры хоста должно быть скрещенными за местной инфекции, чтобы стать системным. Данио рерио, как правило, поднял при температуре 25-31 ° С ^19, но они также могут быть сохранены при температуре выше, чем 34-35 ° С в течение исследований инвазивности определенных патогенов человека с жесткими требованиями температурывирулентности ^{20, 21.}

Много различных сайтов были использованы для создания изначально локализованного бактериальной инфекции, включая заднего мозга желудочка ^22, спинной хвостовой мышцы ^{18, 23} полости перикарда и слухового пузырька (уха) ^{5, 16, 24.} Тем не менее, было обнаружено, что введение бактерий в хвостовой мышцы может вызвать повреждение тканей и воспаление независимо от бактерий, которые могут исказить результаты при исследовании лейкоцитов ответ ^13. Хотя и не столь ущерб, связанный с введением в мозге и, хотя это изначально лишены лейкоцитов у молодых эмбрионов, задний мозг желудочка постоянно получает больше иммунных клеток с течением времени, как микроглии выбирать местожительство. Задний мозг желудочка также более трудные локации к изображению. Слухового пузырька является замкнутую полую полость без прямого доступа к сосудистой ^{25, 26.} Это, как правило, лишены Leukocytes, но лейкоциты могут быть привлечены к слуховым пузырьком в ответ на воспалительные стимулы, такие как инфекции. Это также предпочтительным местом микроинъекции бактерий в данио в возрасте 2-3 дней после оплодотворения (DPF) из-за легкости обработки изображений и визуализации инъекции. Таким образом, мы выбрали слухового пузырька как нашем сайте локализованного бактериальной инфекции.