이 연구는 gavaging 정확한 양의 신생아 쥐에 probiotics의 과정을 자세히 설명합니다. 실험 설정 포함 하도록 최적화 되었다 하지만 probiotic 주입, 관리의 방법 및 내장에 있는 박테리아의 정량화에 국한 되지 않습니다.
인 간에 있는 질병의 진행 뒤에 메커니즘을 이해 하 성인 마우스 모델 널리 사용 되었습니다. 신생아 질병에 성인 마우스 모델에서 연구의 적용은 제한 됩니다. 더 잘 이해 하려면 질병의 진행, 호스트 응답 및 신생아의 개입의 장기적인 영향, 신생아 마우스 모델 가능성이 더 나은 적합 이다. 신생아 마우스 모델의 스파스 사용 부분에 이러한 작은 동물 들과 함께 작업의 기술적인 어려움을 지정할 수 있습니다. 신생아 마우스 모델 초기 생활에 probiotic 관리의 효과 결정 하 고 특히 신생아 마우스 창 자에 식민지를 설정 하는 기능을 평가 하기 위해 개발 되었다. 특히, 신생아 마우스에 probiotic 식민 평가, 유산 균 plantarum (LP) 신생아 마우스 위장에 직접 전달 했다. 이 위해, LP는 마우스 내 식도 (IE) gavage 통해 먹이로 관리 되었다. 높은 재현 방법 외상, 신생아 쥐의 취약성을 주어진 특히 중요 한 측면을 최소화 하면서 probiotic 약물의 정확한 관리를 허용 하는 IE gavage의 과정을 표준화 하기 위해 개발 되었다. 이 과정의 포함 가능성 식도 자극 또는 손상 및 포부의 경우 gavaged 잘못. 이 방법은 원심 식도로 IE gavage 포부의 기회를 줄일 수 있기 때문에 현재의 관행에 개선을 나타냅니다. Gavage, 따라는 probiotic의 식민 프로필 LP 특정 뇌관으로 추출 된 장 DNA의 정량적 중 합 효소 연쇄 반응 (정량)를 사용 하 여 추적 했다. 다른 쓰레기 설정 및 케이지 관리 기술 식민지 확산에 대 한 잠재력을 평가 하기 위해 사용 되었다. 프로토콜 IE 신생아 마우스 gavage 및 LP와 후속 식민 정량화의 복잡 한 세부.
유아, 초 probiotic 노출 연결 되었습니다 immunomodulatory 효과 선도 necrotizing enterocolitis, 아 토 피 성 피부염 및 패 혈 증1,2,3, 같은 질병의 발생률이 감소 하 4 , 그러나 5.,이 immunomodulatory 응답 뒤에 메커니즘은 도전 탐험 신생아 인체 실험 (순차 혈액 그립니다 및 생 검)에 샘플링에 한계를 주어진. 신생아 마우스 모델 장 microbiota에 변화와 probiotic 사용과 관련 된 신생아 면역 조절에 관련 된 행동의 메커니즘을 연구 수 있습니다. 불행히도, probiotics에 대 한 대부분의 마우스 모델 대부분에 초점을 맞춘 성인 쥐; 그러나, probiotics의 영향 가장 일찍 인생에서이 연령 그룹에 대 한 특정 모델은 유용한3,6될 것입니다 제안 될 것입니다. 또한, 신생아 마우스 모델은 더 나은 질병 및 개입으로 그들은 더 밀접 하 게 모방 개발 면역 및 미생물 시스템7,8 것으로 예상 된다 인간 유아의 초기 생활에 응용 프로그램을 위한 연구에 적합 ,,910. 목표 범위와 호스트와 그 미생물 간의 기계적 상호 작용에 초점을 맞춘 신생아 쥐의 probiotic 식민의 패턴을 공부 했다. 신생아 모델의 적합 한 묘사는 문학에서 찾지 못한 고 따라서 강력 하 고 표준화 된 방법의 개발에 대 한 필요성이 제시 되었다.
신생아 쥐에 다양 한 화합물의 구강 관리의 설립된 방법 임신 댐11 물 소스를 치료 하거나 관리를 촉진 하기 위하여 먹이 바늘을 사용 하 여 우유를 통해 원하는 화합물의 모성 전송 포함 oropharynx12로 원하는 화합물. 이러한 메서드는 정확한 복용량 요구 되어 있지 않은 및 치료 받는 사람 마우스에 의해 섭취 쉽게 실험을 위해 유용 합니다. Probiotics는 종종 함께 prebiotic galactooligosaccharide 및 fructooligosaccharide (FOS) probiotic 박테리아;에 대 한 영양의 근원으로 봉사 하는 등 관리 이러한 첨가물 화합물 점성 및 위에서 언급 한 방법론을 통해 관리 도전 솔루션을 확인 합니다. 초기 생활 (DOL)의 첫 날은 필요한 시작 하는 신생아 쥐에 probiotics 및 prebiotics의 정확한 금액을 관리 하는 방법 고안 (치료 제어 팔13,14,,1516사이 다른 probiotic 연구 관찰)로 gavage 기법, 식민 확산의 가능성을 개발 하는 과정 테스트 식민지 유산 균 plantarum (LP) 다른 gavage 일정과 새끼의 창 자에서의 관계 되는 풍부를 평가 했다. LP (ATCC 202195 스트레인), 최근 인간의 재판3에 설명 된 대로 포 (prebiotic)과 maltodextrin (첨가제)와 혼합의 gavage 당 109 콜로 니 형성 단위 (CFU)는 실험에 사용 되는 probiotic 준비에 의하여 이루어져 있었다. Probiotic 배달 IE gavage를 사용 하 여 달성 되었다와 프로세스 프로토콜 아래에 상세한. probiotic의 식민 프로필 LP 특정 뇌관을 사용 하 여 전체 창에서 추출 된 DNA의 실시간 확대를 사용 하 여 평가 되었습니다.
IE gavage의 절차는 안전 하 게 신생아 쥐에 있는 probiotic의 특정 복용량을 관리 하 개발 되었다. 액체의 소량 먹이 바늘을 사용 하 여 자신감 있는 복용량의 납품을 보장 하면서 포부를 방지 하기 위해 상부 위 장관에 전달 됩니다. 쥐의 창 자를 식민지 분석 2에 대 한 수집 및 6 일 게시물 gavage. DNA 추출에 대 한 절차는 probiotic 그람 양성 유기 체의 높은 수익률을 보장 하기 위해 수정 되었습니다. DNA의 정량 분석 추출 2 일 게시물 마지막 gavage 보여 상대적으로 높은 식민지 LP의 쥐 gavaged에 gavaged 마우스에 비해 2 일 마다 돌 2-8 사이의 매일. 또한 있었다 LP의 감소 6 일 동안 마우스의 장내에 변이 유기 체 것이 probiotic을 보여주는. 이러한 실험의 결과 높은 경직이 연령 그룹에서 함께 연구를 수행 하는 조건을 설정 합니다.
신생아 쥐에 probiotics의 장기 효과 관찰, 그것은 돌 2; 신생아 쥐에 투여 유사한 시작 시간 인간의 재판을 가리킵니다. Oropharyngeal 신생아 쥐의 문학에서 설명한 유와 실시 되었습니다만 돌 5-812,17 후 포부의 위험 때문에 잘된 삼 키는 역학 낮은 경우. 그러나, oropharyngeal 먹이 아니다 적합 돌 2 마우스에 대 한 포부의 파일럿 연구 (데이터 표시 되지 않음)에서 관찰 되었다. Probiotic 및 포부의 위험에 추가 prebiotic 솔루션의 점성 자연. IE gavaging 절차에 따라 위의 위장 지 대에 직접 원하는 볼륨을 제공 하면서 돌 2 마우스에 포부의 위험 최소화. 절차의 성공 처음 probiotic gavage을 주입 하는 식용 색소를 사용 하 여 검증 되었다. 식용 색소는 강아지의 피부를 통해 표시 되는 마커 역할을 합니다. 부정적 관찰 되었다 쥐에 gavaged와 식용 색소, 그리고 대규모 실험을 시작 하기 전에 이러한 방식 gavaging 절차의 유효성을 검사 하는 것이 좋습니다. 허 걱 반사 본된 게시물 gavage의 빠른 해상도 성공적인 gavage에 대 한 추가 표시기로 사용할 수 있습니다. 마우스 난방 담요에 배치 되 면 사후 gavage, 허 걱 반사 가시고 것입니다 하 고 호흡 주파수에 증가 20 초 이내에 관찰 될 것 이다. 30 초 이상 허 걱 반사의 연속 실패 gavage를 나타냅니다. 또한 성공적인 gavage는 먹이 바늘의 적절 한 삽입에 바로 위장의 심장 괄약근의 개통 위에 앉아 전구와 따라 다릅니다. 이 gavage 동안 칼 프로세스와 주 둥이의 끝 사이 길이 측정 하는 바늘에 표시는 마우스의 주 둥이 지난 이동 하지 않습니다 하 여 촉진 수 있습니다. 이 마우스에 부상의 위험을 최소화합니다. Gavage의 주파수는 실험 결과에 큰 영향을 가질 수 있습니다. 잦은 gavaging 또한 강아지와 장과 둥지의 지속적인 섭 동 때문에 어머니에 대 한 더 많은 스트레스를 만들 수 있습니다. 가장 최적의 gavage 일정 이며는 gavages는 적어도 자주 시간의 짧은 기간 동안 시스템에서 기대 효과 잃지 않고. 안전 및 절차의 불 임은 gavage 되도록 바늘 세척 및 압력가 마로 소독 사이 사용에 의해 살 균 해야 합니다. 스크럽과 여 물 압력가 마로 소독이 필요 하기 전에 주사기를 사용 하 여 바늘을 통해 어떤 남은 입자 내부 압력가 마로 소독 하는 동안 바늘에 encrust 수 있는 gavaging 절차를 방해할 수 있습니다 외부 사용에 엄격 하 게 세척.
다른 모든 gavaged 했다 새끼에서 높은 LP 식민 관찰 되었다 매일 새끼 gavaged에 비해 하루. 매일 그리고 잠재적으로이 새끼에 의해 섭취 상대적으로 더 많은 우유를 통해 더 많은 영양분을 받고 probiotic이 새끼 gavaged에 감소 된 스트레스로 인해 수 있습니다. Probiotic 치료 복용량 의존 이전 마우스 모델18,19 에서 공부 하고있다 고 따라서 정확한 복용량의 관리는 중요 하다. 준비 하는 probiotic 솔루션 관리 CFU의 정확한 수를 얻으려면 모든 gavage 전에 도금입니다. Probiotic 유기 체 혐 기성 이면 그것은 차이 CFU aerobically 또는 anaerobically를 경작 하는 때에 인지 확인 하는 것이 중요입니다. LP facultative 혐 기성 이므로, 그것은 두 가지 방법 모두를 사용 하 여 경작 되었다 고 CFU에 차이가 관찰 했다.
게시물 gavage 장의 LP 부하 분석 수행은 높은 품질과 정량 DNA 샘플을 사용 하 여. 치료 및 제어 그룹 사이 LP DNA 오염을 최소화 하기 위해 다른 바늘, 먹이 biosafety 캐비닛 및 수술 장비 사용 되었다 최고 품질 샘플을 보장 하기 위해. 소장에 probiotic의 정확한 측정에 최적화 된 DNA 추출 방법이 필요합니다. 자에서 DNA 추출에 대 한 가장 효율적인 방법을 여러 구슬을 단계20,,2122구타를 포함 한다. 이 메서드는 구슬 구타를 사용 하 여 창 자 박테리아의 추출에 대 한 채택 하 고 감소 표현을 관찰 (< 102 복사본 복구) 전체 내장 DNA 추출에 LP의. LP는 세포 벽에서 peptidoglycan의 상당한 금액을 그램 양성 유기 체, peptidoglycan 해체 단계 lysozyme23,24 효소 세포의 용 해 버퍼를 추가 사용 하 여 프로토콜 최적화 했다. 이 두 배 이상으로 동일한 장 샘플에 LP의 표현을 증가. Lysozyme 치료 단계를 치고 구슬 생물의 세포를 용이 하 게 하는 동안 외부 층의 해산을 보장 합니다. 조직의 금액의 최적화, 가닛 구슬의 유형 및 중단 비즈를 사용 하 여 기간 최적의 DNA 제품 PCR 분석을 얻기 위해 필요 하다.
예방 또는 치료 사전 용어 및 용어 신생아에서 시행 하는 probiotics의 긍정적인 영향 최근 연구25,26,,2728에서 입증 됩니다. Probiotics에 대 한 적절 한 신생아 마우스 모델의 설립 probiotics의 보호 효과 풀고 보증 된다. 여기에 설명 된이 프로토콜 신생아 마우스 작업 probiotics를 사용 하 여 익숙하지 않은 연구자에 대 한 가이드를 나타냅니다. 인간의 건강과 질병을 공부 하는 동안 설치류 microbiota와 문제에도 불구 하 고이 메서드는 probiotics 인해 미생물의 변화를 이해에 초점을 맞춘 연구를 확장할 수 있습니다. 이 모델은 또한 다른 발달 단계에 걸쳐 호스트 미생물 상호 작용 및 면역 응답을 공부 하는 플랫폼을 제공 합니다.
The authors have nothing to disclose.
BC 아동 병원 연구소 직장 교육 및 마우스에서 지원 UBC 수 의사와 동물 케어 시설 직원에 게 감사 합니다. 브리티시 컬럼비아의 대학 및 학과 실험 의학 연구 자금에 대 한 감사.
1 mL tuberculin syringe with slip tip | BD | 309659 | |
1.2% Triton X-100 | Millipore-Sigma | X100-100ML | |
2 mM sodium EDTA | Thermo Fisher Scientific | 15575020 | |
20 mM Tris·Cl | Thermo Fisher Scientific | 15568025 | |
5% dextrose and 0.9% NaCl injection solution | Baxter Corp. | JB1064 | |
Alphaimager | Alpha Innotech | N/A | Gel imaging system |
Anaerobic jar | Millipore-Sigma | 28029-1EA-F | 2.5 L |
BD GasPak EZ anaerobe container system sachets | BD | 260678 | |
BD Difco Lactobacilli MRS Broth | BD | 288130 | |
Disruptor Genie | Scientific Industries Inc. | SI-D236 | |
Feeding/oral gavage needles for newborn mice and rats | Cadence Science Inc. | 01-290-1 | 24 Gauge, 1” needle length, 1.25 mm ball diameter |
Fructooligosaccharides | Millipore-Sigma | F8052 | from chicory |
Garnet bead tubes 0.70 mm | Qiagen | 13123-50 | |
iTaq Universal SYBR Green Supermix | BioRad | 172-5120 | |
Lactobacillus plantarum (Orla-Jensen) Bergey et al. | ATCC | BAA-793 | for qPCR standard curve |
Lyophilized probiotic bacteria | N/A | N/A | |
Lysozyme | Thermo Fisher Scientific | 89833 | |
Maltodextrin | Millipore-Sigma | 419672 | dextrose equivalent 4.0-7.0 |
Mini-Sub Cell GT Cell | BioRad | 1704406 | Gel chamber |
Nanodrop 1000 | Thermo Fisher Scientific | N/A | |
QIAamp Blood and Tissue kit | Qiagen | 51504 | |
StepOnePlus Real-Time PCR System | Thermo Fisher Scientific | 4376600 | |
UltraPure Agarose | Invitrogen | 16500-500 | |
Ultrapure dH2O | Invitrogen | 10977023 |