여기 우리는 혈 청에서 항 체의 Shigellacidal 활동을 측정 하는 프로토콜을 제시. 혈 청은 박테리아와 외 인 보수, 인 큐베이 팅, 혼합 그리고 반응 혼합물은 한 접시에 도금. 실행 가능한 박테리아는 계산, 자동된 식민지 열거자를 사용 하 고 살 균 titer를 결정 하는 데 사용 되는 식민지를 형성 한다.
혈 청 살 균 분석 (Sba)는 항 체의 기능 활동을 측정 하 고 많은 수십 년 동안 사용 되었습니다. Sba는 직접 바인딩할 박테리아 및 보완 활성화에 대 한 혈 청 항 체의 능력을 평가 하 여 항 체 살인 활동을 측정 합니다. 이 보완 활성화 결과 세포와 대상 박테리아의 살인. 이 분석 실험은 그들은 생물 학적 기능 있는이 항 체, 항 체는 감염 방지에 재생할 수 있습니다 역할을 연구 하는 연구자 수 있도록 명료 하 항 체 생산을 측정 넘어 가기 때문에 중요 합니다. Sba 많은 인간 병원 체에 대 한 면역 반응을 연구 하는 데 사용 되었습니다 하지만 현재 이질균 에 대 한 아무 널리 허용된 방법론. 역사적으로, Sba 되었습니다 매우 노동 집약적인 살아남은 박테리아를 정확 하 게 계량에 많은 시간이 걸리는 단계 요구. 이 프로토콜 설명 간단 하 고, 강력 하 고 높은 처리량 분석 결과 혈 청 체 외에서 이질균 에 대 한 조치 기능 항 체 관련. 여기 설명 하는 방법을 전통적인 Sba, 냉동된 세균성 주식의 사용을 포함 하 여 많은 이점이, 96 잘 접시, 마이크로-문화 시스템, 그리고 자동화 된 식민지 세 시험. 모든 이러한 수정은 보다 적게 노동 집약 및 더 높은 처리량이 분석이 결과 확인합니다. 이 프로토콜은 간단 하 고 빠르게 여전히 간단한 기술과 쉽게 사용할 수 있는 시 약을 사용 하는 동안 전통적인 Sba 보다 수행 하. 프로토콜 여러 독립적인 실험실에서 성공적으로 적용 되었습니다 이며 분석 결과 강력 하 고 재현할 수 있습니다. 분석 결과 사전 임상으로 임상 연구에서 면역 반응을 평가 하기 위해 사용할 수 있습니다. Shigellacidal 항 체 titers (예방 접종 또는 감염 중) 항 원 노출 전후 모두 얼마나 기능 항 체 응답 생성의 광범위 한 이해와 보호 면역에 그들의 공헌에 대 한 수 측정 이 표준의 개발, 잘 특징 분석 결과 Shigella 백신 디자인을 촉진 크게 수 있습니다.
S. sonnei , S. flexneri 3a, Shigella flexneri 2a, shigella serotypes 역학 보급 세계적으로 보여줍니다. 설사 질병 이러한 Shigella 종의 영향 군사, 여행자 발생1, 그리고 개발 도상국2에서 5 세 미만 아이 들 설사 죽음의 주요 원인. 그러나 현재 없습니다 허가 백신 Shigella으로부터 보호 하기 위해,, 개발의 여러 단계에서 여러 후보 백신 있습니다. 이 백신 개발에 현재 기타 예방 조치의 많은 Shigella lipopolysaccharide (LPS)에 대 한 생산 하는 항 체에 초점. LPS는 매력적인 백신 후보 주요 표면 항 원 그리고 Shigella 자연 감염 유도 serotype 특정 방식으로 다시 감염에 대하여 보호 될 수 있는 LPS-특정 항 체 때문입니다. 따라서, 성공적인 Shigella 백신 가능성이 있어야 합니다 멀티-발렌타인 및 대상 3-4 Shigella serotypes 세계적으로 순환 긴장3,4, 의 70-80%에 대 한 면역을 유도 하 5 , 6.이 Shigella 백신 후보자를 평가 하는 분석 여러 다른 serotypes에 대 한 특정 해야 합니다.
백신 후보자를 평가 하기 위한 현재 면역학 분석 실험 측정 항 체 titers의 수준에 집중 하지만 몇 가지 특징이 잘 분석 기능 항 체를 평가 하는. 병원 체 특정 항 체는 박테리아 표면 항 원, 바인딩 등을 접착을 방지 하는 기능 메커니즘의 숫자를 통해 감염을 퇴치에 대 한 책임 때문에 항 체 기능적 능력의 시험이 중요 하 고 상피 세포, 세균 세포 또는 opsonization 그리고 식 균 작용, 지정 하 고 직접 바인딩 및 보충 폭포를 시작 하 여 병원 균을 죽이고의 감염. 항 체에 의해 박테리아의 직접적인 살인 항 체 대상 박테리아의 표면 구성 요소를 바인딩할 많은 zymogens는 궁극적으로 박테리아에서 기 공 형성에 결과 셀의 활성화에 지도 보충 폭포를 시작 하는 경우에 발생 세포 및 박테리아 죽음을 발생합니다. 이 직접 죽이 항 체 및 보완을 순환 하 여 박테리아의 감염 방어의 중요 한 초기 라인 있을 수 있습니다.
자연적으로 감염 된 개인은 그들의 세라에 shigellacidal 활동 항 체를 있다. 이러한 Shigella-특정 항 체는 7,8분석 실험 전통적인 보완-중재 살인을 사용 하 여 발견 했다. 이질균에 대 한 보호의 살 균 항 체에 대 한 역할 있을 수 있음을 나타냅니다. 전통적인 bactericidal 분석 실험은 그들의 실행에서 간단: 혈 청은 열 (내 생 보완 활동 파괴)을 비활성화 하 고 관심의 박테리아와 혼합. 외 인 보수는 특정 농도에이 혼합물에 추가 됩니다. 반응 혼합물 세균성 살해 수 있도록 인 큐베이 팅 하 고 콜로 니 형성 단위 (CFUs)을 확인 후 도금. CFUs 계산 됩니다, 일단 50% 살인 지 (반) 산출 될 수 있다 고 SBA titer 결정. 이 절차는 비교적 간단 하 고, 하는 동안 이러한 분석 노동 집약 하 고 수 수 하 고 결과 매우 다양 수 있습니다. 이러한 제한 뿐만 아니라 현재 아무 특징이 잘 기능 분석에 대 한 존재 이질균. 따라서, 우리 성공적으로 개발 하 고 가장 임상 관련 종자9의 3 Shigella 살 균 활동을 측정 하는 간단 하 고, 높은 처리량 분석 결과 자격. 이 프로토콜 분석 결과 효율성과 재현성을 향상 시키는 수정 SBA를 설명 합니다. 이러한 개조의 첫 냉동된 세균성 주식의 사용 이다. 단일 사용 주식의 생산 또한 분석 결과를 분석 결과 가변성을 감소 시키고 있는 동안 각 분석 결과 대 한 문화 신선한 박테리아를 필요가 없습니다. 또 다른 시간과 노동 96 잘 접시 분석 결과 포맷의 사용은 저장 하는이 프로토콜을 이용. 이 샘플의 직렬 희석 농도의 범위를 테스트할 수 있도록 수 있습니다. 그것은 또한 도금 사각 접시에 샘플에 대 한 멀티 채널 펫의 사용에 대 한 수 있습니다. 이러한 사각형 접시 문화 시스템을 생산 하는 마이크로-식민지와 함께에서 사용 되는 경우 한 천 배지는 분석 결과 대 한 요구의 수는 감소 됩니다. 함께 자유롭게 사용할 수 있는 식민지 계산 소프트웨어, 원래 폐 렴 다중화 opsonophagocytic 분석 결과 (MOPA)10, 살인에 대 한 개발 가능, 자동화, 신속 하 고 신뢰할 수 있는 식민지 열거 합니다. 이러한 개선의 모든 줄일 실습 시험 시간 및 높은 처리량 시스템 여러 접시 한 번에 실행 될 수 있도록.
이 프로토콜은 3 이질균, SBA는 여기에 설명 된의 가장 임상 관련 serotypes에 대 한 최적화 되었습니다 동안 다른 많은 세균성 병원 균에 쉽게 적용할 수 있습니다. 다른 박테리아와이 프로토콜의 사용 가능성, 뿐만 아니라이 프로토콜 점 막 샘플 같은 다른 관련 샘플 형식에서 항 체의 분석을 포함 될 수 있습니다, 시작 물자로만 혈 청을 사용 하 여 확장 가능성이 있다 타 액과 배설물 샘플을 포함합니다. 예방 접종 후 면역 응답을 조사 하는이 분석 결과 사용 하 여 백신의 합리적인 디자인을 선도 하는 예방 접종에 의해 생성 된 면역 반응에 대 한 광범위 한 통찰력을 제공할 수 있습니다 그리고 어떻게 자연 면역의 이해에 원조 개발.
여기에 설명 된 프로토콜에서는 혈 청 항 체의 shigellacidal 활동을 평가 하기 위해 기능 면역 분석 결과 보여 줍니다. 분석 결과 이전 Shigella 백신에서 제어 인간의 세라 함께 사용된9 했다 S. flexneri 3a에 대 한 특정이 프로토콜 단일 클론 항 체에 대 한 설명에서 연구11. 혈 청이 분석이 결과에서 테스트의 소스 다를 수 있습니다 널리 전 임상 동물 샘플에서 인간의 임상 샘플, 그리고 혈 청 샘플의 shigellacidal 활동 예방접종 및 노출 개인 경험에 의해 영향을 받을 것 이다. 어떤 분은 밀접 하 게 관련된 serotypes, 특히 S. flexneri 2a와 S. flexneri 3a 사이 예상 있을 수 있습니다 하지만 작은 분 S. sonnei9에 비해 이러한 긴장에서 볼 수 있다. SBA의 항 체-항 원 바인딩에 의해 보충 폭포의 활성화에 초점을 맞추고. 따라서, BRC 시 약의 취급이이 프로토콜의 실행에 관련 된 많은 중요 한 단계 중 하나입니다. BRC는 그것의 일관 된 성능과 다른 살 균 분석12,,1314NSK의 낮은 수준 때문에이 시험에 사용 하기 위해 선정 됐다. BRC의 활동 온도 민감한 이며 적절 한 조치를 동결 해 동 사이클 최소화는 BRC 싱글 볼륨으로 aliquoted 그리고 분석 결과에 사용 직전 BRC aliquots는 신속 하 게, 해 동을 보장 하기 위해 이동 해야 합니다. 보수 활동의 일관성이 분석이 결과의 재현성에 영향을 줄 것 이다. 분석 결과 재현성에 영향을 주는 다른 중요 한 단계는 생산 및 세균성 주식 희석입니다. 그 분석 결과 시작 하기 전에 적절 한 세균성 주식 희석 결정 됩니다, 분석 결과 성공으로 일관 된 생산의 컨트롤 A와 B에 따라 CFU 카운트 평균 자리 당 ~ 120 CFU 중요 하다. 소프트웨어에 의해 수 있는 관광 명소를 위해서, 그것도 필수적 플레이트 박테리아를 사용 하는 기술을 성공적으로 실행 됩니다. 증 착 세균성 솔루션 및 명소 실행 ~ 2-3 접시의 기울이기의 cm은 좋은 소프트웨어에 의해 정확한 계산에 대 한 바로 크기와 올바른 배포의 식민지를 생산을 위한 중요 한. 정확 하 고 일관 된 결과이 프로토콜에 의해 생산 됩니다 보장 모든이 단계를 습득
모든 중요 한 단계는 실행 하는 경우에 잘 있을 수 있습니다 여전히 수정 하거나이 프로토콜 문제를 해결 하는 데 필요한 경우. 다른 박테리아를 평가 하기 위해이 프로토콜의 수정 하룻밤 LBA 판 부 화 온도, 마이크로-식민지의 형성을 보장 하기 위해 최적화를 해야 합니다. 다른 변종 박테리아 또는 항 체의 혈 청, 다른 소스 보완 농도의 최적화를 요구할 수 있습니다. NSK 값과 제어 세라의 KIs 또한 분석 결과 적절 하 게 작동 하는지 확인을 모니터링 해야 합니다. NSK 하지 이상 70% 상승 한다. 세라 다 안 해야 하는 컨트롤의 기 이상 ± 2SD를 의미 한다. 성공적이 고 일관 된 결과 얻기 위해이 프로토콜을 사용 하는 경우는 위에서 설명 하는 중요 한 단계에 특별 한 주의 함께 여기에 설명 된 대로 모든 단계를 수행 하는 데 필요한 것입니다.
이 프로토콜은 Shigella 연구 커뮤니티에 중요 한 필요를 채우고, 하는 동안 그것은 그것의 제한 없이입니다. 이 프로토콜 생물 학적 자료에 의존 하며, 따라서 항상 제어 하기 어려운 몇 가지 변화를 있을 것입니다. 다른 많은 소스에서 보완 활동 변화 분석 실험에 있는 가변성에 기여할 수 있습니다. 이 줄이기 위해 보수를 적절 하 게 처리 하 여 구입 하기 전에 활동에 대 한 보수의 새로운 많은 테스트 중요 하다. 그것은 또한 균질 공급을 알려진 활동 보수 많이의 풀을 만들 도움이 될 수 있습니다. 이 프로토콜은 디자인에 의해 간단 하 고 어떤 특수 장비가 필요 하지 않습니다 이며 소프트웨어를 열거 하는 자동화 된 식민지 자유롭게 사용할 수 있습니다. 이 단순 이점이 동안, 거의 모든 실험실에서 사용 될이 프로토콜을 허용 여전히 필요지 않습니다 하룻밤 부 화. 최근 분석 실험 훨씬 짧은 보육 요구 하지만 전문, 예비 시 약15필요가 설명 했습니다. 이 분석 결과의 또 다른 한계는 그것의 현재 모양에서 그것은 한 번에 하나의 세균성 종 조사입니다. Shigella 필드에서 multivalent 백신을 만들려는 욕망은 하 고 다중 방식으로 병원 체를 평가할 수 있는 면역학 분석 실험 데 큰 가치 이다. 이 분석 결과,이 필요를 충족을 나중에 수정할 수 있지만 현재의 형태로, 그것은 단일-플렉스 분석 결과.
이 분석 결과 몇 가지 제한, 그것은 여전히 기존 또는 다른 방법에 비해 많은 이점이 있다. 이러한 장점은 훨씬 노동 집약 및 전통적인 Sba 보다 더 높은 처리량이 메서드의 실행을 결합 하는 많은 개선을 포함 합니다. 모든 재료와 이것을 완료 하는 데 필요한 시간을 줄이기 위해 도움이 냉동된 세균성 주식의 사용, 96 잘 접시 분석 결과 형식, 큰 사각 접시에 도금, 사진 촬영 및 자동 식민지 세, 식민지의 채색 분석 결과입니다. 이 분석 결과 또한 어떤 특수 시 약 또는 장비 필요로 하지 않기 때문에 다른 높은 처리량 방법에 비해 이점이 있다. 기본적인 시 약 및 자유롭게 사용할 수 있는 소프트웨어를 모든 실험실 설정에서 응용 프로그램에 대 한 수 있도록 설명 하는 프로토콜을 수행할 수 있습니다.
모든이 프로토콜을 제공 하는 장점 많은 미래의 수사에 그것의 사용을 지원 합니다. 분석 결과 적으로 예방 접종 이나 자연 감염 후 면역 반응의 검사에 적합 합니다. 이 응용 프로그램 SBA Shigella 백신 연구에 귀중 한 도구에 대 한 허용 하 고 이미 그것에이 백신의 능력을 보여주었다 Shigella 바이오-공액 백신에서 백신 immunogenicity를 평가 하기 위해 사용 되었습니다. 16기능 항 체 생산을 유도. 이 프로토콜은 광범위 하 게 여러 실험실에 의해 테스트 되었습니다 하 고 안정적이 고 재현 가능한 결과9를 생산 하기 위해 표시 되었습니다. 동일한 샘플17다른 살 균 분석 실험 사용 하 여 테스트 하는 경우이 프로토콜 또한 유사한 결과 생성 합니다. 이 분석 결과 의해 생성 된 데이터에 일관성 그리고 다른 더 오래 된 방법의 호환성 정확 하 게 혈 청 샘플에서 살 균 활동을 평가 하기 위한 강력한 도구. 분석 결과 또한 쉽게 추가 샘플 형식 평가를 적용할 수 있습니다. 혈 청은 성인 임상 시험에서 쉽게 사용할 수, 재판 유아 및 소아;에 초점에 충분 한 혈 청을 얻을 하기가 어려울 수 있습니다. Shigella 백신에 대 한 최종 대상 인구 중 하나입니다. 이러한 시련에 전체 혈액은 정기적으로 필터 종이에 수집 하 고 건조. 이 유형의 SBA를 사용 하 여 샘플 형식으로 몇 가지 예비 성공이 되었습니다. 전체 혈액 이외에 (타 액, 배설물 추출 물, 소변 등) 점 막 샘플 Shigella 백신 연구에 관련 된 타겟 있습니다. 현재,이 프로토콜 3 Shigella 의 가장 임상 관련 serotypes에 대 한 평가 하지만 그것은 또한 추가 Shigella 종 뿐만 아니라 다른 세균성 병원 체에 대 한 적용할 수 있습니다. 미래의 일은이 프로토콜에서 설명 하는 분석 결과와 동일한 특성의 많은 것과 다중 분석 결과의 생산에 집중할 것 이다. 다중화 된 분석 결과 허용할 것 이다 여러 Shigella serotypes의 평가 대 한 동시에, 추가 시험 시간에 손과 샘플 볼륨을 보존. 또한 진행 전세계 실험실에이 분석 결과 전송 하는 일이 있다. 이러한 글로벌 평가 큰 규모로 연구, 미생물학 및 면역학 실험실 박테리아 및 혈 청이이 SBA에 액세스할 수 증가 동시에 분석 결과 자격으로 더 많은 데이터를 생성 합니다 샘플 다른 발병 위치에서 수집. 여기서 설명 하는 분석 결과 간단 하 고 높은 처리량 고 Shigella 필드, 뿐만 아니라 다른 세균성 병원 체의 평가에 광범위 한 응용 프로그램에서 면역학 평가 개선 하는 기능이 있다.
The authors have nothing to disclose.
이 작품은 M.H.N. 경로에서 교부 금에 의해 투자 되었다 이 연구는 협동 연구와 월터 리드 육군 연구소 그리고 버밍엄에서 알라바 마의 대학 사이 개발 계약으로 실시 되었다.
Gelatin | Sigma | G9391 | Type B, powder, BioReagent, suitable for cell culture |
TTC (2,3,5-Triphenyltetrazolium chloride) | Sigma | T8877 | ≥98.0% (HPLC) |
Sodium azide (NaN3) | Sigma | S2002 | ≥99.5% |
Baby Rabbit Complement | PelFreez | 31061-3 | 3-4 week old |
HBSS with Ca2+/Mg2+ | Invitrogen | 14065-56 | Without Phenol Red |
LB Agar (Lennox) | Sigma | L2897 | Powder microbial growth medium |
Bacto Agar | BD | 214010 | Powdered, (C12H18O9)n |
Glycerol | Sigma | G5516 | For molecular biology, ≥99% |
LB Broth (Lennox) | Sigma | L3022 | Powder microbial growth medium |
Square Petri Dish | Sigma | Z617679-240EA | 120 mm x 120 mm |
Assay Plate | Costar | 3799 | 96 well u-bottom plate with lid |
NICE Software | University of Alabama at Birmingham | ftp://ftp.nist.gov/pub/physics/mlclarke/NICE/ |