에 초점을 세균성 병원체에 의해 호스트 세포의 침략의 연구를위한 일반적인 프로토콜<em> 포도상 구균</em> 인간 내피 세포.
여기서 우리는 세균 병원체 포도상 구균에 의해 인간 내피 세포의 침공을 연구하는 방법을 설명합니다. 일반적인 프로토콜은 거의 모든 culturable 세균에 의해 세포 침략의 연구에 적용할 수 있습니다. 같은 굴지의 다시 정리하기 또는 caveolae의 역할과 같은 침략의 특정 측면을 연구 할 수있는에있는 단계는, 강조 표시됩니다. 호스트 세포 flasks 재배하고 때 사용할 준비가 Thermanox의 coverslips를 포함 24 자 접시에 씨앗을 품고 있습니다. coverslips을 사용하면 우물에서 세포의 후속 제거 우물 (S. 구균은 첨부하는 것입니다)의 측면에 예금 혈청 단백질로부터 간섭을 줄일 수 있습니다. 박테리아가 필요한 밀도로 성장하고 분비 단백질 (예 : 독소) 제거 씻어 수 있습니다. 내피 세포의 합류 레이어 Coverslips은 세균의 추가되기 전에 새로운 문화 매체를 포함하는 새로운 24 잘 접시로 전송됩니다. 박테리아와 세포가 다음 37 5% CO 2 시간의 필요한 양을 함께 incubated 아르 ° C. S. 들어 구균이 일반적으로 15-90분 사이입니다. Thermanox의 coverslips는 각 우물에서 제거하고 무소속의 박테리아를 제거하는 PBS에서 수영 – 세탁 있습니다. 총 관련된 박테리아 (자기편과 internalized)을 계량하는 경우, coverslips 그 다음 PBS에서 X – 100 0.5 % 튼이 포함된 새로운 우물에 배치됩니다. 젠틀 pipetting는 세포 용해를 완료하고 세균을 한천 배지에 희석 직렬 및 도금에 의해 열거됩니다 리드. 세포를 침공이 박테리아의 수가이 필요한 경우, coverslips는 모든 외부 박테리아를 죽일거야 gentamicin과 부화로 보충 500 μl 조직 문화 매체를 포함하는 우물 1 H 지속에 추가됩니다. Coverslips가 다음 씻어 수 세포가 lysed하고 위에 설명된대로 박테리아 한천에 도금하여 열거. 실험 직접 시각화를 필요로 할 경우, coverslips은 고정과 스테인드, 빛 형광 또는 공촛점 현미경 또는 전자 현미경에 대비하실 수 있습니다.
우리가 설명하는 분석은 세균에 의해 호스트 세포의 침략을 연구하기 위해 널리 사용되었습니다 gentamicin 보호 분석에 따라 달라집니다. 세포내 박테리아를 죽이는 gentamicin과 다른 항생제의 무능력의 관찰은 세균 4-8으로 호스트 세포의 침공에 대한 초기 연구에 이용 하였다. 24, 48 또는 96 – 웰 플레이트의 사용 시간이 짧은 기간에 상대적으로 저렴한 비용 정량, 재현성 대용량 데이터의 생성하실 수 있습니다. 그것도 전문 장비를 필요로하지 않습니다, 그것은 다양한 박테리아와 세포와 함께 작동하도록 맞춤 수 있으며, 침공 9 박테리아와 호스트 둘 다 셀 프로세스의 역할을 연구하는 데 사용될 수 있기 때문에 분석도 매력적입니다. 사실, 최초의 실험 이후, gentamicin 보호 분석 널리 다른 세균이나 세균이 10,11의 조합도의 범위에 의해 숙주 세포의 침공을 측정하는 고용되었습니다. 핵심 원칙은 그 방법에서 같은 많은 미묘한 변화 아르 반면 것은보고되었습니다. 이 문서에서 우리는 우리의 버전을 설명하고 수정이 다른 세균이나 호스트 세포에 필요한 수 있습니다 어디에 표시합니다. 고려하는 것이 중요 포인트의 숫자가이 접근법을 이용하여 숙주 세포의 공격을 측정하는 실험을 디자인할 때 :
gentamicin에 박테리아 감도. 이것은 당연한 보일지도 모르지만,이 방법은 연구되고있는 박테리아는 농도, 온도 및 사용하는 시간이 기간 동안 gentamicin 쉽습 있는지 확인하는 것이 중요합니다. 무감각의 경우, 다른 항생제에게 5 사용할 수 있습니다. 대체 접근법은 lytic 효소 (lysostaphin, mutanolysin, 라이 소 자임) 12를 사용하실 수 있습니다.
부화 및 inoculum가. 처음이 분석을 수행하면 그것은 사용할 최적의 배양 시간 및 박테리아 inoculum를 확립하는 것이 중요합니다. 따라서, 초기 실험은 시간이 지남에 따라 접착력과 침략 (최대 6 H 5 분)를 모두 검사해야합니다. 그것은 침략이 감염의 다중성에 의해 영향을 얼마나 평가하는 것도 중요하다 (뫄, 셀 당 박테리아의 숫자). 일반적으로 이것은 교양 세포에 손상을 줄일 수 가능한 박테리아의 가장 적은 번호를 사용하는 것이 최선입니다. 확장 부화 기간이나 대형 inocula는 9,13를 사용하는 경우 변종 사이의 중요한 차이점은 놓칠 수 있습니다.
세포 손상. 사용하기 전에 박테리아를 씻어하는 것이 중요합니다. 그러나, 세포 손상이 독소 생산에 국한되지 않습니다. 세균성 침략, apoptosis와 정상 세포 기능 장애의 유도는 세포 손상을 일으킬 수 있습니다. 이것은 internalized 박테리아를 죽이고 침략은 14 발생하지 않은 것으로 간주하고있다는 인상을주는, 셀에 gentamicin의 침투 될 수 있습니다.
배양 조건. 온도와 배지의 구성은 침략에 큰 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 연쇄상 구균의 pyogenes의 헬라 세포의 침공은 일반적으로 혈청 15 존재 용해 fibronectin의 존재에 의존적일 수 밖에 없습니다. 또 다른 고려 사항은 실험 과정 동안 배지에 박테리아 성장이다.
문화 세포내 박테리아의 부량. TX – 100 세포내 박테리아를 죽일 수 있지만, 그건 자신의 성장을 억제 수 있습니다. 따라서 세제의 면전에서 고체 미디어에 박테리아 복제를 확인하는 것이 중요합니다. 영향을 어디에, 그것은 세제의 낮은 농도를 사용하거나 같은 사포닌과 같은 대안을 사용할 수 있습니다. 크리스탈 보라색 얼룩 및 현미경 분석을 통해 gentamicin 보호 분석의 장점은 적은 노동 집약되어 있으며, 그것은 감지 및 internalized 박테리아의 하위 인구의 차별을 허용합니다. 예를 들어, S. 구균도 정상적인 식민지 유형 (NCT) 또는 개별 세균 세포의 현미경으로 구별할 수 없을 것입니다 작은 콜로니 변종 (SCV) 16, 생성할 수 있습니다. gentamicin 보호 분석을 통해 크리스탈 보라색 얼룩 및 현미경 분석의 장점은 셀 clumping이 17 '가능한하지만 비 culturable'상태가 감지됩니다를 입력 세포내 세균 및 그 집결 수 있습니다.
박테리아 침공의 숙주 세포 프로세스의 역할을 검토. 많은 연구와 같은 굴지의 다시 정리하기 방해 cytochalasin D, 같은 숙주 세포 기능의 억제제를 고용했습니다. 이러한 연구는 항체를 포함 수있는 대상 셀 표면의 수용체와 특정 유전자 18 siRNA의 최저. 그것은 이러한 치료는 교양 세포의 생존이나 첨부 파일을 영향을 미치거나 세균에 대한 독성 영향을 미칠하지 않도록 극히 중요합니다.
미래 방향 :
이 분석은 일반적으로 멀티 웰 세포 배양 접시에서 수행됩니다 ontent "> 때문에, 그것은 잠재적인 세포 기능 억제제의 라이브러리 심사, 안티 – infectives 또는 포함 수도 높은 처리량 심사 작업에 그것을 적응 이론적으로 가능합니다 세포내 박테리아를 대상으로 설계 항생제. 또는, 그러한 접근은 접착, 침공이나 세포 생존에 관련된 유전자를 확인하기 위해 돌연변이 라이브러리를 화면으로 사용할 수 있습니다. 어떤 경우에는 그것이 모델 시스템의 전단 세력 (흐름을) 포함하는 것이 바람직하다 수 있습니다 예를 들어 내피를 모델링 할 때, 좀 더 자세히 생체내 환경에서을 모방합니다. 플로우 셀 및 microfluidic 세포 배양 시스템의 설계 및 제조의 현재 발전 전단 세력을 통합 호스트 병원체 모델에서 gentamicin 보호 분석을 고용 가능성을 제공합니다.요약 여기에서 설명하는 프로토콜은 몇 년 동안 사용하는 유사한 접근 방식을 기반으로합니다. 그것은 널리 교양 세포와 세균 종의 다양한 종류에 적용됩니다 신속하고 비교적 적은 비용으로 대용량의 데이터를 생성할 수 있습니다.
The authors have nothing to disclose.
이 작품은 웰컴 트러스트 (WT 0,795,880)에 의해 재정 지원되었다.
Material Name | Tipo | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
DMEM | Invitrogen | 31885-023 | ||
Brain heart infusion | BioChemika | 53286 | ||
Foetal bovine serum | Invitrogen | 10091-148 | ||
HUVECs | Lonza | CC-2519 | ||
Endothelial basal medium | Lonza | CC-3121 | ||
Bovine brain extract (including heparin) | Lonza | CC-4092 | ||
Human endothelial growth factor | Lonza | CC-4017C | ||
Hydrocortisone | Lonza | CC-4035C | ||
GA-1000 | Lonza | CC-4092C | ||
Gentamicin | Invitrogen | 15710 | ||
Lysostaphin | AMBI | LSPN-50 | ||
Thermanox coverslips | Thermo Fisher | TKT-210-330P | ||
Triton X-100 | Sigma | T8787 | ||
Cytopath | TCS Biosciences | HC8595 | ||
Crystal violet | Sigma | C3886 | ||
Trypsin-EDTA | Sigma | T4049 | ||
T75 flasks | Thermo Fisher | 430641 | ||
Cytochalasin D | Sigma | C2618 | ||
Methyl-B-cyclodextrin | Sigma | 332615 |