Summary

Essai de plaque pour le norovirus murin

Published: August 22, 2012
doi:

Summary

Nous décrivons ici une méthode pour quantifier les particules infectieuses de norovirus murin (MNV), qui est le norovirus seulement que se réplique efficacement en culture cellulaire. Le dosage de la plaque profite du tropisme MNV pour les macrophages murins et peut être adapté pour une utilisation avec des échantillons biologiques ou environnementaux contenant MNV.

Abstract

Norovirus murin (MNV) est le seul membre du genre Norovirus qui pousse efficacement en 1 culture de tissu, 2. La lyse cellulaire et l'effet cytopathogène (ECP) sont observées pendant MNV-1 infection des cellules dendritiques ou des macrophages murins 1. Cette propriété de MNV-1 peut être utilisé pour quantifier le nombre de particules infectieuses dans un échantillon donné en effectuant un essai de 1 plaque. Le dosage de la plaque repose sur la capacité de MNV-1 pour lyser les cellules et pour former des trous dans une monocouche confluente de cellules, qui sont appelées des plaques 3.

De multiples techniques peuvent être utilisées pour détecter les infections virales en culture de tissu, tissu récolté, cliniques, et les échantillons environnementaux, mais ne mesurent pas tous le nombre de particules infectieuses (p. ex qRT-PCR). Une façon de quantifier les particules virales infectieuses est d'effectuer un test de la plaque 3, qui sera décrit plus en détail ci-dessous. Une variation sur le dosage de la plaque MNV est le fluordosage accent escent, où l'antigène est MNV immunocolorées en 4 monocouches de cellules. Ce test peut être plus rapide, puisque l'expression des antigènes viraux précède la formation de plaques. Il est également utile pour le titrage de virus sont incapables de former des plaques. Cependant, le dosage accent fluorescente nécessite des ressources supplémentaires au-delà de celles de l'essai de plaque, comme les anticorps et d'un microscope à compter accent unités formatrices. MNV infectieux peut également être quantifiée par la détermination de la dose dans les tissus de 50% de la culture infectieuse (DICT 50) 3. Ce test mesure la quantité de virus nécessaire pour produire CPE dans 50% des cellules de culture tissulaire inoculés de 5 titrage à point final. Cependant, la limite de détection est plus élevé par rapport à un 4 essai de plaque.

Dans cet article, nous décrivons un protocole de dosage plaque qui peut être utilisé efficacement pour déterminer le nombre de particules infectieuses MNV présents dans les échantillons biologiques ou environnementaux 1, 4, 6. Cette méthode est based sur la préparation de 10 dilutions en série de MNV échantillons contenant, qui sont utilisés pour inoculer une monocouche de cellules permissives (cellules RAW 264.7 murines macrophages). Virus est autorisé à joindre à la monocouche de cellules pendant une période de temps donnée et ensuite aspiré avant de recouvrir les cellules avec un mélange d'agarose et de milieux de culture cellulaire. L'agar-agar permet la propagation de la descendance virale aux cellules voisines tout en limitant la propagation des cellules situées loin. Par conséquent, les cellules infectées sont lysées et les trous de formulaires dans la monocouche connu sous le nom de plaques. Lors de la propagation du virus suffisante, les plaques deviennent visibles coloration suivante de cellules avec des colorants, comme le rouge neutre, le bleu de méthylène, ou cristal violet. À de faibles dilutions, chaque plaque provient d'une particule virale infectieuse et sa descendance, qui se propager aux cellules voisines. Ainsi, en comptant le nombre de plaques permet de calculer unités formatrices de plages (UFP) présents dans l'échantillon non dilué 3.

Protocol

1. La culture de la lignée cellulaire de macrophages RAW 264.7 Maintenir des cellules RAW 264.7 (ATCC, numéro de catalogue TIB-71) dans DMEM-10 des médias, qui se compose de glucose à haute DMEM avec 10% (v / v) faible endotoxine sérum fœtal bovin (<10 eu > Remarque: il est conseillé d'avoir plusieurs bouteilles avec autoclave SeaPlaque agarose préparé à l'avance. D'agarose peuvent être refondus dans un four micro-ondes avant l'utilisation. Calculer la quantité de revêtement nécessaire pour que le volume total des plaques avant l'incubation 1 h est terminée. Le volume nécessaire est de 2 ml / puits ou 12 ml/6-well plaque. Préparer agarose (voir section 3.2) et les médias (voir la section 3.3) séparément. À préparer l'agarose, suspendre 3 g de SeaPlaque agarose dans un volume total de 100 ml d'eau distillée (3% v / v) dans un flacon en verre. Autoclaver pendant 20-30 min. (Si agarose a été déjà préparé avant-main, de refonte d'agarose à micro-ondes.) Il est important d'équilibrer SeaPlaque agarose à 42 ° C dans un bain d'eau avant de l'utiliser parce que si l'agarose est trop chaud, il va tuer les cellules. S'assurer que le niveau d'eau est égal ou supérieur au niveau de l'agarose pour éviter la solidification indésirable. Pour préparer les médias: faire 100 ml de milieu MEM 2x, qui se compose de2x MEM, 10% (v / v) faible endotoxine sérum de veau fœtal (<10 eu >

Discussion

La méthode de dosage de la plaque de MNV-1 présenté ici est un moyen de quantifier les particules infectieuses MNV. En suivant les étapes de l'analyse illustrés à la figure 3, on peut obtenir des titres viraux reproductibles. La limite de détection du dosage dépend de la dilution de départ utilisé. Lors du démarrage d'une dilution 1:10 de l'échantillon tel que décrit ci-dessus, la limite de détection du test est la plaque 10 pfu (soit 1 plaque visible à la dilution à 10 -1). Étant donné que chaque plaque représente un seul virus, le dosage de la plaque peut également être utilisé pour purifier des populations clonales de MNV en choisissant plaques isolées et leur multiplication comme décrit précédemment 1. En outre, purifications sur plaque peut également être utilisé pour séparer une population de virus individuel de populations virales mixtes. Une limitation de l'utilisation d'une plaque d'essai pour la détection de l'infection MNV est que toutes les souches MNV former des plaques 4. Toutefois, il peut être possible de surmonter la inabilité de certaines souches MNV, isolés chez les animaux, pour former des plaques en série passages de ces virus dans 7 la culture de tissus. Une alternative à l'essai de plaque est de mesurer les particules infectieuses par la technique DICT 50 3, 4. Ce test quantifie la quantité de virus nécessaire pour produire CPE dans 50% des cellules de culture tissulaire inoculés après dilutions de point final et prend 1 semaine à remplir pour MNV 4. En plus d'être plus lent qu'un essai de plaque, le test TCID 50 n'est pas aussi sensible (limite de détection = 200 DICT 50 / ml) en raison de la toxicité des échantillons de tissus pour des cellules RAW 264.7 4.

Bien que les étapes critiques dans le protocole ont été décrites dans le protocole, la section suivante fournit un résumé pour faciliter le dépannage. L'étape la plus critique dans le protocole est de faire en sorte que les cellules RAW 264.7 rester viable tout au long de l'essai à charge la réplication du virus. Cela peutêtre contrôlés à chaque étape de l'analyse par microscopie optique. La viabilité cellulaire est assurée de deux façons. Tout d'abord, il faut prendre soin de ne pas laisser sécher les cellules lors de la manipulation des plaques. Ainsi, les plaques sont inoculées une à la fois, bercé pendant la période d'infection, et doit rester fermé quand ils ne sont pas traitées. Deuxièmement, les solutions ajouté sur les cellules doivent être équilibrés à ~ 37 ° C En outre, il est vital pour la santé globale des cellules RAW 264.7 de les maintenir dans un milieu contenant une endotoxine sérique basse (<10 EU / ml), ce qui limite l'activation des cellules. En outre, nous avons observé un taux d'échec plus élevé de l'essai de plaque lors de l'utilisation des cellules de passage 30 ou supérieur. Bien que cela va probablement varier d'un laboratoire à l'autre, il est important d'inclure un contrôle positif (par exemple, un échantillon avec un titre connu virale) afin d'assurer la reproductibilité des titres, en particulier lors de l'utilisation plus élevés passage des cellules RAW 264.7. Pour limiter l'utilisation de cellules de passage plus élevées, il est conseillé de congeler les flacons de début passacellules ge à la réception de cellules RAW 264.7 et commencer une nouvelle culture des flacons congelés fréquemment. Starting over avec de faibles cultures de cellules de passage sera également utile lorsque les cellules présentent des caractéristiques altérées, comme le non-respect, des changements dans la morphologie des cellules (par exemple de rond à grêles et étalées), ou lorsque contamination par des mycoplasmes a été détectée. Un autre point important de faire attention à faire en sorte que les embouts de pipette sont changés entre les échantillons et pendant les dilutions. Cela permettra d'assurer précises dilutions en série et à prévenir la contamination croisée entre les échantillons. L'étape dans le protocole une où le même embout de pipette peut être utilisée à nouveau, c'est quand dilutions en série d'un même échantillon sont ajoutés dans les puits. Dans ce cas, on devrait commencer à partir de l'inoculum plus dilué à tout le moins, et vigoureusement pipette de haut en bas lors de l'élaboration d'une nouvelle dilution.

Le protocole de dosage de la plaque est modifiable à plusieurs modifications. Une modification qui peut être fait lorsque tici ne sont pas assez de cellules pour inoculer des puits en double exemplaire consiste à inoculer qu'un seul puits pour chaque dilution. Toutefois, étant donné le volume d'inoculum est de 0,5 ml, le nombre de plaques doit ensuite être multiplié par un facteur de 2 à normaliser à pfu / ml. Le dosage de la plaque peut également être adapté pour être utilisé avec n'importe quelle autre lignée cellulaire adhérente qui est capable de supporter la réplication de MNV, et cela a été décrit pour la lignée murine microgliale BV-2 8 cellules. D'autres modifications qui peuvent être mises en œuvre sont des adaptations qui ont été décrits pour les protocoles d'essais développés plaque pour d'autres virus. En cas de MNV, les modifications suivantes ont déjà été mis en œuvre avec succès, l'utilisation de la cellulose de méthyle au lieu d'une plaque d'agarose Mer 9, et la coloration des cellules avec du cristal violet ou bleu de méthylène au lieu de rouge neutre 10, 11.

Dans l'ensemble, ce protocole peut facilement être adapté selon les besoins de quantifier les autres formatrices de plages virus ou utilisés pour other virus qui causent des infections lytiques dans des cellules RAW 264.7, ce qui en fait un outil utile pour quantifier les particules virales infectieuses en général.

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Nous tenons à remercier les membres du laboratoire Wobus pour les commentaires et suggestions. Travailler dans le laboratoire de l 'AI a été financée par fonds de démarrage de l'Université du Michigan, une subvention de développement de carrière à partir du Centre NIH / NIAID régional d'excellence pour Bio-défense et émergentes de recherche en infectiologie (RCE) du programme, la Région V' Grande Lacs »RCE (NIH prix 1-U54-AI-057 153) et le NIH R01 AI080611. MBG-H. a été financé par l'immunologie expérimentale (NIH T32 A1007413-16) et les Mécanismes moléculaires de la pathogenèse microbienne (NIH T32 A1007528) bourses de formation à l'Université du Michigan. JBC a été financé par coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nivel Superior (CAPES), Brasilia, Brésil.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number
DMEM/ High glucose Hyclone SH30243.02
2x MEM Gibco 11935
100x Penicillin and streptomycin Hyclone SV30010
10 mM Non-essential amino acids Hyclone SH30238.01
1M HEPES Hyclone SH30237.01
200 mM (100x) L-glutamine Hyclone SH30034.01
Fetal Bovine Serum Gibco, Hyclone 10437, SH30070.02
Sea Plaque Agarose Lonza 50100
Neutral Red 0.33% Sigma N2889
1x PBS Gibco 10010
1.0 mm Zirconia/Silica beads BioSpec Products 11079110z
Model 35 Speed Rocker Labnet S2035
Magna Lyser Instrument Roche 03358968001
Raw 264.7 cell line ATCC TIB-71
Tissue culture incubator Sanyo MCO-18AIC

Referencias

  1. Wobus, C. E. Replication of Norovirus in cell culture reveals a tropism for dendritic cells and macrophages. PLoS Biol. 2, e432 (2004).
  2. Wobus, C. E., Thackray, L. B., Virgin, H. W. Murine norovirus: a model system to study norovirus biology and pathogenesis. Journal of virology. 80, 5104-5112 (2006).
  3. Condit, R. C., Knipe, D. M., Howley, P. M. Ch. 2. Fields Virology. 1, 25-58 (2007).
  4. Thackray, L. B. Murine noroviruses comprising a single genogroup exhibit biological diversity despite limited sequence divergence. Journal of virology. 81, 10460-10473 (2007).
  5. Reed, L. J., Muench, H. A simple method for estimating 50% endpoints. American Journal of Hygiene. 27, 493-497 (1932).
  6. Chachu, K. A. Antibody is critical for the clearance of murine norovirus infection. Journal of virology. 82, 6610-6617 (2008).
  7. Barron, E. L. Diversity of murine norovirus strains isolated from asymptomatic mice of different genetic backgrounds within a single U.S. research institute. PLoS ONE. 6, e21435 (2011).
  8. Cox, C., Cao, S., Lu, Y. Enhanced detection and study of murine norovirus-1 using a more efficient microglial cell line. Virology journal. 6, 196 (2009).
  9. Cooper, P. D. The plaque assay of animal viruses. Adv. Virus Res. 8, 319-378 (1961).
  10. Hyde, J. L. Mouse norovirus replication is associated with virus-induced vesicle clusters originating from membranes derived from the secretory pathway. Journal of virology. 83, 9709-9719 (2009).
  11. Simmonds, P. Bioinformatic and functional analysis of RNA secondary structure elements among different genera of human and animal caliciviruses. Nucleic acids research. 36, 2530-2546 (2008).

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Citar este artículo
Gonzalez-Hernandez, M. B., Bragazzi Cunha, J., Wobus, C. E. Plaque Assay for Murine Norovirus. J. Vis. Exp. (66), e4297, doi:10.3791/4297 (2012).

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