نقدم هنا بروتوكولا لقياس النشاط شيجيلاسيدال من الأجسام المضادة في المصل. مصل الدم يختلط بالبكتيريا وتكملة خارجية، المحتضنة، وهو مطلي بالخليط رد فعل على ألواح أجار. وتشكل البكتيريا قادرة على البقاء المستعمرات التي يتم حسابها باستخدام عداد الآلي مستعمرة، ويستخدم لتحديد عيار جراثيم.
فحوصات جراثيم المصل (SBAs) قياس النشاط الوظيفي للأجسام المضادة، وقد استخدمت على مدى عقود عديدة. قياس SBAs مباشرة النشاط قتل جسم بتقييم قدرة الأجسام المضادة في مصل الدم ربط للبكتيريا وتنشيط تكملة. هذا التنشيط تكملة النتائج بتحلل وقتل البكتيريا المستهدفة. هذه الاختبارات قيمة نظراً لأنها تتجاوز التحديد الكمي لإنتاج الأجسام المضادة توضيح الوظائف البيولوجية أن هذه الأجسام المضادة لها، السماح للباحثين بدراسة الدور الذي قد تؤديه الأجسام المضادة في الوقاية من الإصابة. SBAs قد استخدمت لدراسة الاستجابات المناعية للعديد من مسببات الأمراض البشرية، ولكن هناك لا منهجية مقبولة على نطاق واسع دوسنتاريا في الوقت الحاضر. تاريخيا، قد تم SBAs جداً ذات العمالة الكثيفة، التي تتطلب الكثير من الخطوات تستغرق وقتاً طويلاً لدقة قياس البكتيريا الباقين على قيد الحياة. ويصف هذا البروتوكول بسيطة وقوية، والفائق الاعتداء أن الأجسام المضادة الفنية تدابير محددة دوسنتاريا في مصل الدم في المختبر. الأسلوب الموصوفة هنا يوفر مزايا عديدة أكثر SBAs التقليدية، بما في ذلك استخدام الأرصدة المجمدة البكتيرية، 96 الاعتداء أيضا لوحات والنظام الجزئي-الثقافة ومستعمرة-العد الآلي. جميع هذه التعديلات جعل هذا التحليل أقل كثيفة العمالة وأكثر الفائق. هذا البروتوكول أبسط وأسرع لأداء من SBAs التقليدية في حين لا تزال تستخدم تكنولوجيات بسيطة والكاشفات متاحة بسهولة. البروتوكول قد طبق بنجاح في مختبرات مستقلة متعددة والمقايسة قوي وقابل لإعادة الإنتاج. يمكن استخدامها في التحليل لتقييم الاستجابات المناعية في الدراسات ما قبل السريرية وكذلك السريرية. التحديد الكمي التتر جسم شيجيلاسيدال سواء قبل أو بعد التعرض للمستضد (أما عن طريق التحصين أو العدوى) يسمح لفهم أوسع لجسم الوظيفية كيف يتم إنشاء استجابات ومساهمتها في الحصانة الواقية. تطور هذا النظام الموحد، قد ييسر كثيرا والرزن جيدا يتميز تصميم لقاح دوسنتاريا .
اللقاح دوسنتاريا و 2a فليكسنيري دوسنتاريا 3a فليكسنيري س. س. سوني، تبين انتشار الأوبئة على الصعيد العالمي. أمراض الإسهال الناجمة عن هذه دوسنتاريا أنواع الآثار العسكرية، المسافرين1، وهو سبب الرئيسي للوفاة الإسهال بين الأطفال دون سن الخامسة في البلدان النامية2. لا يوجد حاليا أي لقاح المرخصة لحماية ضد دوسنتاريا، بيد أن هناك اللقاحات المتعددة في مختلف مراحل التنمية. العديد من هذه اللقاحات، وتدابير وقائية أخرى حاليا في التنمية، والتركيز على الأجسام المضادة التي أنتجها ضد دوسنتاريا lipopolysaccharide (LPS). لبس مرشح لقاح جذابة لأنها سطح مستضد رئيسية والعدوى الطبيعية مع دوسنتاريا الحث على لبس حدة الأجسام المضادة التي يمكن أن تكون وقائية ضد إعادة العدوى بطريقة النمط المصلي المسيطر على حدة. ولذلك، سوف تحتاج لقاح دوسنتاريا ناجحة المحتمل بالينت متعددة والهدف 3-4 دوسنتاريا اللقاح للحث على الحصانة ضد 70-80% على الصعيد العالمي تعميم سلالات3،4، 5 , 6-وهذا يتطلب أن فحوصات لتقييم المرشحين لقاح دوسنتاريا تكون محددة للقاح مختلفة متعددة.
فحوصات مناعية الحالية لتقييم المرشحين لقاح التركيز على قياس مستويات الأجسام المضادة التتر، ولكن هناك فحوصات جيدة تتسم قليلة لتقييم الوظيفية الأجسام المضادة. دراسة القدرة الوظيفية جسم مهم لأن الممرض أجسام مضادة محددة المسؤولة عن مكافحة العدوى من خلال عدد من الآليات الوظيفية بما في ذلك ملزم البكتيريا المستضدات السطحية، ومنع التصاق إلى و عدوى خلايا الظهارية، واستهداف الخلايا البكتيرية أو أوبسونيزاتيون والبلعمه، وقتل مسببات الأمراض مباشرة ملزمة والشروع في سلسلة مكملة. قتل البكتيريا بالأجسام المضادة المباشرة يحدث عند الأجسام المضادة لربط المكونات السطحية من البكتيريا المستهدفة والشروع في تتالي تكملة مما يؤدي إلى تفعيل العديد من زيموجينس أن في نهاية المطاف نتيجة في تشكيل المسام في البكتيريا الخلية التي يسبب الوفاة تحلل والبكتيريا. قد يكون هذا القتل المباشر للبكتيريا بتعميم الأجسام المضادة وتكملة خط دفاع مبكرة حاسمة أثناء الإصابة.
الأفراد الذين يصابون بطبيعة الحال أن الأجسام المضادة مع النشاط شيجيلاسيدال بهم سيرا. تم الكشف عن هذه الأجسام محددة دوسنتاريا-قتل مكملاً بوساطة التقليدية باستخدام فحوصات 7،8. يشير هذا إلى أنه قد يكون هناك دور للأجسام المضادة جراثيم في الحماية ضد دوسنتاريا. فحوصات جراثيم التقليدية بسيطة في تنفيذها: المصل إبطال الحرارة (لتدمير النشاط مكملاً الذاتية) ومختلطة مع البكتيريا للفائدة. تكملة خارجية تضاف إلى هذا الخليط بتركيز معين. خليط رد فعل المحتضنة للسماح لقتل البكتيريا وثم مطلي بتأكيد الوحدات المكونة للمستعمرة (كفوس). حالما يتم عد كفوس، يمكن حساب مؤشر لقتل 50 ٪ (كي) وتحدد عيار الترتيبات الاحتياطية. في حين أن هذا الإجراء بسيط نسبيا، يمكن أن تكون هذه الاختبارات ذات العمالة الكثيفة وتستغرق وقتاً طويلاً لتنفيذ ويمكن أن تكون النتائج اختلافاً كبيرا. وبالإضافة إلى هذه القيود، لا الاختبارات الوظيفية تتسم أيضا موجودة حاليا ل دوسنتاريا. ولذلك، نحن بنجاح وضع والمؤهلين مقايسة بسيطة، الفائق لقياس نشاط جراثيم دوسنتاريا لثلاثة من السلالات ذات الصلة سريرياً أكثر9. ويصف هذا البروتوكول الترتيبات الاحتياطية مع التعديلات التي تعمل على تحسين كفاءة المقايسة وإمكانية تكرار نتائج. وأول هذه التعديلات هو استخدام الأرصدة المجمدة البكتيرية. إنتاج مخزون استخدام واحد يلغي الحاجة إلى ثقافة جديدة البكتيريا لفحص كل حين أيضا على الحد من تقلب المقايسة للمقايسة. آخر وقت والعمل توفير الاستفادة من هذا البروتوكول هو استخدام صيغة المقايسة لوحة 96-جيدا. هذا يسمح لتمييع المسلسل عينات من حيث أنه يمكن أن يكون اختبار مجموعة من التركيزات. كما أنه يسمح لاستخدام الممصات متعددة القنوات لطلاء عينات مربعة بيتري الأطباق. عند هذه الأطباق بيتري مربعة تستخدم بالاقتران مع نظام ثقافة التي تنتج مستعمرات صغيرة، هو تخفيض عدد لوحات أجار المطلوبة للفحص. وهذا، بالاقتران مع البرمجيات المتاحة بحرية عد مستعمرة، وضعت أصلاً أوبسونوفاجوسيتيك متعدد المكوّرات الرئوية مما أسفر عن مصرع10من المقايسة (موبا)، يسمح للتعداد مستعمرة السريع والآلي، ويمكن الاعتماد عليها. كل هذه التحسينات تقلل وقت الفحص العملي، وخلق نظام الفائق للسماح بلوحات متعددة ليتم تشغيلها في وقت واحد.
في حين تم تحسين هذا البروتوكول لثلاثة من اللقاح ذات الصلة سريرياً أكثر من دوسنتاريا، وصف الترتيبات الاحتياطية هنا يمكن تطبيقها بسهولة على العديد من مسببات الأمراض البكتيرية الأخرى. بالإضافة إلى إمكانية استخدام هذا البروتوكول مع البكتيريا الأخرى، هذا البروتوكول لديه إمكانات للتوسع خارج استخدام مصل فقط كمادة بدء، التي يمكن أن تشمل تحليل الأجسام المضادة في أنواع العينة ذات الصلة الأخرى مثل عينات الأغشية المخاطية، بما في ذلك عينات البراز واللعاب. استخدام هذا الفحص للتحقيق في الاستجابات المناعية بعد التطعيم قد يعطي أوسع نطاقا من التبصر في الاستجابات المناعية المتولدة عن طريق التلقيح مما يؤدي إلى التصميم العقلاني للقاحات، والمساعدة في فهم الحصانة الطبيعية كيف يتطور.
البروتوكول هو موضح هنا يدل مقايسة المناعية وظيفية لتقييم النشاط شيجيلاسيدال من الأجسام المضادة في المصل. وفي التحليل أظهر لهذا البروتوكول [مونوكلونل] محددة ل 3a فليكسنيري س. كانت تستخدم9 جنبا إلى جنب مع مراقبة الأمصال البشرية من لقاح دوسنتاريا سابقة دراسة11. مصدر المصل اختبارها في هذا التحليل قد تختلف على نطاق واسع من العينات الحيوانية قبل الإكلينيكية للعينات السريرية البشرية، والنشاط شيجيلاسيدال من عينة المصل سوف يتأثر بعمليات التحصين والتعرض التي قد تعرضت للفرد. ويمكن توقع بعض ه بين اللقاح وثيق الصلة، على وجه التحديد 2 أ . س. فليكسنيري و 3a فليكسنيري س. ولكن القليل ه فقد رأينا في هذه السلالات بالمقارنة مع سوني س.9. الأساس للترتيبات الاحتياطية يركز على تفعيل تتالي مكملاً بجسم مضاد-مستضد ملزمة. ولذلك، معالجة الكاشف BRC واحدة من العديد من الخطوات الحاسمة التي تشارك في تنفيذ هذا البروتوكول. واختير BRC لاستخدامها في هذا التحليل بسبب الأداء المتسق ومستويات منخفضة من NSK في أخرى فحوصات جراثيم12،،من1314. نشاط BRC درجة الحرارة حساسة ويجب اتخاذ التدابير المناسبة لضمان أن تجميد ذوبان دورات إلى أدنى حد، أن BRC الكوتيد إلى وحدات تخزين تستخدم مرة واحدة، وأن مختبرين BRC هي مذاب بسرعة، مباشرة قبل استخدامها في التحليل. اتساق النشاط مكملاً سيؤثر إمكانية تكرار نتائج لهذا التحليل. آخر الخطوة الحاسمة التي تؤثر في إمكانية تكرار نتائج الفحص هو إنتاج وتمييع الأرصدة البكتيرية. من المهم أن قبل البدء التحليل المناسب تمييع الأرصدة البكتيرية مصممة، كنجاح التحليل هو اعتماداً على إنتاج متسقة من عناصر التحكم بوجود تهم زيمبابوي في المتوسط زيمبابوي ~ 120 كل بقعة. من أجل الحصول على النقاط التي يتم العد بالبرنامج، من المحتم أيضا أن الأسلوب المتبع للبكتيريا لوحة يتم تنفيذها بنجاح. الترسب الحل البكتيرية وآماله لوحة حيث أن البقع تشغيل ~ 2-3 سم أمر حاسم لإنتاج المستعمرات لتوزيع حجم الحق والصحيح لعد دقيق بالبرنامج لطيفة. إتقان كل هذه الخطوات سوف تكفل إنتاج نتائج دقيقة ومتسقة بموجب هذا البروتوكول
حتى عندما يتم تنفيذ جميع الخطوات الحاسمة قد تكون هناك أيضا حالات حيث من الضروري تعديل أو استكشاف أخطاء هذا البروتوكول. قد تتطلب إدخال تعديلات على هذا البروتوكول لتقييم أخرى البكتيريا الأمثل بين عشية وضحاها LBA لوحة حضانة درجة الحرارة، لضمان تشكيل المستعمرات الصغيرة. سلالات أخرى من بكتيريا أو جسم مصادر، عدا المصل، قد تتطلب التحسين تكملة التركيز. ينبغي أيضا رصد القيم NSK وكيس من الأمصال مراقبة للتأكد من أن يعمل المقايسة على نحو ملائم. لا ينبغي أن ترتفع NSK ما يزيد على 70 في المائة. كي تحكم لا ينبغي أن تختلف سيرا يعني أكثر من ± 2SD. لتحقيق نتائج ناجحة ومتناسقة عند استخدام هذا البروتوكول، أنه يلزم القيام بجميع الخطوات كما هو موضح هنا، مع إيلاء اهتمام خاص للخطوات الأساسية المشار إليها أعلاه.
حين يملأ هذا البروتوكول ضرورة هامة في مجتمع البحوث دوسنتاريا ، ليس دون القيود. هذا البروتوكول يعتمد على المواد البيولوجية، وذلك، سيتم دوماً بعض التغيرات التي من الصعب التحكم. التغيرات في نشاط مكمل من الكثير مختلفة ومن مصادر قد تساهم في تقلب في فحوصات. للتخفيف من هذا، من المهم معالجة مكملة بشكل مناسب واختبار الجديدة الكثير من تكملة للنشاط قبل الشراء. ربما من المفيد أيضا إنشاء مجمعات لتكملة الكثير مع نشاط معروف لديها إمدادات متجانسة. هذا البروتوكول هو بسيط بالتصميم ولا يتطلب أية معدات متخصصة ومستعمرة الآلي تعداد البرامج متاحة بحرية. بينما هذه البساطة ميزة، يتيح هذا البروتوكول لاستخدامها في أي مختبر، وأنها لا تزال تتطلب حضانة بين عشية وضحاها. وقد وصف الاختبارات الأخيرة التي شرط الحضانة أقصر كثيرا، ولكن تتطلب الكواشف المتخصصة، التحضيرية15. قيد آخر من هذا التحليل في شكله الحالي أنه فقط قادرة على التحقيق من أنواع بكتيرية واحد في وقت واحد. في ميدان دوسنتاريا وهناك رغبة في إنشاء لقاح متعددي، وبعد فحوصات المناعية التي يمكن تقييم مسببات الأمراض على نحو متعدد ذات قيمة كبيرة. يمكن تعديل هذا التحليل في المستقبل لتلبية هذه الحاجة، ولكن في شكله الحالي، مقايسة واحد-من نوع plex.
بينما هذا التحليل على بعض القيود، أنها لا تزال العديد من المزايا أكثر الأساليب الموجودة أو بديلة. وتشمل هذه المزايا العديد من التحسينات التي تتضافر لجعل تنفيذ هذا الأسلوب أقل بكثير من العمالة الكثيفة والفائق أكثر مما SBAs التقليدية. استخدام الأرصدة المجمدة البكتيرية، شكل الإنزيم لوحة 96، حسنا، الطلاء على أطباق بيتري مربعا أكبر، تلون المستعمرات التي تسمح لتصوير والتلقائية العد مستعمرة، كلها عوامل تساعد على تقليل المواد والوقت اللازم لإتمام هذا المقايسة. هذا التحليل أيضا بمزايا أكثر من غيرها من الأساليب الفائق نظراً لأنها لا تتطلب أي الكواشف المتخصصة أو المعدات. يمكن تنفيذ البروتوكول وصف مع الكواشف الأساسية والبرمجيات متاحة بحرية، والسماح لتطبيقه في أي وضع المختبر.
جميع المزايا التي ينص هذا البروتوكول تدعم استخدامه في العديد من التحقيقات مستقبلا. المقايسة يعتبر مثاليا لدراسة الاستجابات المناعية بعد العدوى الطبيعية أو التطعيم. هذا التطبيق يسمح للترتيبات الاحتياطية لتكون أداة قيمة في بحوث اللقاحات دوسنتاريا وتم بالفعل استخدام تقييم الاستمناع اللقاح في اللقاحات الحيوية-المتقارن دوسنتاريا حيث قد برهن على قدرة هذه اللقاحات إلى الحث على إنتاج أجسام مضادة الوظيفية16. هذا البروتوكول قد تم اختبارها على نطاق واسع بمختبرات متعددة، وقد ثبت أن تنتج نتائج يمكن الاعتماد عليها، واستنساخه9. هذا البروتوكول كما تنتج نتائج مماثلة عندما يتم اختبار عينات نفس استخدام فحوصات جراثيم أخرى17. الاتساق في البيانات التي تولدها هذه المقايسة، وتوافقها مع غيرها من الأساليب القديمة يجعلها أداة قوية لتقييم دقة نشاط جراثيم في عينات مصل الدم. المقايسة بسهولة كما يمكن تكييفها لتقييم أنواع عينة إضافية. بينما المصل متاحة بسهولة في التجارب السريرية الكبار، يمكن أن يكون من الصعب الحصول على مصل كافية في المحاكمات التي تركز على الأطفال الرضع والأطفال الصغار؛ أحد السكان المستهدفين في نهاية المطاف للقاحات دوسنتاريا . في هذه المحاكمات، التي تم جمعها في ورقة تصفية الدم كله بشكل روتيني والمجففة. وقد أحرز بعض النجاح الأولية مع هذا النوع من نموذج تنسيق استخدام الترتيبات الاحتياطية. بالإضافة إلى الدم كله، عينات الأغشية المخاطية (مثل اللعاب ومقتطفات البراز والبول) هي أيضا هدفا ذات الصلة في بحوث اللقاحات دوسنتاريا . حاليا، وقد تم تقييم هذا البروتوكول لثلاثة من اللقاح ذات الصلة سريرياً أكثر من دوسنتاريا ولكن أيضا يمكن تكييفها ل spp. دوسنتاريا الإضافية، فضلا عن غيرها من مسببات الأمراض البكتيرية. الأعمال المقبلة ستركز على إنتاج مقايسة متعدد مع العديد من نفس خصائص الإنزيم الموصوفة بموجب هذا البروتوكول. سوف تسمح تحليل متعدد لتقييم متعددة دوسنتاريا اللقاح في وقت واحد، كذلك المحافظة على حجم العينة والأيدي في وقت الفحص. وهناك أيضا أعمال جارية لنقل هذا التحليل في المختبرات عبر أنحاء العالم. هذه التقييمات العالمية سوف تولد المزيد من البيانات نحو تأهيل مقايسة على نطاق بحث أكبر، بينما في الوقت نفسه زيادة عدد مختبرات علم الأحياء الدقيقة وعلم المناعة التي يمكنها الوصول إلى هذه الترتيبات الاحتياطية لتقييم البكتيريا والمصل عينات التي تم جمعها من مواقع مختلفة في المستوطنة. الفحص الموصوفة هنا بسيط والفائق ولديه القدرة على تحسين تقييم المناعية في الميدان دوسنتاريا ، فضلا عن تطبيقات أوسع لتقييم مسببات الأمراض البكتيرية الأخرى.
The authors have nothing to disclose.
تم تمويل هذا العمل بمنحه من المسار إلى M.H.N. وأجريت هذه الدراسة كالبحوث التعاونية ووضع اتفاق بين معهد والتر ريد الجيش البحوث وجامعة ألاباما في برمنغهام.
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/ |