概要

プローブに細菌の病原体を用いた細胞・生体レベルのホスト応答

Published: February 22, 2019
doi:

概要

ホスト エンコード要因の活動を分析する使用ことができます両方生体外でそして生体内で感染の試金を記述します。

Abstract

細菌性病原体が存続し、かつて真核生物の細胞内増殖を採用戦略のさまざまながあります。いわゆる ‘細胞’ 病原体 (リステリア菌赤痢菌細菌病菌 pseudomallei野兎病菌リケッチア属) による感染細胞の細胞質へのアクセスします。物理的に、酵素によってプライマリの液胞膜を分解します。一度、細胞質でこれらの病原体増殖し同様両方新しい細胞を感染させるために宿主細胞の細胞膜を貫通する十分な機械的な力を生成します。ここで、菌、リステリア菌(Lm) の細胞感染サイクルのこの最終段階のコロニー形成単位アッセイとフローサイトメトリーにより定量化することができ、これ両方の病原体およびホストでエンコードされた要因の影響の例を与える方法を紹介します。プロセス。また, Lm感染培養細胞動態の近い対応が生体外で感染しているし、感染肝細胞に由来するマウスの体内.これらの関数に基づく試金は比較的単純であり、真核生物細胞の機能の変調器のための高スループット画面の検出ベース容易に拡張できます。

Introduction

感染症に基づく実験的モデル、ホスト、そして病原体、様々 な病原体の感染戦略と病原体がホスト主導するプロセスに結び付ける難易度の開始状態への依存のために本質的に挑戦結果に基づきます。菌リステリア菌(Lm) の遺伝学的および微生物学的少ない、その迅速かつプロセッシブ細胞感染戦略と比較的明確なのためのに対する宿主の防御をプローブする理想的な病原体となっています。その携帯と生体レベルの感染症の表現型間の関係。Lmの細胞感染を通過 4 段階1: (i) Lm ; 液胞で囲まれた中で結んで細胞浸潤(ii) Lm-液胞膜の溶解と細胞質; にLmの放出を指示(iii) intracytosolic レプリケーションそして (iv) 膜結果直接隣接する細胞 (上皮シートなど) のどちらかの感染または孤独な細胞は細胞外の環境にLmのリリースの物理的な侵入。特定Lmによって促進される、これらの各フェーズ-要因 (‘病原因子」と呼ばれる) をエンコードされたが、削除されると、原因の感染欠陥細胞と動物のモデル。この一般的な感染戦略されて独立して進化しているいわゆる ‘細胞’ 病原体2の数によって。

コロニー形成単位 (CFU) 試金は体外の両方を評価するため利用されています (すなわち、細胞) 同様の in vivo (すなわち、,) 感染症の結果。生体内での感染症のために特に感度が高くに加えて CFU の試金は病原体の侵入と細胞の生存/増殖のため明確な読み出しを提供します。CFU アッセイは、感染に影響を与えるLmとホストの両方の細胞の要因を分析するため広く使用されています。これらの先行研究は細胞浸潤と intracytosolic レプリケーションを分析されている有益 CFU の試金、我々 の知識を最大限に使用されていないLm感染プロセスの第 4 段階を追跡する: 細胞エスケープ。ここでは、比較的単純な CFU の試金 (およびフローサイトメトリーによって) (以下、出現’) 携帯の脱出の手段を監視ことができ、どのように両方の病原体およびホストでエンコードされた要因の例を示す規制Lm のこの段階について述べる感染サイクル。携帯電話のLm感染サイクル ターミナル相の解析追加病原体および宿主細胞感染特異的因子と活動を識別することが可能になります。

Protocol

ケアのため、すべての適切な政府ガイドラインに従ってマウスが人道的扱われ、国立衛生研究所の実験動物の使用とその使用方法は、この全体の研究のためのマイアミ大学の制度上の動物の世話が承認されましたおよび使用委員会 (プロトコル 16 053)。 1. 感染症の細胞を準備 DMEM 培養培地 10% 牛胎児血清 (今後 DMEM/FCS と呼ばれる) でマウスのマクロファージ様細胞?…

Representative Results

病原体と感染細胞に影響を与えるホスト エンコード要因の役割を評価します。上記の感染条件を使用して、入力の野生型Lmの 0.15% は 1.5 h 培養マクロファージ (図 1A) と共同の孵化の後回復します。共同インキュベーション (3 h ポスト感染、hpi) の後続の 1.5 h で実行可能なLmの回復で 4 倍の増加があったし…

Discussion

その迅速かつプロセッシブ細胞感染プログラムLm感染に影響を与える細胞の活動を調査する理想的な病原体です。ホストの要因の数が肯定的または否定的に影響を与えるLm細胞感染11,12,13,14に同定されています。2 つのような宿主因子研究室、パーフォリン 2 とヘム調節剤の特徴 (P2、?…

開示

The authors have nothing to disclose.

Materials

ACK Lysing Buffer Gibco  A1049201
ArC Amine Reactive Compensation Beads  Life Technologies A10346
BHI (Brain Heart Infusion) broth EMD Milipore 110493
Cell Strainer, 70 µm VWR 10199-656
Collagenase D Roche 11088858001
DMEM media  Gibco  11965-092
FACS tubes  BD Falcon 352054
FBS – Heat Inactivated  Sigma-Aldrich F4135-500ML
Hanks’ Balanced Salt solution Sigma-Aldrich H6648-6X500ML
LB agar Grow Cells MS MBPE-4040
LIVE/DEAD Fixable Yellow Dead Cell Stain kit  Life Technologies L349S9
Rhodamine Phalloidin  Thermo Fischer R415
SP6800 Spectral Analyzer Sony
Syringe 28G 1/2" 1cc BD 329461
TPP Tissue Culture 48 Well Plates  MIDSCI TP92048
TPP Tissue Culture 6 Well Plates  MIDSCI TP92406
UltraComp eBeads eBioscience 01-2222-42
Antigen
CD11b  Biolegend Flurochrome = PE Cy5, Dilution = 1/100, Clone = M1/70
CD11c Biolegend Flurochrome = AF 647, Dilution = 1/100, Clone = N418
CD45 Biolegend Flurochrome = APC Cy7, Dilution = 1/100, Clone = 30-F11
F4/80 Biolegend Flurochrome = PE, Dilution = 1/100, Clone = BM8
Live/Dead Invitrogen Flurochrome = AmCyN, Dilution = 1/100
Ly6C Biolegend Flurochrome = PacBlue, Dilution = 1/200, Clone = HK1.4
MHC II Biolegend Flurochrome = AF 700, Dilution = 1/200, Clone = M5/114.15.2
NK 1.1 Biolegend Flurochrome = BV 605, Dilution = 1/100, Clone = PK136

参考文献

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記事を引用
Gayle, P., Freitag, N. E., Strbo, N., Schesser, K. Using a Bacterial Pathogen to Probe for Cellular and Organismic-level Host Responses. J. Vis. Exp. (144), e58775, doi:10.3791/58775 (2019).

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