이 문서에서는 세균 성 각질염의 전 생체 돼지 모델을 설정하는 단계별 프로토콜을 설명합니다. 슈도모나스 아에루기노사는 대생 유기체로 사용된다. 이 혁신적인 모델은 세균성 증식이 각막 조직을 손상시키는 박테리아의 능력에 달려 있기 때문에 생체 내 감염을 모방합니다.
새로운 항균제가 개발될 때, 동물 실험의 성공은 생체 외 실험에서 생체 내 동물 감염에 항균 효능의 정확한 외삽에 달려 있습니다. 기존 시험관내 시험은 전형적으로 확산 장벽으로서 숙주 조직의 존재가 고려되지 않기 때문에 항균 효능을 과대 평가한다. 이 병목 현상을 극복하기 위하여는, 우리는 초원 유기체로 슈도모나스 aeruginosa를 사용하여 세균 각질염의 전 생체 돼지 각막 모형을 개발했습니다. 이 문서에서는 감염의 확립을 위한 돼지 각막 및 프로토콜의 준비를 설명합니다. 맞춤형 유리 금형은 감염 연구를 위해 각막의 간단한 설정을 가능하게 합니다. 이 모델은 세균성 증식이 각막 조직을 손상시키는 박테리아의 능력에 따라 생체 내 감염을 모방합니다. 감염의 확립은 실행 가능한 플레이트 수를 통해 평가된 식민지 형성 단위의 수의 증가로 확인됩니다. 결과는 여기에 설명된 방법을 사용하여 전 생체 내 각막에서 매우 재현 가능한 방식으로 감염이 확립될 수 있음을 보여준다. 이 모델은 P. aeruginosa이외의 미생물에 의한 각질염을 모방하기 위해 미래에 확장 될 수있다. 모델의 궁극적인 목표는 생체 내 감염을 더 대표하는 시나리오에서 세균 감염의 진행에 항균 화학 요법의 효과를 조사하는 것입니다. 이렇게함으로써, 여기에서 기술된 모형은 시험을 위한 동물의 사용을 감소시키고, 임상 시험에서 성공률을 향상하고 궁극적으로 병원에 새로운 항균제의 급속한 번역을 가능하게 할 것입니다.
각막 감염은 실명의 중요한 원인이며 저소득 및 중간 소득 국가에서 전염병 비율에서 발생합니다. 질병의 병인학은 지역마다 다르지만 박테리아는 이러한 경우의 대부분을 차지합니다. 슈도모나스 아에루기노사는 급속하게 진보적인 질병을 일으키는 원인이 되는 중요한 병원체입니다. 많은 경우에, 환자는 기질 흉터, 불규칙한 난시로 남아, 이식을 요구하거나 최악의 시나리오에서, 눈1을잃고1,2.
P. aeruginosa에 기인한 세균성 각질염은 P. aeruginosa의항균 저항긴장의 증가 출현 때문에 특히 취급하기 어려운 눈 감염입니다. 지난 10 년 이내에, 각막 감염에 대한 새로운 치료법을 테스트하고 개발하는 것이 명백해졌으며, 일반적으로 슈도모나스 스프에 의해 유발된 치료법은 특히 항생 저항3의현재 추세에 대처하는 데 필수적입니다.
각막 감염에 대한 새로운 치료법의 효능을 시험하기 위해, 기존의 체외 미생물 방법은 실험실 배양 중 및 생체 내 감염 시 세균성 생리학의 차이로 인해 대리가 좋지 않은 반면, 호스트 인터페이스4,5의부족으로 인한 것이다. 그러나 생체 내 동물 모델은 비용이 많이 들고 시간이 많이 소요되며 소수의 복제본만 전달하고 동물 복지에 대한 우려를 제기할 수 있습니다.
이 기사에서는 급성 및 만성 감염에 대한 다양한 치료를 테스트하는 데 사용할 수있는 각질염의 간단하고 재현 가능한 organotypic ex vivo 돼지 모델을 시연합니다. 우리는 이 실험을 위해 P. aeruginosa를 사용했습니다 그러나 모형은 또한 다른 박테리아및 각질염을 일으키는 원인이 되는 균류 및 효모와 같은 유기체와 잘 작동합니다.
전 생체 돼지 각막을 이용한 이 각막염 모델의 개발의 주된 원동력은 임상 전 단계에서 항균 효능을 보다 정확하게 결정하기 위해 체외 모델을 대표하는 새로운 항균제 개발 연구원을 제공하는 것이다. 이것은 새로운 항균제 개발에 관여하는 연구원을 제공 할 것입니다 전 임상 단계에서 약물 디자인 및 제형에 대한 더 큰 제어, 임상 시험에서 성공을 증가, 대상 연구를 가능하게하여 동물의 사용?…
The authors have nothing to disclose.
저자는 체스터 필드의 엘리엇 아바토이르에게 돼지 눈을 제공해 준 것에 대해 감사드립니다. 유리 링은 셰필드 대학의 화학학과의 유리 송풍기 댄 잭슨 (Dan Jackson)의 설계를 기반으로 만들어졌습니다. 저자는 자금 조달을 위한 의학 연구 위원회 (MR/S004688/1)를 감사하고 싶습니다. 저자는 또한 각막 준비에 대한 기술적 인 도움을 샤날리 딕웰라 부인에게 감사드립니다. 저자는 사진 서식에 도움을 준 조나단 에머리 씨에게 감사드립니다.
50 mL Falcon tube | SLS | 352070 | |
Amphotericin B | Sigma | A2942 | |
Cellstar 12 well plate | Greiner Bio-One | 665180 | |
Dextran | Sigma | 31425-100mg-F | |
Distel | Fisher Scientific | 12899357 | |
DMEM + glutamax | SLS | D0819 | |
Dual Oven Incubator | SLS | OVe1020 | Sterilising oven |
Epidermal growth factor | SLS | E5036-200UG | |
F12 HAM | Sigma | N4888 | |
Foetal calf serum | Labtech International | CA-115/500 | |
Forceps | Fisher Scientific | 15307805 | |
Handheld homogeniser 220 | Fisher Scientific | 15575809 | Homogeniser |
Heracell VIOS 160i | Thermo Scientific | 15373212 | Tissue culture incubator |
Heraeus Megafuge 16R | VWR | 521-2242 | Centrifuge |
Insulin, recombinant Human | SLS | 91077C-1G | |
LB agar | Sigma | L2897 | |
Multitron | Infors | Not appplicable | Bacterial incubator |
PBS | SLS | P4417 | |
Penicillin-Streptomycin | SLS | P0781 | |
Petri dish | Fisher Scientific | 12664785 | |
Petri dish 35x10mm CytoOne | Starlab | CC7672-3340 | |
Povidone iodine | Weldricks pharmacy | 2122828 | |
Safe 2020 | Fisher Scientific | 1284804 | Class II microbiology safety cabinet |
Scalpel blade number 15 | Fisher Scientific | O305 | |
Scalpel Swann Morton | Fisher Scientific | 11849002 |