Summary

Influenza Virus Voortplanting in bevruchte kippeneieren

Published: March 19, 2015
doi:

Summary

Fertile chicken eggs are widely used to produce large amounts of human influenza A virus as they provide a convenient and cost-effective system to prove high yields of virus.

Abstract

Influenza infectie is geassocieerd met ongeveer 36.000 doden en meer dan 200.000 ziekenhuisopnames per jaar in de Verenigde Staten. De continue opkomst van nieuwe influenzavirusstammen door mutatie en recombinatie bemoeilijkt de controle van het virus en vereist de permanente ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen en vaccins. Het laboratoriumonderzoek van influenza is een betrouwbare en kosteneffectieve werkwijze voor de vermeerdering van het virus. Hier wordt een uitgebreid protocol waarin influenza A virus propagatie in vruchtbare kippeneieren, die consequent levert hoge titer virale voorraden. Kortom, zijn serum pathogeenvrije (SPF) bevruchte kippeneieren geïncubeerd bij 37 ° C en 55-60% luchtvochtigheid gedurende 10 – 11 dagen. Gedurende deze periode, kan ontwikkeling van het embryo gemakkelijk worden gecontroleerd met behulp van een ei candler. Virusinoculatie wordt uitgevoerd door injectie van het virus voorraad verricht naar de allantoïsholte behulp van een naald. Na 2 dagen incubatie bij 37 ° C, de eierengekoeld gedurende ten minste 4 uur bij 4 ° C. De eierschaal boven de luchtzak en het chorioallantoïsmembraan worden vervolgens voorzichtig geopend en de allantoïsvloeistof met het virus geoogst. De vloeistof wordt uit afval door centrifugatie geklaard porties verdeeld en overgebracht naar -80 ° C voor langdurige opslag. De grote hoeveelheid (5-10 ml virus bevattende vloeistof per ei) en hoge virustiter die meestal bereikt met dit protocol is het gebruik van eieren voor viruspreparaat voordelige wijze gemaakt, met name voor in vitro studies die grote hoeveelheden nodig virus waarbij hoge doseringen van hetzelfde virus voorraad nodig.

Introduction

Influenza A blijft een belangrijke bedreiging voor de menselijke gezondheid. Het is een potentieel verwoestende ziekte van de luchtwegen met een grote globale last veroorzaken tot 500.000 doden wereldwijd per jaar 1. Influenza virussen zijn in de familie Orthomyxoviridae en uitvoeren 8 negatieve-sense enkelstrengs RNA in hun genoom 1,2. De hoge veranderlijkheid (dwz antigene "drift") van het virale genoom voorkomt langdurige immuniteit. Bovendien influenza steeds resistent tegen antivirale geneesmiddelen 3.

De 2009 H1N1-grieppandemie gemarkeerd alle uitdagende kwesties in verband met influenza ziekte (pandemische stam, anti-virale resistentie, vertraagde de productie van vaccins). De formulering vaccin wordt jaarlijks vastgesteld door de World Health Organization voor de meest waarschijnlijke pathogene influenza stammen (een voor elk van H1N1, H3N2 en influenza B) 4. Omdat deze methode is gebaseerd op de voorspelde influenzastams, pathogene stammen worden soms ten onrechte geïdentificeerd en effectiviteit van het vaccin daalt dramatisch. Bovendien kan de verschijning van nieuwe influenzastammen deze preventieve programma's veroorzaken pandemische ziekte 2 te omzeilen.

De creatie van een universeel griepvaccin is ongrijpbaar 5 geweest. Daarom moet het onderzoek voort te zetten naar het begrijpen van de pathogenese van longschade. Om faciliteit laboratoriumonderzoek zijn verscheidene werkwijzen ontwikkeld voor virale isolatie en vermeerdering 6. Menselijke influenzavirussen kan worden geamplificeerd in verschillende zoogdiercel substraten. Echter, zijn het genereren van hoge titer virussen in grote hoeveelheden best bereikt in bebroede eieren. Het volgende protocol beschrijft een techniek voor influenza A virus verspreiding en opslag van bestaand virus voorraden.

Protocol

OPMERKING: Algemene opmerkingen: Voer alle procedures waarbij manipulatie van het ei onder steriele omstandigheden, en steriele techniek moet dienovereenkomstig worden gebruikt. Pre-clean alle apparatuur met 70% ethanol voor gebruik. In het algemeen moeten influenza virus inoculatie en oogst worden uitgevoerd in een BSL-2 laboratorium. Echter, als dit protocol wordt gebruikt om zich te verspreiden veel meer pathogene influenza virussen (bv pandemie en pre-pandemische stammen, stammen die een gevaar voor pluimve…

Representative Results

Meerdere methoden ontwikkeld om influenzavirus titreren. Een overweging bij het ​​kiezen van een geschikte methode is dat sommige bepalen totale deeltjes onafhankelijk van de levensvatbaarheid (bijv hemagglutinine-test), terwijl anderen zijn gebaseerd op de besmettelijkheid, die levensvatbaar virusdeeltjes zal beoordelen (bijvoorbeeld plaque assay) 6. Hier, de virale titer van allantoïsvloeistof vanuit kippeneieren geënt met een muis-aangepaste influenzavirus (A / PR / 8/34) werd bepaa…

Discussion

Influenza veroorzaakt een grote wereldwijde ziektelast, en werk gaat in het begrijpen van de pathogenese van longbeschadiging 7. Om vergemakkelijkt onderzoek op dit dodelijke ziekte, zijn verschillende methoden ontwikkeld om het influenzavirus 6 propageren. Hier beschrijven we een techniek om influenzavirus produceren kippeneieren. Het voordeel van deze methode is dat het zeer reproduceerbaar en resulteert in grote hoeveelheden hoge titer influenzavirus bestanden, die vaak nodig is voor in vitr…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

The present study was supported by the NIH grants HL120947 (P.C.), HL103868 (P.C.), and the American Heart Association Grant-in-Aid (P.C.)

Materials

Name of Reagent/ Equipment Company Catalog Number Comments/Description
Phosphate buffered saline (PBS) Cellgro  21-040-CV
serum pathogen-free (SPF) fertilized chicken eggs  VALO BioMedia n/a
humidified egg incubator  FARM iNNOVATORS Model 2100
automatic egg turner FARM iNNOVATORS Model 3200
egg candler FARM iNNOVATORS Model 3300 
1 ml syringe BD Bioscience 309659
18G needle BD Bioscience 305196
20G / 22G needle BD Bioscience 305176 / 305156
HEPES Sigma-Aldrich H3375
Ethanol, >99.5% Sigma-Aldrich 459844 diluted to 70% using water
glue gun "Ad tech Hi Temp Project Pro" Ad tech, Adhesive Technologies, Inc. Model 1105
glue "Ad tech MINI SIZE, Multi Temp" Ad tech, Adhesive Technologies, Inc. 220-34ZIP30
MDCK cells ATCC CRL-2935
Washed Pooled Turkey Red Blood Cells, 10% Lampire Biological Laboratories 724908

References

  1. Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Estimates of deaths associated with seasonal influenza — United States, 1976-2007. MMWR. Morbidity and mortality weekly report. 59 (33), 1057-1062 (2010).
  2. Neumann, G., Noda, T., Kawaoka, Y. Emergence and pandemic potential of swine-origin H1N1 influenza virus. Nature. 459 (7249), 931-939 (2009).
  3. Tumpey, T. M., Garcia-Sastre, A., et al. Pathogenicity of Influenza Viruses with Genes from the 1918 Pandemic Virus: Functional Roles of Alveolar Macrophages and Neutrophils in Limiting Virus Replication and Mortality in Mice. J Virol. 79 (23), 14933-14944 (2005).
  4. Doherty, P. C., Turner, S. J., Webby, R. G., Thomas, P. G. Influenza and the challenge for immunology. Nat Immu. 7 (5), 449-455 (2006).
  5. Webster, R. G., Govorkova, E. A. Continuing challenges in influenza. Ann N Y Acad Sci. 1323 (1), 115-139 (2014).
  6. Szretter, K. J., Balish, A. L., Katz, J. M. Unit 15G.1 Influenza: propagation, quantification, and storage. . Current protocols in microbiology. , (2006).
  7. Short, K. R., Kroeze, E. J. B. V., Fouchier, R. A. M., Kuiken, T. Pathogenesis of influenza-induced acute respiratory distress syndrome. Lancet Infect Dis. 14 (4), 57-69 (2014).
  8. Ito, T., Suzuki, Y., et al. Differences in sialic acid-galactose linkages in the chicken egg amnion and allantois influence human influenza virus receptor specificity and variant selection. J Virol. 71 (4), 3357-3362 (1997).
  9. Robertson, J. S., Nicolson, C., Major, D., Robertson, E. W., Wood, J. M. The role of amniotic passage in the egg-adaptation of human influenza virus is revealed by haemagglutinin sequence analyses. J Gen Virol. 74 (Pt 10), 2047-2051 (1993).
  10. Gaush, C. R., Smith, T. F. Replication and plaque assay of influenza virus in an established line of canine kidney cells). Appl Microbiol. 16 (4), 588-594 (1968).

Play Video

Cite This Article
Brauer, R., Chen, P. Influenza Virus Propagation in Embryonated Chicken Eggs. J. Vis. Exp. (97), e52421, doi:10.3791/52421 (2015).

View Video