In Vivo Imaging Systems (IVIS) Nachweis eines Neuro-Invasive encephalitische Virus
Summary
Mit Hilfe Luciferase und in vivo bildgebende Systeme (IVIS) als neuartiges Mittel gegen Krankheiten Endpunkte zu identifizieren, bevor klinische Entwicklungen auftreten. IVIS hat uns erlaubt, in Echtzeit visualisiert die Invasion der encephalitische Viren über mehrere Tage, eine genauere Krankheit Modell für zukünftige Studie. Es hat uns auch die Möglichkeit, die potenziellen Schutzfunktionen von Virostatika und Impfstoffen schneller als derzeit genutzt Tiermodellen zu identifizieren. Die Fähigkeit, einzelne Tiere über mehrere Zeitpunkte zu nutzen sorgt für reduzierte Tier, Kosten und allgemeine Morbidität der Tiere genutzt sorgt für eine menschlichere und wissenschaftlichen Mitteln der Krankheit Studie.
Abstract
Moderne Entwicklungen in der Imaging-Technologie zu fördern Weiterentwicklung und Verfeinerung in der Weise viralen Forschung durchgeführt. Zunächst von Russel und Burch in Humes 3R vorgeschlagen (Replacement, Reduction, Refinement), ist die Verwendung von Tiermodellen in der wissenschaftlichen Forschung unter dem ständigen Druck, neue Methoden zu identifizieren zu Tierversuchen zu reduzieren, während die Verbesserung der wissenschaftlichen Genauigkeit und Geschwindigkeit. Eine große Herausforderung für Humes Schulleiter ist jedoch, wie zu gewährleisten, die Studien sind statistisch genaue gleichzeitiger Reduzierung von Tierseuchen Morbidität und Gesamtzahlen. Die Wirksamkeit des Impfstoffes Studien verlangen derzeit eine große Anzahl von Tieren, um als statistisch signifikant werden und oft in hohen Morbidität und Mortalität Endpunkte zur Identifizierung von Immunschutz führen. Wir verwendeten in-vivo Imaging Systems (IVIS) in Verbindung mit einem Glühwürmchen biolumineszenten Enzyms schrittweise verfolgt die Invasion des zentralen Nervensystems (ZNS) von einem ENCEphalitic Virus in einem Mausmodell. Typischerweise wird die Krankheit relativ langsam voranschreitet, jedoch Virusvermehrung erfolgt rasch, insbesondere innerhalb des ZNS, und kann zu einer oft letalen Ausgang führen. Nach intranasale Infektion der Mäuse mit TC83-Luc, ein attenuiertes modifiziertes venezolanischen Pferde-Enzephalitis-Virus-Stamm zu drückt ein Luciferase-Gen; können wir Virusreplikation innerhalb des Gehirns sichtbar mindestens drei Tage vor der Entwicklung klinischer Krankheitssymptome. Mit Hilfe CNS Invasion als Schlüssel encephalitische Krankheitsentwicklung Endpunkt sind wir in der Lage, schnell zu identifizieren therapeutische und Impfschutz gegen TC83-Luc Infektion bevor klinische Symptome entwickeln. Mit IVIS Technologie sind wir in der Lage, die schnelle und genaue Prüfung von Medikamenten Therapeutika und Impfstoffe zeigen, bei gleichzeitiger Reduzierung der Anzahl der Tiere und Morbidität.
Protocol
Representative Results
Discussion
Während dieses Protokoll umfasst die bildgebende Aspekte für die in vivo-Analyse ist es wichtig, um die biolumineszierende Vektor als ein Schlüsselfaktor für zukünftige Studien erkannt. Unsere Ausnutzung TC83, einem attenuierten Impfstamm von VEEV, als Vektor für die Expression von Luciferase gewährleistet, daß große Mengen des Enzyms produziert werden aufgrund der sehr Replikation des Virus im ZNS, wie zuvor 1-4 beschrieben. Während die Zugabe eines zweiten subgenomischen Promotor und den …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Institute for Translational Sciences UTMB-NIH 1UL1RR029876-01 und Alisha Prather für ihre Unterstützung bei der Videobearbeitung für dieses Manuskripts.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
| D-Luciferin | |||
| Isoflurane | |||
| Xenogen IVIS System (Spectrum) | Caliper Life Sciences | ||
| XGI-8-gas Anesthesia System | Caliper Life Sciences | ||
| XIC-3 Containment Box | Caliper Life Sciences | ||
| LivingImage 4.0 Software | Caliper Life Sciences | ||
| Telemetry/identification chips | Bio Medic Data Systems | IPTT-300 | Animal ID and Temperature |
| BD Integra 1ml TB syringe with 26 g x 3/8” needle | Fisher Scientific | 305279 | |
| Vet Bond tissue adhesive | Fisher Scientific | NC9259532 | |
| Vetropolycin Ophthalmic Ointment | Webster Veterinary Products | 78444656 | |
| Dulbecco’s Phosphate Buffered Saline 1X | Invitrogen | 14190-144 | |
| BMDS Chip Reader | Bio Medic Data Systems | DAS-7007S | |
| DAS-HOST Software | Bio Medic Data Systems | Used to download probe information |
References
- Steele, K. E., et al. Comparative Neurovirulence and Tissue Tropism of Wild-type and Attenuated Strains of Venezuelan Equine Encephalitis Virus Administered by Aerosol in C3H/HeN and BALB/c Mice. Veterinary Pathology Online. 35, 386-397 (1998).
- Ludwig, G. V., et al. Comparative neurovirulence of attenuated and non-attenuated strains of Venezuelan equine encephalitis virus in mice. Am. J. Trop. Med. Hyg. 64, 49-55 (2001).
- Charles, P. C., Walters, E., Margolis, F., Johnston, R. E. Mechanism of Neuroinvasion of Venezuelan Equine Encephalitis Virus in the Mouse. Virology. , 208-662 (1995).
- Volkova, E., Gorchakov, R., Frolov, I. The efficient packaging of Venezuelan equine encephalitis virus-specific RNAs into viral particles is determined by nsP1-3 synthesis. Virology. 344, 315-327 (2006).
- Patterson, M., et al. Rapid, non-invasive imaging of alphaviral brain infection: Reducing animal numbers and morbidity to identify efficacy of potential vaccines and antivirals. Vaccine. 29, 9345-9351 (2011).
- Cook, S. H., Griffin, D. E. Luciferase Imaging of a Neurotropic Viral Infection in Intact Animals. J. Virol. 77, 5333-5338 (2003).
- Contag, P. R., Olomu, I. N., Stevenson, D. K., Contag, C. H. Bioluminescent indicators in living mammals. Nat. Med. 4, 245-247 (1998).
- Osorio, J. E., Iams, K. P., Meteyer, C. U., Rocke, T. E. Comparison of Monkeypox Viruses Pathogenesis in Mice by In Vivo Imaging. PLoS ONE. 4, e6592 (2009).
- Luker, G. D., Prior, J. L., Song, J., Pica, C. M., Leib, D. A. Bioluminescence Imaging Reveals Systemic Dissemination of Herpes Simplex Virus Type 1 in the Absence of Interferon Receptors. J. Virol. 77, 11082-11093 (2003).
- Russell, W. M. S., Burch, R. L. . The Principles of Humane Experimental Technique. , (1959).
- Kuehne, R. W., Pannier, W. L., Stephen, E. L. Indirect mouse model for the evaluation of potential antiviral compounds: results with Venezuelan equine encephalomyelitis virus. Antimicrob. Agents Chemother. 11, (1977).
- Lukaszewski, R. A., Brooks, T. J. G. Pegylated Alpha Interferon Is an Effective Treatment for Virulent Venezuelan Equine Encephalitis Virus and Has Profound Effects on the Host Immune Response to Infection. J. Virol. 74, 5006-5015 (2000).
