野兎病菌 Fischer 344 ラット気管内接種
Summary
このプロトコルを記述する Fischer 344 ラット気管内接種野兎病菌。この手順は、この潜在的な生物脅威エージェントに人間の肺の露出を模倣し、ワクチンと肺野兎病に対する治療の有効性テストに使用することができます。
Abstract
野兎病菌菌と呼吸器感染症は、野兎病は、人間の深刻な潜在的に致命的な病気につながることができます。人間のための承認された野兎病ワクチンの現在の不足は、適切な動物モデルを利用したワクチンの開発を中心に研究。Fischer 344 ラットは、 F. へい死感染に対するヒトの感受性を反映し、したがって野兎病ワクチン開発のための魅力的なモデルは、モデルとして登場しました。F. へい死Fischer 344 ラットの気管内の接種は、人間の肺の露出を模倣します。ラット気管内に正常に配信は肺にとって重要です。麻酔下ラットの気管を正しく挿管する照明と喉頭鏡を使用します。気管内で適切な配置は、呼吸を検出する単純なデバイスによって決まります。挿管、に従ってF. へい死文化は注射器で測定された線量で配信されます。この手法は、ワクチンの有効性を評価するラット気管内・ f ・へい死の肺の配信を標準化します。
Introduction
F. へい死(Ft) は、人間の病気を引き起こす野兎病。細菌は肺のルートを通じて取得した、これは高い罹患率と死亡率1のある肺の野兎病につながります。F. へい死は噴霧のフォームに関連付けられた危険のための生物脅威エージェントをみなされており、米国の人間の使用が承認されたワクチンは現在ありません。ワクチンと治療肺野兎病、この細菌の生物脅威の不正な使用に対する人間の人口を保護するために対策を開発する、集中的な努力が現在進行中。
F. へい死感染マウスの極度な感度と試薬の有病率が原因でマウス モデル、野兎病の研究の多く集中しています。ただし、マウスはこのモデル2ではワクチンの有効性を示すことの難しさのためのワクチン開発のための困難なモデルであると証明しました。最近では、Fischer 344 ラットは野兎病ワクチン開発3のモデルとしました。F. へい死のさまざまな亜種の Fischer 344 ラットの感受性を模倣人間感度4、ラット保護可能なF. へい死肺挑戦に対して予防接種によって保護するために知られている生ワクチン株人間5,6,7。肺F. へい死を防ぐワクチンの開発のための非常に有用なモデルがありますので Fischer 344 ラットのモデル人間のF. へい死感染症のいくつかの機能は、露出。
効果的なワクチンは、 F. へい死する肺の露出から人間を守る必要があります。8肺に吸い込んだ噴霧の細菌兵器F. へい死から最も可能性の高い肺の露出。しかし、 F. へい死のエアロゾル生成危険で面倒なは、専用の装置と封じ込めが必要です。代替ルートはおそらくもっとラット肺の露出の複数の研究所に適応できる特殊な装置に欠けているが気管内接種6を介して。この方法は、麻酔したラットの気管内カテーテルの正しい配置のため喉頭鏡を利用しています。食道ではなく気管内への配置は、肺から空気の流れを可視化する単純なデバイスによって検証されます。その後、管理によっては、注射器で細菌の肺の配信を確保するためのカテーテルに空気の導入が続いてのカテーテルを通して肺に配信F. へい死が使用されます。Jemski5 3 日後接種までにF. へい死経鼻ルート経由で Fischer 344 ラットに接種し, 肺から培養されなかったことを報告した、ラットの鼻腔内接種を示すは対照的に、肺に細菌の直接配信でない結果。
F. へい死(F. へい死したへい死、 F. へい死したholarctica) の選択のエージェントのフォームでは、バイオ セーフティ レベル 3 (BSL3) 封じ込めプロシージャは、ビデオ撮影を妨げる必要があります。ただし、 f. novicida (Fn) は健康な人間にその非病原性による選択エージェントの状態から免除されている、バイオ セーフティ レベル 2 (BSL2) 条件9,10の下で安全に利用することができます。また、Fn は弱毒生ワクチン気管内接種11,12,13を介して配信F. へい死肺露出に対して守ることができるための基礎として機能します。ここで示した手法は、人間のためのモデルとしてラットを用いた肺のルートによって発生する感染症の研究のためことができます。この手法は、専門のエアロゾルを生成する装置を必要とせず実行できます。Fn は、ここで撮影テクニックに使われました。
Protocol
Representative Results
Discussion
Fischer 344 ラットは、野兎病ワクチン開発3重要なモデルになっています。これらはエアロゾルとして配信されるので、 F. へい死の兵器形態に対する有効性を示すため肺のルートを通じてF. へい死する露出が欠かせません。ラットの気管内投与は、大型、高価、複雑なエアロゾル発生装置を必要とせずF. へい死するラット肺の露出を促進します。F. へい?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
本研究は、契約 HDTRA1-14-C-0116 防衛脅威削減局 (DTRA) と感染症ゲノム (国防総省 #W911NF-11-1-0136) の卓越性のための中心によって支持されました。
Materials
| GreenLine fiber optic blade size 0 | Carefusion | 5-5231-00 | Macintosh American profile |
| GreenLight system laryngoscope handle | Carefusion | 4559GSP | |
| Exel International Safelet I.V. Catheter | EXEL INTERNATIONAL | 26743 | |
| Slip Tip Sterile Syringes 1ml | BD | 309659 | |
| Broad Point Dressing Thumb Forceps | Thermo Scientific | 76-302 | |
| 200ul barrier tip | GeneseeScientific | 24-142 | |
| 1000ul pipette tip | Olympus Plastics | 24-173 | |
| Dremel 3000-2/28 Rotary tool kit | Dremel | 3000228 | |
| Rodent Intubation Stand | Braintree Scientific | RIS 200 | |
| Isoflurane | Butler Schein | NDC 11695-6776-2 | |
| Rodent anesthesia machine | Surgivet | VTC302 Classic T3 | |
| Rodent Anesthesia chamber | Braintree Scientific | AB 1 |
References
- Ellis, J., Oyston, P. C. F., Green, M., Titball, R. Tularemia. Clin Microbiol Rev. 15 (4), 631-646 (2002).
- Lyons, C. R., Wu, T. H. Animal models of Francisella tularensis infection. Ann N Y Acad Sci. 1105, (2007).
- Hutt, J. A., Lovchik, J. A., Dekonenko, A., Hahn, A. C., Wu, T. H. The Natural History of Pneumonic Tularemia in Female Fischer 344 Rats after Inhalational Exposure to Aerosolized Francisella tularensis subspecies tularensis Strain Schu S4. Am J Pathol. 187 (2), 252-267 (2017).
- Ray, H. J., et al. The Fischer 344 rat reflects human susceptibility to Francisella pulmonary challenge and provides a new platform for virulence and protection studies. PloS one. 5, e9952 (2010).
- Jemski, J. V. Respiratory tularemia: comparison of selected routes of vaccination in Fischer 344 rats. Infect Immun. 34 (3), 766-772 (1981).
- Wu, T. H., et al. Vaccination of Fischer 344 rats against pulmonary infections by Francisella tularensis type A strains. Vaccine. 27 (34), 4684-4693 (2009).
- Mara-Koosham, G., Hutt, J. A., Lyons, C. R., Wu, T. H. Antibodies contribute to effective vaccination against respiratory infection by type A Francisella tularensis strains. Infect Immun. 79 (4), 1770-1778 (2011).
- Oyston, P. C., Sjostedt, A., Titball, R. W. Tularaemia: bioterrorism defence renews interest in Francisella tularensis. Nat Rev Microbiol. 2 (12), 967-978 (2004).
- Kingry, L. C., Petersen, J. M. Comparative review of Francisella tularensis and Francisella novicida. Front Cell Infect Microbiol. 4, 35 (2014).
- Rohmer, L., et al. Comparison of Francisella tularensis genomes reveals evolutionary events associated with the emergence of human pathogenic strains. Genome Biol. 8 (6), R102 (2007).
- Chu, P., et al. Live attenuated Francisella novicida vaccine protects against Francisella tularensis pulmonary challenge in rats and non-human primates. PLoS Pathog. 10 (10), e1004439 (2014).
- Signarovitz, A. L., et al. Mucosal Immunization with Live Attenuated Francisella novicida U112ΔiglB Protects against Pulmonary F. tularensis SCHU S4 in the Fischer 344 Rat Model. PloS one. 7 (10), e47639 (2012).
- Cunningham, A. L., et al. Enhancement of vaccine efficacy by expression of a TLR5 ligand in the defined live attenuated Francisella tularensis subsp. novicida strain U112DiglB::fljB. Vaccine. 32 (40), 5234-5240 (2014).
