病原性、病態、および薬の有効性を調査するため、代替の非哺乳類動物モデルとしてゴキブリをヒス マダガスカル
Summary
細菌の病原性、病態、薬物毒性、薬効、生得の免疫反応の研究を実施する、代替の非哺乳類動物モデルとしてゴキブリをヒス マダガスカルを利用するプロトコルを提案します。
Abstract
自然免疫の多くの側面は、哺乳類と昆虫の間保存されます。昆虫、 Gromphadorhina、属からゴキブリをヒス マダガスカルは、病原性、宿主-病原体相互作用、生得の免疫反応および薬の有効性の研究のための代替動物モデルとして利用できます。子育てに関する詳細は、歯擦音のゴキブリの繁殖と飼育が提供されます。またどのようにそれは細胞内病原体B. thailandensis、B. pseudomallei 病菌疽などの細菌に感染することを示す.歯擦音のゴキブリの使用は高価ではない、研究における哺乳類の使用規制問題を克服します。さらに、歯擦音のゴキブリ モデルを使用して検索結果、再現性と哺乳類モデルを用いて得られたもののようです。したがって、マダガスカルの歯擦音のゴキブリは、動物実験を行う際に検討する必要があります魅力的なサロゲート ホストを表します。
Introduction
昆虫病原細菌と自然免疫生体防御研究するため代替の非哺乳類動物モデルとしての使用は、近年勢いを得ています。ロジスティック、これは、比較的安価なコストと取得、処理、および哺乳類に比べて昆虫の世話のしやすさのためです。規制政策研究に昆虫の使用を支配するがもないです。範囲対象ではありませんまたは任意の動物によって定められた制限使用委員会や政府機関。サロゲートの動物モデルとして昆虫、特に病原因子、ホスト病原体の相互作用、および抗微生物薬の効果の評価のための包括的なスクリーニングの調査に。その使用はそれにより動物実験1,2の行為に内在する倫理的なジレンマのいくつかを克服する研究に使用される哺乳類の数を減らすことができます。
昆虫は、昆虫と哺乳類の1、3の生来の免疫システム間の共通性の高度があるため代理ホストとして役立つかもしれない。Plasmatocytes 昆虫と哺乳類のマクロファージは貪食微生物4です。好中球に昆虫相手は血球5,6です。昆虫および哺乳類細胞における細胞内オキシダティブ バースト経路が似ています。両方の活性酸素種は、オーソログ p47phoxと p67phox蛋白質5によって生成されます。フリー ダイヤル昆虫や Toll 様受容体受容体と哺乳類におけるインターロイキン-1 の下流シグナル伝達カスケードも非常に似ています。7ディフェンシンなどの抗菌ペプチドの生産の両方の結果します。このように、昆虫は後生動物によって共有される一般の生得的な免疫機構を研究対象に利用できます。
属Gromphadorhinaからゴキブリをヒス マダガスカルと呼ばれる昆虫は、存在する場合、通常満期 5 ~ 8 cm に達する最大のゴキブリの種のひとつです。マダガスカル島にのみネイティブ、歯擦音のゴキブリは8気門と呼ばれる呼吸器系の開口部から空気を追放するとき生じる音それが作る – シューという音によって特徴付けられます。独特のヒスノイズは求愛と侵略の9のゴキブリをしっと叱る間社会的なコミュニケーションの形として機能し、男性はその生息地で妨げられたときに聞くことができます。マダガスカルの音を立てるゴキブリは、アメリカのゴキブリと他都市害虫種に比べてゆっくり動くが。及び繁殖; 簡単です。妊娠中の歯擦音のゴキブリは、一度に 20 に 30 子孫を生成できます。5 ヶ月で性的に成熟に達する、ニンフと呼ばれるゴキブリ ヒス赤ちゃん後に 6 回の脱皮を受けているし、5 歳生きることができます野生と飼育下8の両方。
マダガスカル活用して病菌疽、B. pseudomallei、細胞内の病原体に感染し、 B. thailandensis 10、11.の代理ホストとしてゴキブリをヒスゴキブリをしっと叱るでこれらの病原体の病原性細菌病菌、シリアのハムスターのベンチマーク モデル動物に病原性を示したに比べていた。B. pseudomalleiとB. 疽の 50% 致死量 (LD50) 両方モデル11に類似していたことがわかった。興味深いことに、 B. thailandensis齧歯動物モデルにおける非病原性は歯擦音のゴキブリ11致命的です。B. thailandensis感染に関してこの違い歯擦音のゴキブリ モデルの有用性を強調します。B. thailandensis変異体の減衰は、齧歯動物モデルでより歯擦音のゴキブリでより容易に解決できます。さらに、 B. thailandensisとして使用され多くの場合B. pseudomallei B. 疽 10,12,13, それの減衰の突然変異を識別するためのモデル生物でした。その劇毒性の親戚に同じような目標に します。
B. 疽に減衰するB. thailandensisシリアのハムスターと歯擦音のゴキブリでの病原性の違い、6 型分泌システム-1 (T6SS-1) などの重要な病原因子の変異にもかかわらず、B. pseudomalleiが B. thailandensis 11同様に減衰します。さらに、歯擦音のゴキブリ モデルを検証すると、個別 T6SS 突然変異体 (T6SS-2 T6SS 6) B. pseudomallei、シリアンハム スターにおける病原性のベアリングを持たない、残る歯擦音のゴキブリ11病原性という点で。したがって、歯擦音のゴキブリは 3細菌病菌の種の実行可能な代理の動物モデルであります。我々 は最近、病菌感染10とその毒性に対する抗マラリア薬クロロキン (CLQ) の有効性を検証するサロゲートの動物モデルとして歯擦音のゴキブリを利用しました。
ここでは、マダガスカルのケアと育児について述べるゴキブリをヒスと病菌の 3 種でこの昆虫に感染する方法について詳細に説明します。さらに、我々 は歯擦音のゴキブリは病原性細菌病菌の感染症で薬の有効性と、それ可能性が高いとしても同様の研究で他の細菌の病原体の代理ホストを勉強するサロゲート実行可能なモデルを示しています。
Protocol
Representative Results
Discussion
最適な実験条件は最小限の一貫性のある時間のコミットメントが必要です健康の歯擦音のゴキブリ コロニーで始まります。比較的長い間行くことができるゴキブリをしっと叱る (~ 週間) 食料と水、なし毎週または隔週のケージのメンテナンスを提供する必要があります。これは、食料と水の供給をチェックし、ケージの乾燥を確実に含まれます。順化と; 高温孵化の間に特に重要です乾燥の?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
J ・ チュア、n. a. フィッシャー、d. DeShazer、午前フリードランダー原稿で説明する手順を設計されています。J ・ チュア、n. a. フィッシャー、標準偏差 Falcinelli + DeShazer は、実験を実行しました。J ・ チュアは、原稿を書いていた。
著者は、ジョシュア ・ J ・ w ・粕毛、ノラ + ドイル、ニコラス ・ r ・ カーターとスティーブン A. Tobery の優秀なテクニカル サポートとデビッド p. Fetterer、スティーブン j. カーン統計分析のためにありがとうございます。
仕事によって、防衛脅威の減少代理店の提案 #CBCALL12-THRB1-1-0270 A.M.F と #CBS を受けました。D.D. に MEDBIO.02.10.RD.034
意見、解釈、結論及び提言、これらの者を必ずしも米国軍隊によって支持されません。
この文書の内容が必ずしも反映しないビューまたは国防省の政策も言及されている商号、商品、または組織は、米国政府によって裏書を意味します。
Materials
| Madagascar hissing cockroach |
Carolina Biological Supply Co, Burlington, NC | 143668 | |
| Kibbles n Bits, any flavor | Big Heart Pet Brands, San Francisco, CA | UPC #079100519378 | |
| Snap on disposable plastic containers or equivalent | Rubbermaid, Huntersville, NC | UPC #FG7F71RETCHIL | |
| Screw on disposable plastic containers or equivalent | Rubbermaid, Huntersville, NC | UPC #FG7J0000TCHIL | |
| Tridak STEPPER series repetitive pipette | Dymax Corporation www.dymax.com |
T15469 | |
| Syringe (1 mL) | Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ | 309659 | |
| Needle (26 or 27G x 1/2) | Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ | 305109, 305111 | |
| Chloroquine diphosphate | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO | C6628 | |
| Phosphate buffered saline | Gibco/ Thermo Fisher Scientific, Gaithersburg, MD | 10010023 | |
| Difco Luria- Bertani (Lennox) | Becton Dickinson, Sparks, MD | 240230 | |
| Agar | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO | A1296 | |
| Glycerol | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO | G6279 |
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