هنا، نحن نقدم بروتوكول مفصل لنموذج إدارة عن طريق الفم استخدام اليرقات Galleria mellonella وكيفية توصيف فعل الاستجابات المناعية الفطرية. باستخدام هذا البروتوكول، سوف تكون قادرة على استخدام ميلونيلا G. التسمين أسلوب الباحثين دون خبرة عملية.
التحقيق في احتمال مكسبه للبكتيريا commensal على المضيف المناعي هو واحد من المكونات الأساسية عند دراسة التفاعلات بين الميكروبات المعوية والمضيف. ومن الثابت أن كومينسالس مختلف يحمل إمكانات مختلفة تنشيط الجهاز المناعي المعوي المضيف. هذه التحقيقات تشمل الحيوانات الفقارية، لا سيما من القوارض. نظراً لتزايد مخاوف أخلاقية ترتبط بالتجارب التي تنطوي على الفقريات، هناك ارتفاع طلب على نماذج الاستبدال اللافقارية.
هنا، نحن نقدم نموذج إدارة عن طريق الفم Galleria mellonella استخدام البكتيريا غير ممرضة commensal وتقييم إمكانات مكسبه commensals ممكن على نظام المناعة ميلونيلا G. . ونحن تبين أن ميلونيلا G. نموذج استبدال اللافقارية بديلة مفيدة تتيح تحليل commensals مع إمكانات مكسبه مختلفة مثل الأنواع فولجاتوس والاشريكيه القولونية. من المثير للاهتمام، عرضت البكتيريا أي أثر مقتل على اليرقات، ومماثلة للثدييات. الاستجابات المناعية ل G. mellonella قابلة للمقارنة مع الاستجابات المناعية الفطرية الفقاريات وتشمل الاعتراف بالبكتيريا وإنتاج الجزيئات المضادة للميكروبات. ونحن نقترح أن G. ميلونيلا كان قادراً على استعادة التوازن الحجمية السابقة، ومعروف جيدا من الأصحاء الثدييات. على الرغم من أن توفير الاستجابات المناعية الفطرية قابلة للمقارنة في ميلونيلا G. والفقريات، عدم إيواء G. ميلونيلا الجهاز المناعي التكيفي. منذ التحقيق مكونات نظام المناعة الفطرية تطورية المصانة، النموذج يسمح بتحليل الغربلة والأولى لخصائص مكسبه البكتيرية.
ميكروبيومي المعوية هو عنصر أساسي للحفاظ على التوازن، ويشمل كلا من الاستجابات المناعية الفطرية والتكيف21،. يتسم المجتمع الحجمية commensal بمختلف مكونات commensal الرئيسي: سيمبيونتس التي تمنح الآثار المفيدة بوظائف هامة إيمونومودولاتوري، باثوبيونتس التي يمكن أن تكون لها آثار ضارة استعداد وراثيا يستضيف والترويج وتؤدي إلى التهاب الأمعاء3،4. قد تم نشر العديد من الدراسات على سيمبيونتس وباثوبيونتس وتأثيرها على النظام المناعي المضيف أساسا دراسة الاستجابات المناعية التكيفية.
أن هذه الدراسات تشمل العديد من الحيوانات للتحقيقات، والحماية، واستبدال الحيوانات المستخدمة للتجريب زيادة اهتمام الجمهور، ونحن نسعى إلى إيجاد نموذج بديل للسماح لفحص البكتيريا المختلفة مكسبه خصائص. الحشرات، لا سيما Galleria mellonella، نموذج استبدال مستخدمة على نطاق واسع في البحوث العدوى. زاي-ميلونيلا يجمع بين مزايا مختلفة مثل تكاليف منخفضة وعالية الإنتاجية؛ أنه يسمح للفم من البكتيريا، وهو مسار التعرض الطبيعي، وأنه يسمح للعدوى المجموعية5،6. ميلونيلا G. كذلك تمكن الحضانة عند 37 درجة مئوية، وهي درجة حرارة الجسم الفسيولوجية للثدييات والأمثل ل التعبير عامل الفوعة الجرثومية5. والميزة الرئيسية ل G. mellonella هو نظام المناعة الفطرية المصانة تمكن التمييز الذاتي من غير المتمتعة بالحكم الذاتي وترميز مجموعة متنوعة من نمط الاعتراف المستقبلات مثل أبوليبوفورين أو طاهية هيمولين6، 7-عند الاعتراف بميكروب، يمكن أن تؤدي ميلونيلا G. مختلف الاستجابات المناعية خلطيه المتلقين للمعلومات. ويمكن حمل ردود الأكسدة وتفرز أنواع الأكسجين التفاعلية (روس) الذي ينطوي على نشاط NOS (أوكسيديز النيتريك synthase) وأكاسيد النيتروجين (نادف أوكسيديز)6،8. وباﻹضافة إلى ذلك، ينشط ميلونيلا G. استجابة قوية ببتيد مضادات الميكروبات (أمبير)، مما يؤدي إلى إفراز خليط أمبير مختلفة مثل جلوفيرين ومرسين، سيكروبين أو جاليريميسين مثل ديفينسين6، 89،،10. وبصفة عامة، الامبير خصوصية المضيف واسع النطاق ضد الجراثيم إيجابية وسلبية الغرام والفطريات ويكون لتوفير استجابة فعالة نظراً للحشرات ولا توجد أي استجابة تكيفية10. جلوفيرين أمبير نشط ضد البكتيريا والفطريات ويحول دون تشكيل الغشاء الخارجي6،11. معرض موريسنس وظيفتها الميكروبات ضد الجراثيم إيجابية وسلبية الغرام باختراق الغشاء وتشكيل9،مسام11. سيكروبينس تقديم نشاط ضد البكتيريا والفطريات والغشاء وبالمثل مثل موريسينس9،10بيرميبيليزي. جاليريميسين ببتيد مثل ديفينسين مع الخصائص المضادة للفطريات9. من المثير للاهتمام، أنه وجد أن الجمع بين سيكروبين وجاليريميسين بنشاط تعاوني ضد كولاي10.
بسبب طابعها سهلة الاستخدام ميلونيلا G. يرقات نموذج عدوى غالباً ما تستخدم لتقييم القدرة الإمراضية البكتيرية. على وجه الخصوص، دراسات في البيانات التي تم الحصول عليها من ميلونيلا G. ترتبط بالبيانات المتحصل عليها من الفئران دعم قوة هذا النموذج مضيفة بديلة. ووجد أن اللقاح المسببة للمرض أكثر من الليستريه المستوحدة في نموذج عدوى ماوس يؤدي أيضا إلى ارتفاع معدلات الوفيات في ميلونيلا G. بعد الإصابة الجهازية. علاوة على ذلك، أقل ضراوة اللقاح تبين أنها أيضا أقل ضراوة في نموذج ميلونيلا زاي- 12. ملاحظات مماثلة بذلت مع الفطريات المسببة للأمراض البشرية المبيضات البيض. فوعة مختلفة المبيضة وقسمت سلالات العدوى المجموعية والمراقبة اللاحقة لبقاء اليرقات. كانت سلالات avirulent الماوس أيضا أفيرولينت أو المشاركة انخفاض ضراوة في G. ميلونيلا، بينما سلالات ضراوة الماوس يؤدي أيضا إلى ارتفاع معدل وفيات اليرقات13. الطراز ميلونيلا G. يمكن استخدامها كذلك تحديد نوع 3 إفراز منظومة العوامل الإمراضية الزائفة الزّنجاريّة14.
حيث تركزت معظم التحقيقات التي تشمل ميلونيلا G. على عوامل الفوعة استخدام النهج العدوى المجموعية كنا مهتمة بصفة خاصة في توفير وسيلة مناسبة لتحليل كومينسالس المعوية في التسمين الفم النموذج الذي نحن تطبيق جرعة مميزة من البكتيريا الواحدة واليرقات ولكن ليس فقط مراقبة معدل الوفيات اليرقات تحليل بصمات مختلفة من الاستجابات المناعية الفطرية للحفاظ على التوازن المعوية.
لدينا أسلوب يساعد على زيادة استخدام mellonella زاي- كنموذج بديل منذ أن نجمع بين تطبيق البكتيريا وتحليل الحمض النووي الريبي التعبير. أنها ليست فقط مفيدة لتعزيز معنى الدراسات المرضية البكتيرية عندما بما في ذلك تحليل الاستجابات المناعية بعد الإدارة عن طريق الفم، وليس فقط مراقبة معدلات الوفيات بعد الإصابة الجهازية. أساليب عملنا ويسمح لتحليل خصائص مكسبه للبكتريا غير ممرضة commensals نظراً لأنها توفر ظروف أكثر تعقيداً من خلية ثقافة بتوفير حاجز الأمعاء في حي.
يعتبر هذا النموذج ميلونيلا G. نموذج المستخدمة بشكل متكرر لتقييم عوامل الفوعة الجرثومية في نهج عدوى المجموعية21. نظراً للعديد من العوامل الممرضة والبكتيريا أدخل المضيف عبر طريق الاستعمار أو العدوى عن طريق الفم، تحتاج إلى رؤى جديدة الاطلاع على تقييم ميلونيلا زاي- كنمو…
The authors have nothing to disclose.
تم تمويل هذا العمل DFG (SPP1656) ومجموعة التدريب البحوث DFG 1708، أوند فيما für بونديسمينيستيريوم Forschung (الألمانية)، والمركز الألماني لبحوث الإصابة (دزيف).
1.5 mL tubes | Eppendorf | 0030120086 | |
100 bp DNA ladder | Thermo Fisher Scientific | 15628019 | |
1-Bromo-3-Chloropropane (BCP) | Sigma-Aldrich | B9673 | |
2 mL tubes | Eppendorf | 0030120094 | |
2x Mangomix | Bioline | BIO-25033 | Colony PCR |
50 mL tubes | Greiner Bio-One | 210 261 | |
Agarose | Biozym | 840004 | |
Beeswax | Mixed-Store.de | - | |
Brain heart infusion broth | Thermo Fisher Scientific | CM1135 | |
CloneJET PCR Cloning Kit | Thermo Fisher Scientific | K1232 | Cloning vector for 16S fragments |
Corn grits | Ostermühle Naturkost GmbH | 306 | Organic cultivation |
Difco LB Agar, Miller (Luria-Bertani) | Becton Dickinson | BD | |
Difoco LB Broth, Miller (Luria-Bertani) | Becton Dickinson | 244610 | |
DNA-free DNA Removal Kit | Thermo Fisher Scientific | 244510 | Dnase digestion |
Dried yeast | Rapunzel | - | Organic cultivation |
Dulbecco's Phosphate-Buffered Saline (DPBS) | Thermo Fisher Scientific | 14040 | |
Ethanol | VWR | 20821.330 | |
Glycerol | Sigma-Aldrich | W252506 | |
Honey | Ostermühle Naturkost GmbH | 487 | |
Isopropanol | VWR | 20842.330 | |
Lightcycler 480 Instrument II | Roche Molecular Systems | 5015278001 | |
LightCycler 480 Multiwell Plate 96, white | Roche Molecular Systems | 4729692001 | |
Manual Microsyringe Pump with Digital Display | World Precision Instruments | DMP | |
Micro-Fine+ U-100 insulin syringe 0.3 x 8 mm | Becton Dickinson | 324826 | Oral administration |
Mortar, unglazed | VWR | 410-9327 | |
Nanodrop | Thermo Fisher Scientific | 13-400-518 | |
Nuclease-free water | Thermo Fisher Scientific | 10977035 | |
Oxoid AnaeroGen sachets | Thermo Fisher Scientific | AN0025A | Quality and quantity of RNA |
PCR stripes | Biozym | 710970 | |
Pestle, unglazed grinding surface | VWR | 410-9324 | |
Phusion proof-reading enzyme | Thermo Fisher Scientific | F553S | |
Primers | Biomers | - | |
PureYield Plasmid Miniprep System | Promega | A1222 | |
QuantiFast SYBR Green PCR kit | Qiagen | 204056 | qPCR for bacterial copy number measurment |
QuantiFast SYBR Green RT-PCR Kit | Qiagen | 204156 | qRT-PCR for gene expression measurements |
QuantiTect Reverse Transcription Kit | Qiagen | 205311 | cDNA synthesis |
Qubit Assay Tubes | Thermo Fisher Scientific | Q32856 | |
Qubit dsHS DNA kit | Thermo Fisher Scientific | Q32851 | Quantification of plasmid and cDNA samples |
Qubit fluorometer | Thermo Fisher Scientific | Q33226 | Quantification of plasmid and cDNA samples |
RNase-ExitusPlus | AppliChem | A7153 | |
Rnasin Ribonuclease Inhibitor | Promega | N2511 | |
Skimmed milk powder | Sucofin | - | |
SYBR safe DNA Gel Stain | Thermo Fisher Scientific | S33102 | |
TRI reagent | Sigma-Aldrich | T9424 | |
Weighing boat | VWR | 10803-148 | |
Wheat meal | Ostermühle Naturkost GmbH | 6462 | Organic cultivation |