成年斑马鱼模型中霍乱弧菌定植与腹泻的量化研究

霍乱弧菌是一种水生, 革兰阴性菌, 导致人类疾病霍乱以及零星腹泻^1,2。霍乱是在全球许多地区的环境中发现的, 通常与其他水生生物有关。这些关联有机体包括浮游生物, 昆虫蛋大量, 贝类和脊椎动物种类^3,4,5,6,7。有几项研究从^{7、8、9、10}不同地理区域的鱼类肠道中分离出霍乱弧菌。在鱼类中存在霍乱弧菌, 表明鱼可能充当环境水库。鱼类还可能牵涉到向人类传播这种疾病, 并在地理上传播霍乱⁶株。

为了更好地了解霍乱弧菌与鱼类的相互作用,斑马斑马, 更被称为斑马鱼, 是研究霍乱e¹¹的模型系统。斑马鱼原产于南亚, 包括孟加拉湾地区, 被认为是霍乱弧菌最早的水库。在1817年开始的第一次霍乱大流行之前, 除了目前的印度和孟加拉国以外, 没有报告霍乱。因此, 斑马鱼和霍乱弧菌在进化时间尺度上几乎肯定是相互关联的, 这表明斑马鱼是¹²自然环境中的五个霍乱弧菌宿主。

斑马鱼模型为霍乱弧菌是简单的执行和可用于研究整个致病性霍乱弧菌生命周期。鱼通过沐浴在已接种了已知数量的霍乱弧菌的水中, 接触到霍乱弧菌。在几个小时内, 肠道定植发生, 其次是腹泻的产生。腹泻包括粘液、蛋白质、排泄细菌和其他肠道内容。腹泻的程度可以用一些简单的测量¹³来量化。被感染的鱼排出的霍乱弧菌可以继续感染天真的鱼, 完成感染周期。因此, 斑马鱼模型概括 v.^12、14的霍乱弧菌。

最常用的v. 霍乱动物模型历来是老鼠和兔子^{14,15,16,17,18}。这些模型有助于增加我们对霍乱病发病机制的认识。然而, 由于老鼠和兔子不是天然的v. 霍乱弧菌宿主, 因此, 对霍乱弧菌生命周期的哪些方面可以进行研究。霍乱弧菌对小鼠和家兔的定植通常要求缺乏肠道微生物群或用抗生素进行预处理, 以损害肠道微生物群。两种模型都要求饲将细菌引入消化道或手术操作, 直接将细菌注入肠道。斑马鱼有一个优势, 即成年鱼类与完整的肠道微生物群容易被殖民和感染过程自然发生, 没有任何操作需要。

目前的研究表明, 斑马鱼作为霍乱弧菌感染模型的应用。^12、13, 对霍乱弧菌的感染、解剖、计数, 以及霍乱弧菌引起的腹泻的量化进行了说明。这种模式可能对那些对霍乱弧菌疾病过程和霍乱弧菌的环境生活方式感兴趣的科学家有用。