В Vivo Imaging Systems (ИВИС) Обнаружение Нейро-инвазивная Вирус энцефалита
Summary
Используя люциферазы и в естественных систем визуализации (ИВИС) в качестве нового средства выявления заболевания до появления клинических конечных точках события происходят. ИВИС позволили нам визуализировать в реальном времени вторжения вирусов энцефалита в течение нескольких дней, обеспечивая более точное заболевание моделью для будущих исследований. Это также позволило нам выявить потенциальные защитные свойства противовирусных препаратов и вакцин быстрее, чем в настоящее время применяются животных моделях. Возможность использования отдельных животных в течение нескольких моментов времени обеспечивает уменьшить животное требований, затрат и общей заболеваемости на животных использовались обеспечения более гуманного и более научными средствами болезни исследовании.
Abstract
Современные достижения в области технологий визуализации способствовать дальнейшему развитию и совершенствованию на пути вирусных исследований выполнена. Первоначально предложенный Расселом и Burch в 3Rs Юма (замена, восстановление, уточнение), использование животных моделей в научных исследованиях находится под постоянным давлением для выявления новых методологий для уменьшения использования животных при одновременном повышении научной точностью и скоростью. Одна из основных задач для директора Юма, однако, в том, как обеспечить исследования являются статистически точным при одновременном снижении животных заболеваемости и общего числа. Исследования Эффективность вакцины в настоящее время требуют большого количества животных для того, чтобы считать статистически значимым и часто приводит к высокой заболеваемости и смертности конечные точки для определения иммунной защиты. Мы использовали в естественных систем визуализации (ИВИС) в сочетании с ферментом светлячков биолюминесцентного постепенно отслеживать вторжения в центральной нервной системе (ЦНС) по ENCEphalitic вируса в мышиной модели. Как правило, болезнь протекает относительно медленно, однако репликация вируса происходит быстро, особенно в ЦНС, и может привести к часто летальный исход. После интраназального заражения мышей с TC83-Luc, ослабленный венесуэльского конского энцефалита штамма вируса изменены, чтобы выражает гена люциферазы, мы находимся в состоянии представить себе репликации вируса в мозг по крайней мере за три дня до развития клинических симптомов заболевания. Используя CNS вторжением в качестве ключевой энцефалита конечной точкой развития болезни мы в состоянии быстро определить терапевтическую вакцину и защиты от TC83-Люк инфекции до появления клинических симптомов. С технологией ИВИС мы можем продемонстрировать быстрое и точное тестирование препарата терапии и вакцин при одновременном сокращении численности животных и заболеваемости.
Protocol
Representative Results
Discussion
Хотя этот протокол охватывает аспекты изображений для прижизненного анализа, важно признать биолюминесцентного вектор как ключевой фактор для будущих исследований. Наши использования TC83, ослабленный штамм вакцины VEEV, в качестве вектора для экспрессии люциферазы гарантирует, чт…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Институт Поступательное наук UTMB-NIH грант 1UL1RR029876-01 и Алиша Пратер за ее помощь в редактировании видео для этой рукописи.
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).
