स्थानीय और प्रणालीगत ब्लॉग पर पैथोजन प्रेरित जीर्ण सूजन के लिए एक माउस मॉडल
Summary
पशु मॉडलों जीर्ण सूजन के विकास में योगदान है कि मेजबान और रोगज़नक़ विशिष्ट तंत्र को परिभाषित करने में अमूल्य उपकरण साबित किया है. यहाँ हम स्थानीय और प्रणालीगत स्थलों पर सूजन की प्रगति का आकलन करने के लिए मानव रोगाणु Porphyromonas gingivalis और विस्तार के तरीके के साथ मौखिक संक्रमण के एक माउस मॉडल का वर्णन.
Abstract
जीर्ण सूजन रोग ऊतकों को नुकसान और नियोप्लास्टिक, autoimmune, और जीर्ण सूजन रोगों सहित मानव में कई पुराने रोगों के एक एकीकृत विशेषता का एक प्रमुख ड्राइवर है. सबूत उभरते नैदानिक अभिव्यक्तियाँ की एक विस्तृत विविधता के साथ विकास और पुराने रोगों की प्रगति में रोगज़नक़ प्रेरित जीर्ण सूजन implicates. कारण पुरानी बीमारी के जटिल और multifactorial एटियलजि के लिए, करणीय का सबूत और यंत्रवत लिंक की स्थापना के लिए प्रयोगों को डिजाइन करने के लिए मानव में लगभग असंभव है. पशु मॉडल का उपयोग करने का एक लाभ यह एक विशेष रोग के पाठ्यक्रम को प्रभावित कर सकते हैं कि दोनों आनुवांशिक और पर्यावरणीय कारकों को नियंत्रित किया जा सकता है. इस प्रकार, संक्रमण के प्रासंगिक पशु मॉडल के डिजाइन जीर्ण सूजन के लिए योगदान है कि मेजबान और रोगज़नक़ विशिष्ट तंत्र की पहचान करने में एक महत्वपूर्ण कदम का प्रतिनिधित्व करता है.
यहाँ हम रोगज़नक़ प्रेरित पुरानी infla के एक माउस मॉडल का वर्णनमौखिक रोगज़नक़ Porphyromonas gingivalis, निकट मानव periodontal रोग के साथ जुड़े एक जीवाणु से संक्रमण के बाद स्थानीय और प्रणालीगत स्थलों पर mmation. विशिष्ट रोगज़नक़ मुक्त चूहों के मौखिक संक्रमण वायुकोशीय हड्डी, periodontal रोग की एक बानगी समर्थन दांत के विनाश में जिसके परिणामस्वरूप एक स्थानीय भड़काऊ प्रतिक्रिया को प्रेरित करता है. पी के साथ एक स्थापित माउस atherosclerosis के मॉडल, संक्रमण में gingivalis संवहनी endothelium की सक्रियता, एक वृद्धि की प्रतिरक्षा सेल घुसपैठ, और घावों के भीतर भड़काऊ मध्यस्थों का ऊंचा अभिव्यक्ति के साथ महाधमनी साइनस और अनामी धमनी के भीतर भड़काऊ पट्टिका बयान, accelerates. हम स्थानीय और प्रणालीगत स्थलों पर सूजन के आकलन के लिए विस्तार के तरीके. ट्रांसजेनिक चूहों और परिभाषित बैक्टीरियल म्यूटेंट का उपयोग मेजबान और रोग की दीक्षा, प्रगति, और परिणाम में शामिल माइक्रोबियल कारकों दोनों की पहचान करने के लिए इस मॉडल को विशेष रूप से उपयुक्त बनाता है. Additionallवाई, मॉडल टीकाकरण और औषधीय हस्तक्षेप सहित उपन्यास चिकित्सीय रणनीतियों, के लिए स्क्रीन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है.
Introduction
जीर्ण सूजन रोग ऊतकों को नुकसान और मनुष्यों में कई पुराने रोगों के एक एकीकृत विशेषता का एक प्रमुख ड्राइवर है. इन रोगों नियोप्लास्टिक, autoimmune, और जीर्ण सूजन रोगों 1 शामिल हैं. कई पुराने रोगों के एटियलजि अस्पष्ट बनी हुई है लेकिन आनुवंशिक गड़बड़ी और पर्यावरणीय कारकों की शुरूआत दोनों शामिल, जटिल और multifactorial हो समझा जाता है. सूजन की perpetuators मायावी रहते हैं, प्रतिरक्षा सक्रियण के सेलुलर और आणविक प्रोफाइल के रोगजनकों 2 के लिए मेजबान प्रतिक्रियाओं में मनाया उन पैटर्न के साथ काफी ओवरलैप.
बढ़ते सबूत माइक्रोबियल विकास में रोगजनकों और जीर्ण सूजन की प्रगति और इसके विविध नैदानिक अभिव्यक्तियाँ 2,3 साथ संक्रमण implicates. रोगजनकों प्रेरित और लगातार संक्रमण मेजबान प्रतिरक्षा प्रणाली अशांति फैलाने और स्थापना से जीर्ण सूजन सीधे बनाए रख सकते हैं <sup> 4. माइक्रोबियल दृढ़ता के अभाव में, संक्रमण स्वयं एंटीजन को आण्विक नकल से चालू होने autoimmune प्रतिक्रियाओं, immunogenic उन्हें लौटाना कि स्वयं एंटीजन, या पहले से नकाबपोश मेजबान प्रतिजनों विज्ञप्ति कि नुकसान में परिवर्तन से जीर्ण सूजन तेज़ कर सकते हैं. शायद ही कभी हालांकि विशिष्ट रोगजनकों एक विशेष पुरानी बीमारी के सार्वभौमिक कारण के रूप में पहचान की गई है. बल्कि, उपलब्ध आंकड़ों के बहुमत रोगजनकों आनुवंशिक रूप से अतिसंवेदनशील मेजबान 3 में नैदानिक अभिव्यक्तियाँ और बीमारी के परिणामों की एक व्यापक स्पेक्ट्रम के साथ जीर्ण सूजन बटोर अलग तंत्र का उपयोग पता चलता है कि. इस प्रकार, विशिष्ट रोगजनकों प्रमुख सार्वजनिक स्वास्थ्य के लिए निहितार्थ है, साथ ही कई पुराने रोगों के उपचार और रोकथाम के लिए हो सकता है जीर्ण सूजन उत्पन्न जिसके द्वारा तंत्र की एक विस्तृत समझ.
जीर्ण सूजन की प्रेरण और रखरखाव के लिए योगदान मेजबान और रोगज़नक़ विशिष्ट तंत्र यद्यपिखराब रोगज़नक़ प्रेरित जीर्ण सूजन की मॉडलिंग के क्षेत्र में प्रगति इन प्रक्रियाओं के बारे में हमारी समझ को आगे करने के लिए शुरू कर दिया है, समझ में आया. पी gingivalis मौखिक संक्रमण मॉडल मेजबान और रोगज़नक़ स्थानीय (मौखिक हड्डी हानि) में जीर्ण सूजन के लिए योगदान दे विशिष्ट तंत्र और प्रणालीगत साइटों (atherosclerosis) 5,6 का विश्लेषण है कि परमिट रोगज़नक़ प्रेरित जीर्ण सूजन की एक अद्वितीय, अच्छी तरह से विशेषता माउस मॉडल है.
पी gingivalis मानव periodontal रोग, ऊतक 7 समर्थन दांत के विनाश की विशेषता संक्रमण संचालित जीर्ण सूजन की बीमारी में फंसा एक ग्राम नकारात्मक, अवायवीय मौखिक रोगजनक है. संक्रमण के प्रारंभिक स्थल पर पैथोलॉजी के अलावा, जमते सबूत पी implicates gingivalis विकास और atherosclerosis 5 सहित प्रणालीगत रोगों की प्रगति में जीर्ण सूजन -induced, एक बीमारी पुरानी inflammatio द्वारा विशेषताधमनी पोत दीवार के एन. पी के साथ विशिष्ट रोगज़नक़ मुक्त चूहों के मौखिक संक्रमण gingivalis वायुकोशीय हड्डी 8 समर्थन दांत के विनाश में परिणाम है कि एक स्थानीय भड़काऊ प्रतिक्रिया को प्रेरित करता है. पी gingivalis 42 दिनों के बाद संक्रमण 8 और चूहों रोगाणु विशेष सीरम एंटीबॉडी titers 9 के उच्च स्तर को विकसित करने के लिए संक्रमित चूहों के मुंह से बरामद किया जा सकता है. – / – अपोलीपोप्रोटीन ई का उपयोग atherosclerosis के एक स्थापित माउस मॉडल में चूहों (ApoE – / -), पी के साथ मौखिक संक्रमण gingivalis महाधमनी साइनस 10 और अनामी धमनी 11 के भीतर भड़काऊ पट्टिका बयान कि ड्राइव जीर्ण सूजन लाती है. पी के अनामी धमनी के भीतर प्रगतिशील सूजन gingivalis चूहों विवो एमआरआई में उपयोग कर जीवित पशुओं में नजर रखी जा सकती -infected. पी से histologically, धमनी घावों gingivalis चूहों लिपिड accompa की वृद्धि संचय प्रदर्शन -infectedनाड़ी अन्तःचूचुक की सक्रियता, एक वृद्धि की प्रतिरक्षा सेल घुसपैठ, और सूजन मध्यस्थों 12 की बुलंद अभिव्यक्ति द्वारा nied. पीटा चूहों में इस मॉडल का उपयोग मेजबान सिगनल उपकरणों और सूजन मध्यस्थों की भूमिका, साथ ही सेल पी ड्राइव कि विशेष बातचीत elucidated किया गया है 14 – gingivalis इम्युनोपैथोलोजी 12 -induced. इसके अलावा, परिभाषित बैक्टीरियल म्यूटेंट उपयोग प्रयोगों महत्वपूर्ण पी की पहचान की है gingivalis स्थानीय और प्रणालीगत साइटों 15 पर जीर्ण सूजन के लिए योगदान कारकों डाह.
यह लेख पी के आकलन के लिए तरीके का विवरण gingivalis स्थानीय और प्रणालीगत स्थलों पर जीर्ण सूजन -induced. हम Amira सॉफ्टवेयर का उपयोग कर microCT से वायुकोशीय हड्डी हानि के विश्लेषण के लिए एक विस्तृत प्रोटोकॉल प्रदान करते हैं. इसके अलावा, हम प्रगतिशील के आकलन में लिए विवो लाइव पशु एमआरआई में धारावाहिक की उपयोगिता को परिभाषितअनामी धमनी के भीतर flammation. हम दृश्य और धमनी घावों में भड़काऊ पट्टिका की मात्रा का ठहराव के लिए तरीके शामिल हैं, और उनकी ऊतकीय लक्षण वर्णन का वर्णन. ट्रांसजेनिक चूहों और परिभाषित बैक्टीरियल म्यूटेंट का उपयोग मेजबान और रोग की दीक्षा, प्रगति, और परिणाम में शामिल माइक्रोबियल कारकों दोनों की पहचान करने के लिए इस मॉडल को विशेष रूप से उपयुक्त बनाता है. इसके अतिरिक्त, मॉडल टीकाकरण और औषधीय हस्तक्षेप सहित उपन्यास चिकित्सीय रणनीतियों, के लिए स्क्रीन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है.
Protocol
Representative Results
Discussion
पी gingivalis मौखिक संक्रमण मॉडल स्थानीय और प्रणालीगत स्थलों पर रोगज़नक़ प्रेरित जीर्ण सूजन के अध्ययन के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण प्रदान करता है. यह अनूठा मॉडल जीर्ण सूजन और इम्युनोपैथोलोजी के लिए योगदा?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस काम P01 A1078894 कैग को अनुदान राष्ट्रीय एलर्जी के संस्थानों और संक्रामक रोगों के द्वारा समर्थित किया गया था
Materials
| Name of the Material/Eqiupment | Company | Catalogue Number | Comments |
| Amira analysis software | Visualization Sciences Group | ||
| Anaerobic chamber DW Scientific Model MG500 | Microbiology International | ||
| BHI | Becton-Dickinson | 211059 | |
| Hemin | Sigma-Aldrich | 51280-5G | |
| Menadione (Vitamin K) | Sigma-Aldrich | M5625-25G | |
| Yeast Extract | Becton-Dickinson | 212750 | |
| Carboxymethyl cellulose (medium viscocity) | Sigma-Aldrich | C-4888 | |
| Sulfamethoxazole and Trimethoprim Oral Suspension 200 mg/40 mg per 5ml | Hi-Tech Pharmacal | NDC 50383-823-16 | |
| μCT 40 | Scanco | ||
| HistoChoice Tissue Fixative | Sigma-Aldrich | H2904 | |
| Sudan IV | Sigma-Aldrich | S4261-25G | |
| vertical-bore 11.7T Avance spectrometer | Bruker | ||
| Paravision | Paravision | ||
| ImageJ | NIH | ||
| rat anti-mouse F4/80 | Serotec | MCA497R | |
| rat anti-mouse TLR2 | eBioscience | 13-9021-80 | |
| Leica S4 Dissecting Scope | Leica | ||
| Microm HM 550 Cryostat | Microm |
References
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