コレラの植民地化と大人のゼブラフィッシュ モデルで下痢を定量化
Summary
ゼブラフィッシュが自然なコレラをホストし、要約し、トランス ミッションに植民地から全体の感染サイクルを研究する使用ことができます。ここでは、植民地化レベルのコレラを評価し、下痢ゼブラフィッシュを定量化する方法を示します。
Abstract
コレラは、コレラの人間の病気を引き起こす病原菌として有名です。人間のホストの外のコレラ主に存在する様々 な高い水生種のやり取り、水生環境で。脊椎動物の魚環境のホスト知られているで、本質的に潜在的なコレラの貯水池です。コレラゼブラフィッシュ、通称魚類種動脈分布、水生環境で長期にわたる相互作用を示唆しているインドの亜大陸から起きる。ゼブラフィッシュは、感染症を含む生物学の多くの側面を研究するための理想的なモデル生物です。ゼブラフィッシュことができます簡単かつ迅速に植民地化されるコレラによって水の暴露後。コレラによって腸の植民地化は、下痢の生産とレプリケートされたコレラの排泄に します。これらの細菌が排泄し、新たに魚のホストを植民地化するに行きます。ここでは、コレラを評価する方法を示します-ゼブラフィッシュとコレラを定量化する方法で腸の植民地化-ゼブラフィッシュ下痢を誘発します。植民地化モデルは興味の遺伝子が環境の生存および/またはホストの植民地化の重要な可能性があるかどうかを研究している研究者に役立つはずです。ゼブラフィッシュ下痢の定量化は、モデルとしてのゼブラフィッシュを探究することに興味を持っているすべての腸内の病原体を勉強して研究者に役立つはずです。
Introduction
コレラは、散発的な下痢1,2と同様、人間の病気のコレラを引き起こす水生、グラム陰性細菌です。コレラは、しばしば他の水生生物に関連付けられている、世界中の多くの地域で環境にあります。プランクトン、昆虫の卵塊、貝、および脊椎動物の魚の種3,4,5,6、7これらの関連付けられた生物が含まれます。いくつかの研究はコレラの異なる地理的領域7,8,9,10魚の腸管から分離しています。魚のコレラの存在は、魚環境の貯水池として機能するかもしれないことを示します。魚は人間に病気を送信およびコレラ菌6の地理的な広がりにも関与する可能性が。
理解どのように魚と対話するコレラ、動脈分布としてよりもっとよく知られているゼブラフィッシュはコレラ対e11を研究するためのモデル システムとして開発されました。ゼブラフィッシュ、コレラの初期貯留層と考えられているベンガル湾の地域を含む南アジアにネイティブです。1817 年に最初コレラ大流行開始、する前にコレラはインドとバングラデシュは今外報告されていなかった。したがって、ゼブラフィッシュとコレラほぼ確実に関連付けられてお互い進化的時間スケールでそのゼブラフィッシュが自然環境12内のコレラのホストを示唆しています。
コレラのゼブラフィッシュ モデルが実行するシンプルで全体の病原性を研究するためのコレラのライフ サイクル。魚は、コレラの知られている数に接種されている水で入浴でコレラにさらされています。数時間以内腸の植民地化は下痢の生産に続いて、起こる。下痢は、粘液、蛋白質、排泄の細菌や他の腸の内容で構成されています。下痢の程度は、いくつかの簡単な測定13を用いて定量化することができます。コレラ感染魚が排泄されていることができますを行く素朴な魚に感染する感染のサイクルを完了します。したがって、ゼブラフィッシュ モデルはコレラ人間の病気プロセス12,14を繰り返します。
コレラ最も頻繁に使用される動物モデル マウスおよびウサギ14,15,16,17,18されてきました。これらのモデルは、コレラ発症の私達の知識に追加するのに尽力されています。ただし、自然のコレラはマウスおよびウサギのためのホストのコレラのライフ サイクルのどのような側面を学ぶことができますに制限があります。マウスおよびウサギのコレラ菌は通常、腸内細菌叢、腸内細菌叢を損傷するために抗生物質を用いる前処理の不在を必要とします。両方のモデルでは、消化管に細菌を導入する強制経口投与または直接腸に細菌を注入する手術操作のいずれかを必要があります。ゼブラフィッシュそのまま腸内細菌叢と成魚はすぐに植民地化および伝染のプロセスは、必要な操作をすることがなく、自然に起こりますという点で利点があります。
現在の仕事は、コレラ感染のモデルとしてのゼブラフィッシュの使用率を示しています。感染症、解離、植民地化のコレラの列挙およびコレラによる下痢の定量化説明12,13になります。このモデルは、コレラ病プロセスとコレラ環境生活の両方に興味がある科学者に有用である可能性が高いです。
Protocol
Representative Results
Discussion
ゼブラフィッシュのコレラ研究の比較的新しいモデルですが、将来コレラ生物学および病因11,12,13の未知の側面の発見を多くの約束を保持しています。.アダルト ゼブラフィッシュ モデルに両方自然であることの利点は、そのままに、成熟した腸内細菌叢と環境モデルを含むホストのコレラ。モデルの?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
おかげでメロディー ニーリー, ジョンアレン、バーゼルの Abuaita とドナ Runft ゼブラフィッシュ モデルの開発を助けることに彼らの努力のため。ここで報告された研究は、国立研究所のアレルギーと感染症 [受賞番号 R21AI095520 と R01AI127390 (ジェフリー ・ h. Withey) に健康の国民の協会によって支えられました。内容は著者の責任と国立衛生研究所の公式見解を必ずしも表さない。
Materials
| Instrument | |||
| Shaker incubator | New Brunswick Scientific, Edison, NJ | Excella E25 | |
| Incubator | NUAIRE, Plymouth, MN | Auto Flow | |
| Spectrophotometer | Thermo, Waltham, MA | Geaesys 6 | |
| Vortex homogenizer | Minibeadbeater24 | 112011 | |
| Weighing Machine | Ohaus, Columbia, MD | Adventurer Pro | |
| Heat Stirer | Corning, Corning, NY | PC-420D | |
| Burner | |||
| automated colony counter | REVSCI | 120417B | |
| Materials | |||
| 400 ml glass beakers | Pyrex | ||
| perforated lids | Microtip holder with holes from tip box | ||
| disposable plastic spoons | Office Depot, Boca Raton, FL | D15-25-7008 | |
| Fish Tank System | Aquaneering, San Diego, CA | ||
| RO Water Purifier | Aqua FX | TK001 | |
| Fish net | Marina | ||
| fish food | Tetra fin | ||
| Brine Shrimp | Red jungle brand | O.S.I. pro 80 | |
| Styrofoam board | |||
| Pins | |||
| Scalpels | Fine Scientific tools, Foster City, CA | 10000-10 | |
| Forceps | Fine Scientific tools, Foster City, CA | 11223-20 | |
| Vannas scissors | Fine Scientific tools, Foster City, CA | 15000-11 | |
| 2 ml screw cap tubes | Fisher Scientific, Hampton, NH | 02-681-375 | |
| 1 mm glass beads | Bio Spec | 11079110 | |
| Glass beads for spreading | Sigma, St. Louis, MO | 18406-500G | |
| Petri plate | Fisher Brand, Hampton, NH | FB0875713 | |
| 1.5 ml centrifuge tube | Midsci, Valley Park, MO | AVSS1700 | |
| 50 ml centrifuge tube | Corning Falcon, Corning, NY | 352098 | |
| Test tubes | Pyrex | 9820 | |
| Glass Pipette | Fisher Brand, Hampton, NH | 13675K | |
| Micro pipettes | Sartorius Biohit, Göttingen, Germany | m1000/m200/m20 | |
| Tips | Genesee Scientific, San Diego, CA | 24-150RS/24-412 | |
| Chemicals | |||
| Instant Ocean salts | |||
| phosphate buffered saline | VWR Life Science, Radnor, PA | K813-500ml | |
| Tricaine (ethyl 3-aminobenzoate methanesulfonate salt | Sigma, St. Louis, MO | A5040 | |
| 5-Bromo-4-chloro-3-indolyl-β-D-galactopyranoside | Sigma, St. Louis, MO | 10651745001 | |
| Schiff’s reagent | Sigma, St. Louis, MO | 84655-250 mL | |
| periodic acid | Fisher Scientific, Hampton, NH | 10450-60-9 | |
| Mucin from porcine stomach | Sigma, St. Louis, MO | M2378-100G | |
| Bovine serum albumin | Fisher Scientific, Hampton, NH | 9046-46-8 | |
| Pierce 660nm Protein Assay Reagent | Thermo, Waltham, MA | 22660 | |
| LB medium | |||
| Trypton | BD Biosciences, San Jose, CA | 211705 | |
| Teast Extract | BD Biosciences, San Jose, CA | 212750 | |
| NACL | Fisher Scientific, Hampton, NH | BP358-212 | |
| Agar | BD Biosciences, San Jose, CA | 214010 | |
| TCBS Agar | BD Biosciences, San Jose, CA | 265020 | |
| DCLS Agar | Sigma, St. Louis, MO | 70135-500gm | |
| Software | |||
| Microsoft office | |||
| Prism 5 |
Riferimenti
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