توصيف الاستجابات الالتهابية خلال الاستعمار داخل الشرج مع الالتهاب الرئوي العقدي
Summary
يتم وصف استعمار البلعوم الأنفي المورين مع الالتهاب الرئوي العقدي والاستخراج اللاحق للخلايا الملتصقة أو المجندة. تتضمن هذه التقنية مسح البلعوم الأنفي وجمع السائل من خلال nares وهي قابلة للتكيف مع قراءات مختلفة ، بما في ذلك تحديد كمية الخلايا التفاضلية وتحليل تعبير مرنا في الموقع.
Abstract
استعمار البلعوم الأنفي بواسطة المكورات العقدية الرئوية هو شرط أساسي لغزو الرئتين أو مجرى الدم1. هذا الكائن قادر على استعمار السطح المخاطي للناسوبهارين ، حيث يمكن أن يقيم ويتكاثر ويتغلب في نهاية المطاف على الدفاعات المضيفة لغزو الأنسجة الأخرى للمضيف. يؤدي إنشاء عدوى في الجهاز التنفسي السفلي عادة إلى الالتهاب الرئوي. بدلا من ذلك ، يمكن للبكتيريا أن تنتشر في مجرى الدم مما يسبب البكتيريا ، والتي ترتبط بارتفاع معدلات الوفيات2، أو تؤدي مباشرة إلى تطور التهاب السحايا الرئوي. فهم الحركية ، والاستجابات المناعية للاستعمار البلعومي الأنفي هو جانب مهم من نماذج العدوى الالتهاب الرئوي S.
نموذج الماوس لدينا من الاستعمار داخل الجهاز العصبي مقتبس من النماذج البشرية3 وقد استخدمت من قبل مجموعات بحثية متعددة في دراسة استجابات مسببات الأمراض المضيفة في البلعومالأنفي 4-7. في الجزء الأول من النموذج ، نستخدم عزلا سريريا للالتهاب الرئوي S. لإنشاء استعمار بكتيري ذاتي الحد يشبه أحداث النقل في البالغين البشريين. الإجراء المفصل هنا ينطوي على إعداد inoculum البكتيرية، تليها إنشاء حدث الاستعمار من خلال تسليم inoculum عبر طريق داخل الجهاز الداخلي للإدارة. الضامة المقيمة هي نوع الخلية السائد في البلعوم الأنفي خلال الحالة الثابتة. عادة، هناك عدد قليل من الخلايا الليمفاوية الموجودة في الفئران غير المصابة8،ولكن الاستعمار المخاطي سيؤدي إلى التهاب منخفض إلى عالي الجودة (اعتمادا على ضراوة الأنواع البكتيرية والإجهاد) التي من شأنها أن تؤدي إلى استجابة مناعية وتجنيد الخلايا المناعية المضيفة في وقت لاحق. يمكن عزل هذه الخلايا عن طريق مرحاض محتويات القصبة الهوائية من خلال nares ، وترتبط بكثافة البكتيريا الاستعمارية لفهم حركة العدوى بشكل أفضل.
Protocol
Representative Results
Discussion
في هذه الدراسة قدمنا أساليب مفصلة للاستعمار داخل الجهاز الداخلي للفئران باستخدام سلالة عزل سريرية من الالتهاب الرئوي العقدي والعزلة اللاحقة وتوصيف الخلايا المناعية المجندة إلى البلعوم الأنفي استجابة للبكتيريا. لقد أظهرنا كيف يمكن زراعة inoculum البكتيرية في وسائل الإعلام الغنية بالم?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
الكتاب أود أن أشكر الدكتور جيفري ويزر من جامعة بنسلفانيا لهديته من سلالات السريرية من المكورات العقدية الالتهاب الرئوي. وتم تمويل هذا العمل من قبل المعاهد الكندية للبحوث الصحية. تم تمويل السيرة الذاتية من زمالة M. G. DeGroote وزمالة من الجمعية الكندية للصدر. وقد مولت هذا العمل رابطة أونتاريو للرئة والمعاهد الكندية للبحوث الصحية. ويدعم العمل في مختبر بوديش جزئيا من قبل مركز مايكل G. DeGroote لأبحاث الأمراض المعدية ومركز أبحاث المناعة ماكماستر.
Materials
| Name of Reagent/Material | Company | Catalog Number | |
| Anti-Mouse Ly6C FITC | BD Pharmingen | 553104 | |
| Anti-Mouse Ly6G PE | BD Pharmingen | ||
| Anti-Mouse CD45.1 eFluor 450 | eBioscience | 48-0453-82 | |
| Anti-Mouse F4/80 Antigen APC | eBioscience | 17-4801-82 | |
| Anti-Mouse CD11c PerCP-Cy5.5 | eBioscience | 45-0114-82 | |
| Anti-Mouse CD11b PE-Cy7 | eBioscience | 25-0112-82 | |
| Anti-Mouse CD3 Alexa Fluor 700 | eBioscience | 56-0032-82 | |
| Anti-Mouse CD4 eFluor 605NC | eBioscience | 93-0041-42 | |
| Intramedic Polyethylene Tubing – PE20 | Becton Dickinson | 427406 | |
| BD 1ml Syringe | Becton Dickinson | 309659 | |
| BD 26G3/8 Intradermal Bevel | Becton Dickinson | 305110 | |
| Buffer RLT Lysis Buffer | Qiagen | 79216 | |
| Difco Tryptic Soy Agar | Becton Dickinson | 236950 | |
| Defibrinated Sheep Blood | PML Microbiologicals | A0404 | |
| RNAqueous-Micro Kit | Ambion | AM1931 | |
| M-MuLV Reverse Transcriptase | New England Biolabs | M0253L | |
| GoTaq qPCR Master Mix | Promega | A6001 |
References
- Bogaert, D., de Groot, R., et al. Streptococcus pneumoniae colonisation: the key to pneumococcal disease. Lancet Infect. Dis. 4, 144-154 (2004).
- Kadioglu, A., Weiser, J. N., et al. The role of Streptococcus pneumoniae virulence factors in host respiratory colonization and disease. Nat. Rev. Microbiol. 6 (4), 288-301 (2008).
- McCool, T. L., Cate, T. R., et al. The immune response to pneumococcal proteins during experimental human carriage. J. Exp. Med. 195, 359-365 (2002).
- Nelson, A., Roche, A. M., et al. Capsule enhances pneumococcal colonisation by limiting mucus-mediated clearance. Infect. Immun. 75, 83-90 (2007).
- van Rossum, A., Lysenko, E., et al. Host and bacterial factors contributing to the clearance of colonisation by Streptococcus pneumoniae in a murine model. Infect. Immun. 73, 7718-7726 (2005).
- Barocchi, M. A., Ries, J., et al. A pneumococcal pilus influences virulence and host inflammatory responses. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 103, 2857-2862 (2006).
- Malley, R., Henneke, P., et al. Recognition of pneumolysin by Toll-like receptor 4 confers resistance to pneumococcal infection. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 100, 1966-1971 (2003).
- McCool, T. L., Weiser, J. N. Limited role of antibody in clearance of Streptococcus pneumoniae in a murine model of colonization. Infect. Immun. 72, 5807-5813 (2004).
- Gingles, N. A., et al. Role of genetic resistance in invasive pneumococcal infection: identification and study of susceptibility and resistance in inbred mouse strains. Infect. Immun. 69 (1), 426-434 (2001).
- Jeong, D., Jeong, E., et al. Difference in resistance to Streptococcus pneumoniae infection in mice. Lab Anim. Res. 27, 91-98 (2011).
- Wu, H. Y., Virolainen, A., et al. Establishment of a Streptococcus pneumoniae nasopharyngeal colonization model in adult mice. Microb. Pathog. 23, 127-137 (1997).
- Southam, D. S., Dolovich, M., et al. Distribution of intranasal instillations in mice: effects of volume, time, body position. Lung Physiol. 282, 833-839 (2002).
- Miller, M. A., Stabenow, J. M., et al. Visualization of Murine Intranasal Dosing Efficiency Using Luminescent Francisella tularensis: Effect of Instillation Volume and Form of Anesthesia. PLoS ONE. 7 (2), (2012).
- Briles, D. E., Novak, L. Nasal Colonization with Streptococcus pneumoniae includes subpopulations of surface and invasive pneumococci. Infect. Immun. 73 (10), 6945-6951 (2005).
- Wu, H. -. Y., Virolainen, A., et al. Establishment of a Streptococcus pneumoniae nasopharyngeal colonization model in adult mice. Microb. Pathog. 23, 127-137 (1997).
- Mo, Y., Wan, R., et al. Application of reverse transcription-PCR and real-time PCR in nanotoxicity research. Methods Mol. Biol. 926, 99-112 (2012).
- Kuper, C. F., Koornstra, P. J., et al. The role of nasopharyngeal lymphoid tissue. Trends Immunol. 13, 219-224 (1992).
- Zhang, Q., Leong, S. C., et al. Characterisation of regulatory T cells in nasal associated lymphoid tissue in children: relationships with pneumococcal colonization. PLoS Pathog. 7, (2011).
- Briles, D. E., Novak, L., et al. Nasal colonization with Streptococcus pneumoniae includes subpopulations of surface and invasive pneumococci. Infect. Immun. 73, 6945-6951 (2005).
- Weinberger, D. M., Trzcinski, K., et al. Pneumococcal capsular polysaccharide structure predicts serotype prevalence. PLoS Pathog. 5, (2009).
- Bryant, W. P., J, , et al. Which Pneumococcal Serogroups Cause the Most Invasive Disease: Implications for Conjugate Vaccine Formulation and Use, Part I.. Clin. Infect. Dis. 30, 100-121 (2000).
- Hausdorff, W. P., Feikin, D. R., et al. Epidemiological differences among pneumococcal serotypes. Lancet Infect. Dis. 5, 83-93 (2005).
- Brueggemann, A., Griffiths, D., et al. Clonal Relationships between Invasive and Carriage Streptococcus pneumoniae and Serotype and Clone Specific Differences in Invasive Disease Potential. J. Infect. Dis. 187, 1424-1432 (2003).
- Mohler, J., Azoulay-Dupis, E., et al. Streptococcus pneumoniae strain-dependent lung inflammatory responses in a murine model of pneumococcal pneumonia. Intensive Care Med. 29, 808-816 (2003).
- Wu, H. Y., Virolainen, A., Mathews, B., King, J., Russell, M. W., et al. Establishment of a Streptococcus pneumoniae nasopharyngeal colonization model in adult mice. Microb. Pathog. 23, 127-137 (1997).
- Zhang, Z., Clarke, T. B., et al. Cellular effectors mediating Th17-dependent clearance of pneumococcal colonization in mice. J. Clin. Invest. 119, 1899-1909 (2009).
- Parker, D., Martin, F. J., et al. Streptococcus pneumoniae DNA initiates type I interferon signaling in the respiratory tract. MBio. 2, (2011).
- Haya, D. L., Camilli, A. Large-scale identification of serotype 4 Streptococcus pneumoniae virulence factors. Mol. Microbiol. 45, 1389-1406 (2002).
- Nakamura, S., Favis, K. M., et al. Synergistic stimulation of type I interferons during influenza virus coinfection promotes Streptococcus pneumoniae colonization in mice. J. Clin. Invest. 121, 3657-3665 (2011).
- Kim, J. O., Weiser, J. N. Association of intrastrain phase variation in quantity of capsular polysaccharide and teichoic acid with the virulence of Streptococcus pneumoniae. J. Infect. Dis. 177, 368-377 (1998).
- Roche, A. M., King, S. J., et al. Live attenuated Streptococcus pneumoniae strains induce serotype-independent mucosal and systemic protection in mice. Infect. Immun. 75, 2469-2475 (2007).
- Cohen, J. M., Khandavalli, S., Camberlein, E., Hyams, C., Baxendale, H. E., Brown, J. S. Protective contributions against invasive Streptococcus pneumoniae pneumonia of antibody and Th17-Cell responses to nasopharyngeal colonisation. PLoS One. 6 (10), (2011).
- Cohen, J. M., Khandavalli, S., Camberlein, E., Hyams, C., Baxendale, H. E., Brown, J. S. Protective contributions against invasive Streptococcus pneumoniae pneumonia of antibody and Th17-Cell responses to nasopharyngeal colonisation. PLoS One. 6 (10), (2011).
- Richards, L., Ferreira, D. M., Miyaji, E. N., Andrew, P. W., Kadioglu, A. The immunising effect of pneumococcal nasopharyngeal colonisation; protection against future colonisation and fatal invasive disease. Immunobiology. , 215-251 (2010).
- Lanie, J. A., Ng, W. L., et al. Genome sequence of Avery’s virulent serotype 2 strain D39 of Streptococcus pneumoniae and comparison with that of unencapsulated laboratory strain R6. J. Bacteriol. 189, 38-51 (2007).
- Robertson, G. T., Ng, W. L., Foley, J., Gilmour, R., Winkler, M. E. Global transcriptional analysis of clpP mutations of type 2 Streptococcus pneumoniae and their effects on physiology and. 184, 3508-3520 (2002).
- Orihuela, C. J., Gao, G., et al. Tissue-specific contributions of pneumococcal virulence factors to pathogenesis. J. Infect. Dis. 190, 1661-1669 (2004).
- Orihuela, C. J., Gao, G., et al. Organ-specific models of Streptococcus pneumoniae disease. Scand. J. Infect. D. 35, 647-652 (2003).
- Swirski, F. K., Nahrendorf, M., et al. Identification of splenic reservoir monocytes and their deployment to inflammatory sites. Science. 325, 612-616 (2009).
