In Vivo Imaging Systems (IVIS) Påvisning av en Neuro-Invasive betennelsesskade Virus
Summary
Utnytte luciferase og in vivo avbildning systemer (IVIS) som en roman betyr å identifisere sykdom endepunkter før kliniske utviklingen skjer. IVIS har tillatt oss å visualisere i sanntid invasjonen av betennelsesskade virus over flere dager, og gir en mer nøyaktig sykdom modell for fremtidig studie. Det har også tillatt oss å identifisere potensielle beskyttende funksjonene antivirale og vaksiner raskere enn i dag utnyttet dyremodeller. Muligheten til å utnytte enkelte dyr over flere tidspunkter sikrer reduserte dyrenes krav, kostnader og generelle sykelighet til dyrene brukt sikre en mer human og mer vitenskapelig måte av sykdom studien.
Abstract
Moderne fremskritt i bildeteknologi oppmuntre til videre utvikling og forbedring i måten viral forskning er skjedd. Utgangspunktet foreslått av Russel og Burch i Hume 3R (erstatning, reduksjon, raffinement), er utnyttelsen av dyremodeller i vitenskapelig forskning under konstant press for å identifisere nye metoder for å redusere dyr bruk samtidig forbedre vitenskapelig nøyaktighet og hastighet. En stor utfordring for Hume oppdragsgivere er imidlertid hvordan man skal sikre at studiene er statistisk nøyaktig samtidig redusere dyresykdom sykelighet og generelle tall. Vaksineeffekt studier øyeblikket krever et stort antall dyr for å bli ansett som statistisk signifikant og ofte resultere i høy sykelighet og dødelighet endepunkter for identifisering av immun beskyttelse. Vi utnyttet in vivo avbildning systemer (IVIS) i forbindelse med en ildflue Bioluminescent enzymet til progressivt spore invasjonen av sentralnervesystemet (CNS) av en hetphalitic virus i en murin modell. Vanligvis, utvikler sykdommen relativt langsomt, men virusreplikasjon er hurtig, spesielt innenfor CNS, og kan føre til en ofte, dødelige utfall. Etter intranasal infeksjon i mus med TC83-Luc, en svekket Venezuelan equine encefalitt virus stamme endret uttrykker et luciferase genet, vi er i stand til å visualisere virusreplikasjon i hjernen minst tre dager før utviklingen av klinisk sykdom symptomer. Utnytte CNS invasjon som en viktig betennelsesskade sykdomsutvikling endepunkt vi er i stand til å raskt identifisere terapeutisk og vaksine beskytter mot TC83-Luc infeksjon før kliniske symptomer. Med IVIS teknologi er vi i stand til å demonstrere en rask og nøyaktig testing av narkotika legemiddelselskap og vaksiner samtidig redusere dyrenummer og sykelighet.
Protocol
Representative Results
Discussion
Mens denne protokollen dekker tenkelig aspekter for in vivo analyse, er det viktig å anerkjenne bioluminescent vektor som en nøkkelfaktor for fremtidige studier. Vår utnyttelse av TC83, en svekket vaksinestamme av VEEV, som en vektor for ekspresjon av luciferase sikrer at store mengder av enzymet blir produsert på grunn av den høye frekvensen av replikering viruset i CNS som tidligere beskrevet 1-4. Mens tilsetning av en andre subgenome promotoren og luciferase genet resulterer i ytterligere dem…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Institutt for Translasjonell Sciences UTMB-NIH stipend 1UL1RR029876-01 og Alisha Prather for hennes assistanse med videoredigering for dette manuskriptet.
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 |
Referências
- 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).
