생체 외에서 직감 호스트 미생물 인터페이스에 합성 세균 컨소시엄의 생존 능력을 평가
Summary
창 자 미생물 호스트 상호 작용은 합성 구두 커뮤니티, 생체 외에서 위장 소화, 그리고 소장 상피의 모델을 결합 하 여 새로운 접근 방식을 사용 하 여 평가 됐다. 우리 세포 침입 병원 체와 다중 종 biofilms의 평가 또는 테스트 probiotic 정립 생존 적응 될 수 있는 방법 제시.
Abstract
호스트와 microbiota 사이 상호 작용은 오랫동안 인식 하 고 광범위 하 게 설명. 입 주민 microbiota 발생 하 고 외 인 박테리아에 의해 식민을 방지, 위장의 다른 섹션와 비슷합니다. 사실, 구강에서 발견 되는 박테리아의 600 이상 종 그리고 하나의 개별 약 100 다른 언제 든 지가지고 있습니다. 구강 박테리아 상주 미생물 지역 사회, 및 호의 보이는 성장 및 생존 통합 되 고 따라서 구강 생태계에서 다양 한 틈새에 고착 하는 기능을가지고 있습니다. 그러나, 삼 키는 동안 창 자에 박테리아의 흐름은 본질적인 microbiota의 균형을 방해 제시 되었다. 사실, P. gingivalis 의 구강 관리 ileal microflora에 세균성 구성 이동. 우리 사용 합성 커뮤니티 자연 구두 생태계의 단순화 표현으로 생존 및 시뮬레이션 된 위장 운송 조건을 복종 구강 박테리아의 생존 능력을 명료 하 게. 14 종 선택, 하 체 외에 타 액, 위, 장 소화 프로세스를 받게 되었고 Caco-2와 HT29 MTX 시뮬레이션 창 자 점 막 상피 세포를 포함 하는 multicompartment 세포 모델을 제시. 이 모델 장 순환에 관련 된 세포에 삼 킨된 박테리아의 영향을 해명 하기 제공. 가상 커뮤니티를 사용 하 여 제어 및 재현성에 대 한 수 있습니다. 따라서,이 방법론 병원 체 생존 능력 및 염증 관련 된 변경, probiotic 혼합물의 식민 용량 평가에 적용할 수 있습니다 그리고 궁극적으로, 잠재적인 박테리아 presystemic 순환에 영향을 미치는.
Introduction
인간은 인간 세포1와 동일한 수에 존재 하는 박테리아와 함께 동서. 따라서, 그것은 중요 한의 인간의 미생물에 대 한 포괄적인 이해를 얻기 위해 중요 한입니다. 그것은 나누어 여러 작은 서식 지, 따라서 박테리아와 그 다른 위치에 biofilms의 큰 다양성을 포함 하는 구강 독특한 환경입니다. 오픈 생태계를 되 고, 입에서 일부 수 종은 일시적인 방문자 수 있습니다. 그러나, 특정 미생물 식민지 탄생과 형태 구성 biofilms2후에 빨리. 이들은 gingival 틈새, subgingival 틈새, 혀, 점 막 표면 및 치과 보 철 및 충전 재3위에 치아 표면에서 발견 된다. 박테리아로 flocs 치아 운하의 루멘에 있는 planktonic 세포 괴 사 성 펄프 조직 개 및 액체 단계에서 중단에 있을 수 있습니다.
호스트 셀과 주민 microbiota4간의 활성화, 지속적인 간 이야기가 있다. 박테리아 통신 시간과 사이 종, 그리고 다른 박테리아 이러한 기본 colonizers에 연결 하는 동안 자연 식민지 개척자의 작은 비율만 조직에 고착 할 수 있다. 예를 들어, 미생물 간의-셀 바인딩 구두 biofilms에 보조 식민지 개척자를 통합 하 고 상호 작용 미생물 세포4의 복잡 한 네트워크 구축에 대 한 키입니다. 약 타 액 샘플에서 박테리아의 70%는 Porphyromonas sp., 연쇄 상 구 균 sp., Prevotella sp., Veillonella sp., 그리고 알 수 없는 Bacteroidetes에 의해 형성 된다. F. nucleatum subgingival biofilm에 늦은 colonizers P. gingivalis, T. denticola, 및 Tannerella 개나리, 염5연루와 집계는 중간 식민지 개척자입니다. 또한, 연쇄 상 구 균 mitis S. sanguinis 그리고 S. gordonii 치아3식민지 선호 점 막 및 치과 서식 지를 차지 합니다. 따라서, S. sanguinis 이다 더 낮은 앞 니와 송곳에 동안放 naeslundii 위 anteriors6에서 발견 되었습니다.
더하여, 토착 미생물2인간의 건강 유지 하는 역할을 재생 합니다. 주민 microbiota 참여 면역 교육에서 및 병원 체 확장을 방지 합니다. 이 식민 저항 표면에 부착에 적응 그리고 더 효율적으로 성장에 대 한 사용할 수 있는 영양분을 metabolising 네이티브 박테리아 더 있을 수 있습니다 때문에 발생 합니다. Probiotic 긴장 살아남을 위장 통과 하 고 활성 상태로 유지, 위장의 위 위치에서 삼 autochthonous 박테리아의 지 속성 없는 완전히 설명 하고있다. 따라서, 우리 시뮬레이션 된 위장 운송 조건 인공 커뮤니티, 대표 구두 생태계의 대상이. 세균성 세포의 생존 능력은 창 자 상피를 닮은 multicompartment 모델을 사용 하 여 평가 했다. 현재 창 시뮬레이터 luminal 미생물 커뮤니티7의 분석 측면에서 적합 한 재현성을 제공합니다. 그러나, 세균성 접착 및 호스트 미생물 상호 작용은 별도로 해결,8도전 미생물 지역 사회와 세포를 결합 하는으로. 반면, 우리는 성공적인 식민 이벤트 창 인터페이스에 보고의 잠재적인 기계 설명을 제공 하는 프레임 워크를 제시. 실제로,이 모델 사용할 수 있습니다 공동으로 정적 용기 모델 호스트 표면 신호에 미생물 커뮤니티의 영향을 평가 하기 위해.
Protocol
Representative Results
Discussion
구강 미생물은 최근에 여러 작가20,21에서 보고 하는 인간의 건강에는 핵심 요소입니다. 이전 결과 큰 중 박테리아를 포함 하는 타 액의 섭취는 작은 창 자, 면역 못쓰게에 대 한 주요 사이트 중 하나입니다의 미생물 생태계 영향을 미칠 수 좋습니다. 호스트 인터페이스는 미생물에 구성 요소는 호스트의 영향을 해명 하기 봉사 장 상피 및 점액 분 비 세포…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
저자는 기꺼이 마르타 Calatayud 아로요 (FWO 박사 친목-12N2815N) 플랑드르 연구 재단 으로부터 재정 지원을 인정 한다. 엠마 헤 르 난 데스-Sanabria 플랑드르 혁신 및 기업가 정신 (Agentschap voor Innovatie 문 Wetenschap en Technologie, IWT)에서 지 원하는 박사 후 연구원 이다.
Materials
| STRAINS | |||
| Aggregatibacter actinomycetemcomitans | American Type Culture Collection | ATCC 43718 | |
| Fusobacterium nucleatum | American Type Culture Collection | ATCC 10953 | |
| Porphyromonas gingivalis | American Type Culture Collection | ATCC 33277 | |
| Prevotella intermedia | American Type Culture Collection | ATCC 25611 | |
| Streptococcus mutans | American Type Culture Collection | ATCC 25175 | |
| Streptococcus sobrinus | American Type Culture Collection | ATCC 33478 | |
| Actinomyces viscosus | American Type Culture Collection | ATCC 15987 | |
| Streptococcus salivarius TOVE-R | |||
| Streptococcus mitis | American Type Culture Collection | ATCC 49456 | |
| Streptococcus sanguinis | BCCM/LMG Bacteria Collection | LMG 14657 | |
| Veillonella parvula | Leibniz Institute DSMZ-German Collection of Microorganisms and Cell Cultures | DSM 2007 | |
| Streptococcus gordonii | American Type Culture Collection | ATCC 49818 | |
| CELL LINES | |||
| Caco-2 cells | European Collection of Authenticated Cell Cultures | 86010202 | |
| HT29-MTX cells | European Collection of Authenticated Cell Cultures | 12040401 | |
| REAGENTS AND CONSUMABLES | |||
| Brain Heart Infusion (BHI) broth | Oxoid | CM1135 | |
| Blood Agar 2 | Oxoid | CM0055 | Blood Agar medium |
| Menadione | Sigma | M9429 | |
| Hemin | Sigma | H9039 | |
| 5% sterile defibrinated horse blood | E&O Laboratories Ltd, | P030 | |
| InnuPREP PCRpure Kit | Analytik Jena | 845-KS-5010250 | PCR purification kit |
| Big Dye | Applied Biosystems | 4337454 | Dye for sequencing |
| ABI Prism BigDye Terminator v3.1 cycle sequencing kit | Applied Biosystems | 4337456 | |
| SYBR Green I | Invitrogen | S7585 | |
| Propidium Iodide | Invitrogen | P1304MP | |
| T25 culture flasks uncoated, cell-culture treated, vented, sterile | VWR | 734-2311 | |
| Trypsin-EDTA solution | Sigma-Aldrich | T3924-100ML | |
| Trypan Blue solution 0.4%, liquid, sterile-filtered |
Sigma-Aldrich | T8154 | |
| PBS | Gibco | 14190250 | |
| DMEM cell culture media, with GlutaMAX and Pyruvate | Life technologies | 31966-047 | |
| Corning Transwell polyester membrane cell culture inserts | Sigma-Aldrich | CLS3450-24EA | |
| Mucin from porcine stomach Type II | Sigma-Aldrich | M2378 | |
| Inactivated fetal bovine serum | Greiner Bio One | 758093 | |
| Antibiotic-Antimycotic (100X) | Gibco | 15240062 | |
| Triton X 100 for molecular biology | Sigma-Aldrich | T8787 | |
| DPBS without calcium, magnesium | Gibco | 14190-250 | |
| Pierce LDH Cytotoxicity Assay Kit | Thermo Fisher Scientific | 88953 | |
| Corning HTS Transwell-24 well, pore size 0.4 µm | Corning Costar Corp | 3450 | |
| Nuclease-free water | Serva Electrophoresis | 28539010 | |
| EQUIPMENT | |||
| Neubauer counting chamber improved | Carl Roth | T729.1 | |
| BD Accuri C6 Flow cytometer | BD Biosciences | 653118 | |
| PowerLyzer 24 Homogenizer | MoBio | 13155 | |
| T100 Thermal Cycler | BioRad | 186-1096 | |
| Flush system | Custom made | – | |
| InnOva 4080 Incubator Shaker | New Brunswick Scientific | 8261-30-1007 | Shaker for 2.10 |
| Memmert CO2 incubator | Memmert GmbH & Co. | ICO150med | |
| Millicell ERS (Electrical Resistance System) | EMD Millipore, Merck KGaA | MERS00002 | |
| Millipore Milli-Q academic, ultra pure water system | Millipore, Merck KGaA | – | |
| Shaker (ROCKER 3D basic) | IKA | 4000000 | Shaker for 6.10 |
Referências
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