Die Beurteilung der Leber metabolischen Veränderungen während Progressive Colonization von Keimfrei Maus durch 1 H-NMR-Spektroskopie

Summary

Eine progressive Kolonisierung Verfahren wird beschrieben, weitere Beurteilung ihrer Auswirkungen auf den Host Leberstoffwechsel. Colonization wird überwacht nicht-invasiv durch die Auswertung der Ausscheidung von mikrobiellen Co-Metaboliten durch NMR-basierte Metabolic Profiling während Leberstoffwechsel von High Resolution Magic Angle Spinning (HR MAS)-NMR-Profiling von intakten Biopsie beurteilt wird.

Abstract

Es ist bekannt, dass Darmbakterien einen wesentlichen Beitrag an den Host-Homöostase, die eine Reihe von Vorteilen wie Immunschutz und Vitamin-Synthese. Sie liefern auch die Gastgeber mit einer beträchtlichen Menge an Nährstoffen, so dass dieses Ökosystem eine wichtige Stoffwechselorgan. Im Rahmen der zunehmenden Belege für den Zusammenhang zwischen der Darmflora und des metabolischen Syndroms, das Verständnis der metabolischen Interaktion zwischen dem Wirt und seine Darmflora wird immer eine wichtige Herausforderung der modernen Biologie. ^1-4

Colonization (auch als Normalisierung bezeichnet) bezeichnet die Einrichtung von Mikroorganismen in einem ehemaligen keimfreie Tier. Es ist zwar ein natürlicher Prozess auftretenden bei der Geburt ist, ist es auch bei erwachsenen keimfreien Tieren verwendet werden, um den Darm floral Ökosystem-Steuerung und weiter zu bestimmen, deren Auswirkungen auf die Host-Stoffwechsel. Ein gängiges Verfahren, um die Kolonisierung Prozesssteuerung ist es, die Sonde Methode mit einem singl verwendene oder eine Mischung von Mikroorganismen. Diese Methode führt zu einer sehr schnellen Kolonisierung und präsentiert den Nachteil, dass sie extrem stressig ^5. Es ist daher sinnvoll, um den Stress zu minimieren und eine langsamere Kolonisierung zu erhalten, um schrittweise beobachten die Auswirkungen der bakteriellen Etablierung auf dem Host-Stoffwechsel.

In diesem Manuskript, beschreiben wir ein Verfahren zur Änderung des Leberstoffwechsel während einer schrittweisen Kolonisation Verfahren unter Verwendung eines nicht-destruktiven Metabolic Profiling-Technik zu beurteilen. Wir schlagen vor, gut mikrobielle Besiedlung durch die Beurteilung des Darms mikrobielle Stoffwechselaktivität durch die renale Ausscheidung von mikrobiellen Co-Metaboliten durch ¹ H-NMR-basierte Metabolic Profiling wider überwachen. Dies ermöglicht eine Aufwertung der Stabilität gut mikrobielle Aktivität über die stabile Etablierung des Darms mikrobiellen Ökosystems in der Regel durch die Überwachung der fäkalen Bakterien durch DGGE (denaturierende Gradienten-Gelelektrophorese) bewertet. ⁶ DerBesiedlung erfolgt in einem herkömmlichen offenen Umgebung und ist von einem schmutzigen Einstreu verschmutzt durch konventionelle Tiere, die als Kontrollen dienen wird eingeleitet. Nagetiere zu koprophage Tiere, sorgt diese eine homogene Besiedlung wie zuvor beschrieben. ⁷

Hepatische Metabolic Profiling wird direkt von einer intakten Leberbiopsie mit ¹ H Hohe Auflösung MAS-NMR-Spektroskopie gemessen. Diese semi-quantitative Methode bietet einen schnellen Weg, um zu beurteilen, ohne Beschädigung der Zellstruktur, schätzen die Hauptmetaboliten wie Triglyceride, Glucose und Glykogen, um weiter die komplexen Wechselwirkungen zwischen Kolonialisierung und der Leberstoffwechsel ^7-10. Diese Methode kann auch für alle Gewebebiopsie ^11,12 angewendet werden.

Protocol

1. Colonization von keimfreien Tieren und Probenentnahme Entfernen keimfreien Tieren aus Isolatoren und Haus sie in einem konventionellen Tierhaltung Raum in Käfigen mit Filter vor der konventionellen Tiere, die als Kontrollen (Abbildung 1) dienen ausgestattet. Die Hälfte des Wurfes (3 Tage alt) von der Steuerung konventioneller Käfig mit dem Wurf des keimfreien Tieren. Halten Sie immer 1 / 3 der schmutzigen herkömmlichen Wurf jedes Mal ist es notwendig, sie zu erneuern, um auf ein Niveau von Ba…

Discussion

In diesem Protokoll haben wir beschrieben, eine fortschreitende Besiedlung Verfahren in einer offenen Umgebung zur weiteren Untersuchung der Auswirkungen der Darmflora auf den Leberstoffwechsel von ¹ H HR-MAS-NMR-Profiling von intakten Biopsie beurteilt. Verschiedene Methoden der Kolonisation sind in der Literatur beschrieben worden. Die häufigsten Methoden, um Tiere mit einer definierten Mikrobiota besiedeln sind orale Gabe oder verunreinigtes Trinkwasser ^19,20. Fecal Impfung kann auch verwendet …

Materials

Table of specific reagents and equipment:

Name of the reagent	Company	Catalogue number	Comments
2.5 mm microtube	New Era	NE-H5/2.5-V-Br
1.7 mm capillary tube	Sigma-Aldrich	NORS175001
Capillary adapter	New Era	NE-325-5/1.7
Extraction rod	New Era	NE-341-5
HR-MAS rotor BL4 with 50 μL spherical Teflon spacer kit	Bruker	HZ07213
Tool kit for 50 μL inserts	Bruker	B2950
Advance III 600 MHz NMR	Bruker
1H HR MAS NMR solid probe	Bruker
Deuterium oxide 99.9 %	Sigma-Aldrich	530867-1L
3-(trimethylsilyl)propionic acid-d4 (TSP)	Sigma-Aldrich	269913