تحدد المقالة الحالية بروتوكولا لإنشاء نظام نموذج زراعة الخلايا في المختبر لدراسة تفاعل مسببات الأمراض الفطرية البشرية الاختيارية داخل الخلايا المبيضات glabrata مع البلاعم البشرية والتي ستكون أداة مفيدة لتعزيز معرفتنا بآليات الفراوعة الفطرية.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
تحدد المقالة الحالية بروتوكولا لإنشاء نظام نموذج زراعة الخلايا في المختبر لدراسة تفاعل مسببات الأمراض الفطرية البشرية الاختيارية داخل الخلايا المبيضات glabrata مع البلاعم البشرية والتي ستكون أداة مفيدة لتعزيز معرفتنا بآليات الفراوعة الفطرية.
يمكن أن يكون نظام نموذج زراعة الخلايا ، إذا كان يحاكي عن كثب الظروف البيئية للمضيف ، بمثابة بديل غير مكلف وقابل للتكرار وقابل للتلاعب بسهولة لأنظمة النماذج الحيوانية لدراسة خطوة محددة من عدوى مسببات الأمراض الميكروبية. تم استخدام خط الخلايا البشرية أحادي الخلية THP-1 الذي ، عند علاج إستر فوربول ، إلى ضامة ، لدراسة استراتيجيات الفوعة للعديد من مسببات الأمراض داخل الخلايا بما في ذلك المتفطرة السلية. هنا ، نناقش بروتوكولا لسن نظام نموذج زراعة الخلايا في المختبر باستخدام البلاعم THP-1 لتحديد تفاعل مسببات الخميرة البشرية الانتهازية المبيضات glabrata مع الخلايا البلعمية المضيفة. هذا النظام النموذجي بسيط وسريع وقابل للشاشات الطافرة عالية الإنتاجية ، ولا يتطلب أي معدات متطورة. تستغرق تجربة عدوى البلاعم THP-1 النموذجية حوالي 24 ساعة مع 24-48 ساعة إضافية للسماح للخميرة داخل الخلايا المستردة بالنمو على وسط غني لتحليل الجدوى القائم على وحدة تشكيل المستعمرة. مثل أنظمة النماذج المختبرية الأخرى ، فإن القيد المحتمل لهذا النهج هو صعوبة استقراء النتائج التي تم الحصول عليها على دائرة خلية مناعية معقدة للغاية موجودة في المضيف البشري. ومع ذلك ، على الرغم من ذلك ، فإن البروتوكول الحالي مفيد جدا لتوضيح الاستراتيجيات التي قد يستخدمها العامل الممرض الفطري للتهرب من / مواجهة الاستجابة المضادة للميكروبات والبقاء على قيد الحياة والتكيف والتكاثر في البيئة الفقيرة بالمغذيات للخلايا المناعية المضيفة.
على الرغم من أن C. glabrata لا تشكل خيوط ، إلا أنها يمكن أن تعيش وتتكاثر في الفئران والبلاعم البشرية6-8 مما يشير إلى أنها طورت آليات فريدة للتسبب في المرض. تتوفر معلومات محدودة حول الاستراتيجيات التي تستخدمها C. glabrata للبقاء على قيد الحياة في بيئة البلاعم داخل الخلايا الفقيرة بالمغذيات ومواجهة استجابات المضيف المؤكسدة وغير المؤكسدة التي تجمعها الخلايا المناعية المضيفة5. يعد نظام نموذج البلاعم ذي الصلة شرطا أساسيا لتحديد تفاعل C. glabrata مع الخلايا البلعمية المضيفة عبر الأساليب الجينومية والبروتينية الوظيفية. خلايا الدم المحيطية أحادية النواة (PBMCs) والضامة المشتقة من نخاع العظام (BMDMs) من أصل بشري وفئران ، على التوالي ، تم استخدامها في وقت سابق لدراسة تفاعل C. glabrata مع الخلايا المناعية المضيفة7،9. ومع ذلك ، فإن صعوبة الحصول على PBMCs و BMDMs ، وعمرها المحدود وتنوعها الجوهري بين المتبرعين المختلفين للثدييات يحد من استخدام هذه الخلايا كأنظمة نموذجية متعددة الاستخدامات.
هنا ، نصف طريقة لإنشاء نظام في المختبر لدراسة السلوك داخل الخلايا ل C. glabrata الخلايا في الضامة المشتقة من خط الخلايا البشرية أحادية الخلية THP-1. كان الهدف العام من هذا البروتوكول هو سن نظام نموذج زراعة الخلايا البسيط وغير المكلف والسريع والقابل للتكرار والذي يمكن التلاعب به بسهولة لدراسة جوانب مختلفة من تفاعل مسببات الأمراض بين الفطريات المضيفة.
تم استخدام خلاياTHP-1 سابقا لفك تشفير الاستجابة المناعية للمضيف ضد مجموعة واسعة من مسببات الأمراض بما في ذلك البكتيريا والفيروسات والفطريات10-12. من السهل الحفاظ على خلايا THP-1 أحادية الخلية ويمكن تمييزها ، عند معالجة إستر فوربول ، إلى البلاعم التي تحاكي البلاعم المشتقة من الخلايا الأحادية للإنسان وتعبر عن علامات البلاعم المناسبة13. تتمثل المزايا الرئيسية لنظام نموذج البلاعم THP-1 في سهولة الاستخدام وعدم وجود متطلبات معدات متطورة.
البروتوكول المقدم هنا قابل للتكيف بسهولة لدراسة تفاعل مسببات الأمراض الفطرية البشرية الأخرى مع الخلايا المناعية المضيفة. يمكن أيضا استخدام الإجراء الحالي لتحديد عوامل الفوعة لمسببات الأمراض ذات الأهمية باستخدام شاشات متحولة عالية الإنتاجية. تم تجسيد إثبات المفهوم هذا من خلال الاستخدام الناجح لنظام نموذج ثقافة THP-1 لتحديد مجموعة من 56 جينا مطلوبة لبقاء C. glabrata في البلاعم البشرية8.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يوصى بإجراء تجارب عدوى C. glabrata في مختبر بمستوى احتواء السلامة الحيوية 2 (BSL-2).
1. تحضير طبقة أحادية البلاعم THP-1
2. تحضير تعليق خلية C. glabrata
C. glabrata سيتم استخدام سلالة Bg2 لإصابة البلاعم THP-1. يتم زراعة خلايا C. glabrata بشكل روتيني في وسط YPD السائل (مستخلص الخميرة (1٪) - الببتون (2٪) - سكر العنب (2٪)). يتم تحضير وسط YPD الصلب بإضافة 2٪ أجار قبل التعقيم المتوسط.
5. مراقبة النسخ المتماثل داخل الخلايا باستخدام الفحص المجهري للمسح الضوئي بالليزر متحد البؤر
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
كشفت تحليلات العدوى للخلايا البلعمية THP-1 المعالجة بـ PMA مع خلايا C. glabrata من النوع البري (wt) أن الخلايا من النوع wt قد تم بلعمتها بواسطة الخلايا البلعمية بمعدل 55-65% بعد ساعتين من الحضن المشترك. علاوة على ذلك، تمكنت خلايا C. glabrata من مقاومة القتل بواسطة الخلايا البلعمية THP-1 وشهدت زيادة متوسطة بمقدار 5 إلى 7 أضعاف في وحدات تشكيل المستعمرات (CFUs) بعد 24 ساعة من الزراعة المشتركة مع الخلايا البلعمية THP-18. كما تم التحقق من التضاعف داخل الخلوي للخلايا من النوع البر...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يلعب الجهاز المناعي الفطري دورا مهما في السيطرة على الالتهابات الفطرية الانتهازية. تساهم البلاعم في الدفاع المضاد للفطريات عن طريق ابتلاع وتدمير العامل الممرض الفطري. وبالتالي ، فإن توضيح العوامل المطلوبة للبقاء و / أو مواجهة الوظائف المضادة للميكروبات للبلاعم سيعزز فهمنا لاستراتيجيات الضراوة الفطرية. في هذا السياق ، أنشأنا نظاما نموذجيا لزراعة الخلايا في المختبر باستخدام الضامة المشتقة من خط خلية أحادية الخلية البشرية THP-1 لتوصيف تفاعل العامل الممرض الفطري الانتهازي البشري C. glabrata مع الخلايا البلع...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعلن المؤلفون أنه ليس لديهم مصالح مالية متنافسة.
تم دعم هذا العمل من خلال جائزة المبتكر للتكنولوجيا الحيوية الشابة BT / BI / 12/040/2005 و BT / PR13289 / BRB / 10/745/2009 منحة من وزارة التكنولوجيا الحيوية ، حكومة الهند والأموال الأساسية لمركز بصمات الحمض النووي وتشخيصه ، حيدر أباد. حصلت MNR و GB على زمالات بحثية للمبتدئين والكبار من مجلس البحث العلمي والصناعي من أجل الحصول على درجة الدكتوراه من جامعة مانيبال. SB حاصلة على زمالة بحثية للمبتدئين وكبار من قسم التكنولوجيا الحيوية من أجل السعي للحصول على درجة الدكتوراه من جامعة مانيبال.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| THP-1 | مجموعة الثقافة من النوع الأمريكي | TIB 202 | خط خلايا ابيضاض الدم أحادي الخلية البشرية الحاد |
| RPMI-1640 | Hyclone | SH30096.01 | للحفاظ على خلايا THP-1 |
| Phorbol 12-myristate 13-acetate | Sigma-Aldrich | P 8139 | تحذير: |
| YPD & nbsp الخطير. | BD-Difco | 242710 | لزراعة خلايا Candida glabrata< / em> |
| خلايا الفورمالديهايد | سيجما-ألدريتش | F8775 | لتثبيت C. glabrata< / em>-مصابة THP-1 |
| الضامة محلول ملحي مخزن (PBS) | عازلة (137 ملي كلوريد الصوديوم, 10 مللي فوسفات, 2.7 ملي مولار KCl, درجة الحموضة 7.4) لغسل | ||
| سترات الصوديوم المالحة (SSC) | عازلة (3 M كلوريد الصوديوم ، 0.3 م سترات الصوديوم بتركيز 20x) للغسيل مخزن | ||
| للتهجين المسبق | (50٪ فورماميد ، 5x Denhardt' حل s ، 5x SSC ، 1٪ SDS) للتهجين | ||
| تركيب VECTASHIELD | Vector Labs | H-1200 | لتركيب الشرائح للفحص المجهري متحد البؤر |
| 32< / sup>P-labeled &alpha ؛ -dCTP | JONAKI-BARC | LCP-102 | لوضع العلامات الراديوية لعلامات التوقيع أطباق |
| زراعة الأنسجة 100 مم | Corning | 430167 | لزراعة خلايا THP-1 |
| لوحة زراعة الأنسجة 24 بئر | Corning | 3527 | لإجراء دراسات العدوى C. glabrata< / em> في البلاعم THP-1 |
| الشريحة الزجاجية المعالجة بزراعة الأنسجة المكونة من 4 غرف | BD Falcon | REF354104 لتصوير C. glabrata< / em>-مصابة بالبلاعم THP-1 | |
| ضغط الدم | Rohem الهند | لتعداد الخلايا | |
| الطرد المركزي الدقيق على الطاولة | Beckman Coulter | Microfuge 18 | لتدوير الخلايا في الأنابيب الدقيقة |
| جهاز طرد مركزي أعلى الطاولة | Remi | R-8C | لتدوير الخلايا في أنابيب 15 مل مقياس |
| الطيف | Amersham Biosciences | Ultraspec 10 | لمراقبة امتصاص خلايا الخميرة |
| حاضنة الألواح | Labtech | مبردة | لتنمو C. glabrata< / em> خلايا |
| شاكر حاضنة | نيو برونزويك | Innova 43 | لتنمو C. glabrata< / em> الخلايا |
| المكتملة بالماء CO2< / sub> حاضنة | Thermo Electron Corporation | Forma series 2 | لزراعة خلايا THP-1 |
| المجهر متحد البؤر | Carl Ziess | Ziess LSM 510 meta | لمراقبة C. glabrata< / em> مصابة بالبلاعم THP-1 |
| مجهر مركب | أوليمبوس | CKX 41 | لمراقبة C. glabrata< / em> و THP-1 البلاعم |
| PCR آلة | BioRad | DNA Engine | لتضخيم العلامات الفريدة من المدخلات والمخرجات فرن تهجين الحمض النووي الجيني |
| Labnet | Problot 12S | للتهجين ؛ | |
| PhosphorImager | Fujifilm | FLA-9000 | لمسح الأغشية المهجنة |
| Thermomixer | Eppendorf | Thermomixer Comfort | لتمسخ علامات التوقيع ذات العلامات الراديوية |
| وحدة توثيق الجل | Alphainnontech | Alphaimager | لتصور الحمض النووي الملطخ ببروميد الإيثيديوم في المواد الهلامية الاغاروز |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.