培養腸宿主微生物インターフェイスで合成細菌コンソーシアムの実行可能性を評価します。
Summary
腸宿主微生物間相互作用は、合成経口コミュニティ、体外消化消化、および小腸上皮のモデルを組み合わせる手法を使用して評価されました。病原体と複数種バイオ フィルム細胞浸潤を評価したり、プロバイオティクス製剤の生存性をテストするために合わせることができる方法を提案します。
Abstract
ホストと細菌叢との間の相互作用を長い間認識されており、記載されています。口の中は、常駐細菌が発生し、外因性の細菌によって植民地化を防ぐことができます、消化管の他のセクションに似ています。確かに、600 種以上の細菌が口腔内にあるし、単一の個人はいつでも異なる 100 前後を運ぶことができます。口腔内細菌は、居住者の微生物のコミュニティおよび支持の成長そして存続の内で統合になって口腔生態系における様々 なニッチを遵守する能力を有する.しかし、腸内細菌のバランスを乱すに嚥下時に腸に細菌の流れが提案されています。実際には、 pの経口投与は回腸内細菌叢の細菌の組成をシフトしました。生存とシミュレートされた胃腸管内輸送条件を受ける口腔内細菌の生存率を明らかにするのに自然な口腔生態系の簡略表示として合成コミュニティを使用しました。14 種は選択体外唾液、胃、および腸の消化プロセスを受けるおよび腸粘膜上皮をシミュレートするカコ 2 と MTX HT29 細胞を含む細胞のマルチコンパートメント モデルを提示しました。このモデルは、腸肝循環に関与する細胞に飲み込んだ細菌の影響を解明するため提供しています。合成のコミュニティを使用して、制御性と再現性のことができます。したがって、この方法論は、病原体の生存率と関連付けられている炎症変化、プロバイオティック混合物の植民地化の能力を評価するために合わせることができる、最終的には、潜在的な細菌に広範囲 presystemic の循環に影響を与えます。
Introduction
人間は、細菌細胞の1と同じ数であると同居します。したがって、それは人間のマイクロバイの包括的な理解を得ることが重要重要なは。こうして様々 な細菌やそれらの別の場所でバイオ フィルムを含むいくつかの小さい生息地に分かれていることで口腔内はユニークな環境です。オープンなエコシステムをされて、口の中にいくつかの種は、一時的な訪問者にあります。ただし、特定の微生物を誕生とフォーム編成バイオ2後はすぐに植民地化します。これらは上記の歯肉溝、歯肉縁下の隙間、舌、粘膜表面と歯科補綴、充填3歯の表面で発見されます。細菌はフロックと歯管の内腔の浮遊性細胞壊死の歯髄組織と混合または流体相の中断として存在できます。
アクティブな連続的な宿主細胞と常駐微生物叢4間クロストークがあります。内および種の細菌間で通信し、他の細菌がこれらの主な植民にアタッチしながら、自然の植民の小さい割合だけが組織に付着することが。例えば、微生物間のセル セルの結合、口腔バイオ フィルム、二次植民に統合し、相互作用する微生物電池4の複雑なネットワークの構築にとって重要です。約唾サンプルの細菌の集合体の 70% は正体不明のバクテロイデス門、 Veillonella sp. Prevotellaの sp連鎖球菌sp.についての sp によって形成されます。F. nucleatumは、ポケット内のバイオ フィルムと歯周炎5に関与しているp、t. へとTannerella レンギョウ、後半の植民と集計中間植民です。さらに、連鎖球菌可鍛鋳鉄 s. 血統とs. gordonii歯3を植民地化ことを好む中粘膜と歯科の生息地を占めています。したがって、s. 血統にある下の切歯と犬歯、上部前歯6に放線菌 naeslundiiが見つかったとき。
さらに、先住民マイクロバイは2人の健康を維持する上で役割を果たしています。免疫教育、病原体の膨張を防止する常駐微生物叢が参加しています。この植民地化の抵抗は、サーフェスにアタッチするのに適応しより効率的な成長のための利用可能な栄養素の代謝でのネイティブの細菌をより良い可能性があるために発生します。プロバイオティクス菌株は消化管の通過を生き残るため、アクティブのまま、消化管の上部の場所から飲み込んだ土着菌の永続性が完全に記載されていません。したがって、シミュレートされた胃腸管内輸送条件に人工コミュニティ、口腔生態系の代表を受けます。細菌の細胞の生存率は、腸上皮に似たマルチコンパートメント モデルを使用して評価されました。現在腸シミュレータは、内腔の微生物コミュニティ7の解析の観点から適切な再現性を提供しています。ただし、細菌の付着やホスト微生物間相互作用別に対処、微生物と細胞を組み合わせて、8に挑戦します。対照的に、腸内のインターフェイスで報告されるイベントの成功植民地化の潜在的な機械論的説明を提供するフレームワークを提案する.確かに、このモデル ホスト表面上の微生物の影響を評価する、共同で腸の静的モデルを使用できます。
Protocol
Representative Results
Discussion
口腔マイクロバイは、最近いくつか著者20,21によって報告された人間の健康の重要な要素です。前の調査結果は、大量の細菌を含む唾液の摂取が免疫のプライミングのためメインのサイトの 1 つである小腸の微生物の生態系に影響を与えることができますをお勧めします。ホスト上の微生物のコンポーネントの影響を解明して腸の上皮と粘液分泌細…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
作者は感謝してマルタ カラタユ アロヨ (FWO ポスドク ・ フェローシップ 12N2815N) フランダース研究財団から財政支援を認めます。エマ ・ ヘルナンデス サナブリアはフランダースの技術革新と起業家精神 (Agentschap フォール Innovatie ドア Wetenschap en テク、IWT) でサポートされている研究員。
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 |
References
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