Method Article
الجذامية المتفطرة، العامل المسبب للمرض الجذام، لا تنمو في المختبر. وصفنا وسيلة سهلة لمتابعة بروتوكول لإعداد تعليق العصوي لضمان الحفاظ على كميات كبيرة من M. الجذامية لمجموعة متنوعة من التطبيقات. يتم وصف بروتوكولات لإكثار عن طريق الماوس قاطع الطريق التلقيح، وتقييم جدوى وتجميد والذوبان الأسهم العصوي بالتفصيل.
الجذام، والناجمة عن المتفطرة الجذامية، هو أحد الأمراض المعدية الهامة التي لا تزال متوطنة في العديد من البلدان في جميع أنحاء العالم، بما في ذلك البرازيل. لا يوجد حاليا أي طرق معروفة لزراعة M. الجذامية في المختبر، وتقديم عقبة رئيسية في دراسة هذا الممرض في المختبر. وبالتالي، فإن صيانة ونمو M. يتم تنفيذ سلالات الجذامية ويفضل في athymic الفئران عارية (NU-Foxn1 نو). هي ظروف المختبر لاستخدام الفئران متاحة بسهولة، وسهلة لتنفيذ، والسماح توحيد ووضع بروتوكولات لتحقيق نتائج قابلة للتكرار. في هذا التقرير، وصفنا بروتوكول بسيط لتنقية العصيات من قطاع الطرق الماوس عارية باستخدام التربسين والتي ينتج عنها وقف مع الحد الأدنى من حطام خلية ومع ارتفاع مؤشر الجدوى البكتيرية، على النحو الذي يحدده المجهر الفلورسنت. وهناك تعديل لطريقة العد القياسية لالعصوي من قبل تسيل Neelsenتلطيخ ويتجلى أيضا المجهر الضوئي. بالإضافة إلى ذلك، نحن تصف بروتوكول للتجميد والذوبان الأسهم العصوي كبروتوكول بديلة لصيانة وتخزين M. سلالات الجذامية.
الجذام، وهو مرض تسببه المتفطرة الجذامية، هو مشكلة صحية عامة مهمة في العديد من البلدان في جميع أنحاء العالم 1،2. على الرغم من كونها تعرف باسم مرض معد يصيب الجلد والأعصاب الطرفية، لا تزال هناك العديد من الثغرات في المعرفة حول الآليات التي تشارك في إمراض مناعي معقدة من المرض.
من بين الخصائص تحديا M. الجذامية التي تعيق دراسته هي عدم قدرتها على النمو في وسائل الإعلام الاصطناعي الثقافة ومضاعفة الوقت الطويل نسبيا (حوالي 14 يوما) 3،4. معظم الإجراءات التجريبية التي تستخدم M. يتم تعيين الجذامية مع عصيات تنقيته من الآفات الجلدية للمرضى الجذام أو من النماذج الحيوانية التجريبية، مثل المدرع وعدة سلالات من الفئران 5،6.
لسنوات عديدة، ويتوقف الباحثون على تنقية M. الجذامية من الآفات الجلدية من lepr متعدد العصياتOSY المرضى لاستخدامها في الإجراءات التجريبية. عدة ظروف المختبر للزراعة في المختبر أو صيانة الحية M. وقد حاول الجذامية، ولكن حتى الآن، وقد أثبتت النماذج الحيوانية لتكون أكثر ملائمة لأغراض البحث. في 1960s و 1970s، بدأ الباحثون باستخدام الفئران والمدرع للكشف وتقييم M. الجذامية الجدوى، ورصد نمو البكتيريا في الاستجابة لمكافحة M. المخدرات الجذامية، وفي النمو والحفاظ على السلالات الفطرية 2،4.
النماذج الحيوانية لديها بعض القيود، وخاصة في الرئيسيات غير البشرية والمدرع، بما في ذلك المخاوف الأخلاقية، وتكلفة الصيانة والبنية التحتية الخاصة اللازمة لصيانة الحيوان، والفقراء استنساخ النتائج والعوائد النهائية. حاليا، والفئران هي حيوانات النموذج المفضل للأبحاث الجذام. هي ظروف المختبر لاستخدام الفئران متاحة بسهولة، وسهلة لتنفيذ، وتسمح بروتوكولات موحدة 7،8،9. وقد استخدمت الفئران عارية في الحفاظ على م. الجذامية سلالات لأنه، حتى مع انخفاض الأحمال العصوي قابلة للحياة، وتي خلية الاستجابة المناعية نقص يؤدي إلى تشكيل الورم الحبيبي مندفعا والضرب العصوي جيدة. وبالتالي، اكتسب هذا النموذج الحيواني قبولا واسعا داخل الأوساط البحثية الجذام.
في هذا التقرير، وصفنا بروتوكول بسيط لتنقية الأنزيمي من العصيات من قطاع الطرق الماوس عارية، وتهدف لإعداد M. الجذامية التعليق مع الحد الأدنى من حطام خلية ومع ارتفاع مؤشر الجدوى البكتيرية. يتم تحديد الجدوى بواسطة المجهر الفلورسنت، والتي يمكن أن يؤديها بسرعة في المختبر. نحن أيضا يبرهن على وجود تعديل على الطريقة القياسية للعد العصوي بسبب البرد تلوين تسيل Neelsen والمجهر الضوئي. بالإضافة إلى ذلك، فإننا نقدم بروتوكول بديل للصيانة وتخزين M. سلالات الجذامية، مما يسمح للتجميد والذوبان من شارع العصويocks.
1. إعداد المتفطرة الجذامية تعليق
2. الباردة تسيل Neelsen تلطيخ
3. تحديد الجدوى
4. تجميد / الذوبان M. الجذامية تعليق
5. الماوس التلقيح
نجاح البروتوكول يمكن تقييمها من خلال ثلاث طرق. أولا، يتم تحديد تقييم نوعية اللقاح بمقدار الحطام الخلوي ونسبة الناتج عن عصيات قادرة على البقاء في التعليق النهائية (انظر البروتوكول 3). كما هو موضح في الشكلين 1 و 2، تضمن التعليق العصوي النهائي القليل جدا من حطام خلية والجدوى العالية (النتيجة 0 +)، علما أن معظم عصيات ملطخة وصمة عار الفلورية الخضراء Syto 9 (وصمة عار تخترق 100٪ من كل من البكتيريا الميتة وعلى قيد الحياة، الشكل 1) وفقط عدد قليل من عصيات ملطخة وصمة عار الفلورسنت PI الحمراء (وصمة عار تخترق البكتيريا فقط مع الأغشية التالفة، الشكل 2).
الشكل 1. Syto 9 تلطيخ يوضح M. الجذامية التعليق. مضان أخضر وجود حيا وميتا M. الجذامية. 400X.
الشكل 2. PI تلطيخ M. الجذامية التعليق. الأحمر مضان يظهر عدد قليل من القتلى M. الجذامية. 400X.
الثانية، سيقوم اللقاح مع قابلية عالية تؤثر على تكاثر العصيات في قطاع الطرق من الحيوانات بعد 4-5 أشهر بعد التلقيح، مع تطور الآفة العيانية واضحة، كما هو موضح في الفيديو (بروتوكول 1). الطريق الثالث لتقييم نجاح البروتوكول هو من خلال تقييم بقاء وتكاثر AFB في قطاع الطرق الماوس تلقيح مع العصيات التي تم تجميدها لفترات مختلفة (انظر البروتوكول 4).
"هوامش الخلية =" 0 "> التجربة (الحيوان) عدد AFB / مل المجمدة في اليوم 0 النتيجة بقاء / يوم 0 فترة التجميد (أيام) عدد AFB تلقيح بعد تجميد النتيجة بقاء بعد تجميد عدد AFB / مل تعافى بعد 7 أشهر 1 (1) 1.0 × 10 7 0 + 60 1.7 × 10 5 1 + 2.3 × 10 8 1 (2) 1.0 × 10 7 0 + 60 1.7 × 10 5 1 + 3.8 × 10 7 1 (3) 1.0 × 10 7 0 + 60 1.7 × 10 5 1 + 8.5 × 10 7 1 (4) 1.0 × 10 7 0 + 60 1.7 × 10 5 <الدفتيريا> 1 + 4.6 × 10 7 2 (1) 1.0 × 10 7 0 + 15 4.2 × 10 5 1 + 1.7 × 10 7 2 (2) 1.0 × 10 7 0 + 15 4.2 × 10 5 1 + 4.8 × 10 6 2 (3) 1.0 × 10 7 0 + 15 4.2 × 10 5 1 + 8.6 × 10 6 3 (1) 1.0 × 10 7 0 + 15 1.7 × 10 5 1 + 1.2 × 10 7 3 (2) 1.0 × 10 7 0 + 15 1.7 × 10 5 1 + 1.8 × 10 7 3 (3) 1.0 × 10 7 0 + 15 1.7 × 10 5 1 + 1.8 × 10 7 3 (4) 1.0 × 10 7 0 + 15 1.7 × 10 5 1 + 2.6 × 10 7 3 (5) 1.0 × 10 7 0 + 15 1.7 × 10 5 1 + 3.7 × 10 6الجدول 1. نتائج M. الجذامية الضرب باستخدام الإيقاف آخر التجمد.
يصور الجدول 1 نتائج M. النمو الجذامية باستخدام الإيقاف بعد التجميد. كانت النتيجة بقاء الايقاف بعد ذوبان 1 +. تم تنفيذ بروتوكول تجميد في ثلاث تجارب مستقلة لاختبار فترات تجميد مختلفة. في كل التجارب مع قائح جمدت لمدة 15 أو 60 يوما، وكانت النتيجة مماثلة، صropagation بعد تجميد أسفرت عن زيادة 10-1،000 مرات في عدد من AFB تعافى من كل قاطع الطريق بعد 7 أشهر من التلقيح (الجدول 1). وبالتالي، فإن تجميد M. أدى تعليق الجذامية في 7H9 المتوسطة تستكمل مع OADC (حمض الأوليك الألبومين-سكر العنب، الكاتلاز) في الحفاظ على قدرتها على البقاء.
واستخدمت ثلاثة قائح لتقييم M. الجذامية الضرب بعد فترتين تجميد مختلفة (15 و 60 يوما). بعد 7 أشهر، تم انتشال العصيات من قطاع الطرق من الفئران الملقحة وعدها بعد تسيل Neelsen تلطيخ. نصف كمي على نطاق والجدوى: 0 سائل غياب تصل إلى 30٪ من الخلايا PI الملون؛ 1 + يعني بين 30-50٪ من الخلايا PI الملون، 2 + يعني فوق 50٪ من الخلايا PI الملون. AFB: عصيات حمض السريع.
وصفا مفصلا ليتضح جيدا، بروتوكول ناجحة لنشر M. هناك حاجة ماسة الجذامية. يوضح دراستنا أن البروتوكول إعداد اللقاح عن طريق الترشيح والتربسين الهضم يسمح للقائح التي يمكن الحصول عليها مع القليل جدا من الحطام الخلوي ومع قابلية عالية من العصيات (النتيجة 0 +). وقد استخدم هيدروكسيد الصوديوم إلى تفصيل الأنسجة لتنقية عصيات 6. الدراسات التي أجريت في مختبرنا باستخدام هيدروكسيد الصوديوم لتنقية M. أدى الجذامية في تشكيل كتل من العصيات، مما يعوق تجانس تعليق لتحديد الجدوى والتلقيح الحيواني (لا تظهر البيانات).
واجه المشاكل المحتملة مع إعداد اللقاح عن طريق الترشيح والتربسين الهضم تتضمن كمية كبيرة من الحطام الخلوي وتلوث اللقاح مع وكلاء البكتيرية أو الفطرية. في حالة كميات كبيرة من الانقاض الخلويةويلاحظ بعد تنقيتها، إما التربسين لم تعد نشطة أو أن هناك كمية زائدة من المواد البيولوجية. يجب أن يتم تقييم النشاط الأنزيمي من محلول المخزون التربسين. إذا اشتبه كمية زائدة من المواد البيولوجية الأولية، ينبغي تقسيم المواد إلى مأخوذة وينبغي أن يتم على البروتوكول في دفعات منفصلة. لتجنب تلوث اللقاح مع وكلاء البكتيرية أو الفطرية، ويجب الحرص على معالجة المواد تحت ظروف معقمة. إذا تم الكشف عن فطرية و / أو التلوث الجرثومي يجب التخلص من التعليق.
وجود قيود على بروتوكول لدينا هو ذاتية تقييم الجدوى باستخدام طريقة شبه الكمي وصفها. تقييم الجدوى شبه كميا هو أكثر عملية، وإن كانت أقل دقة من الأسلوب الكمي نشرت 6. النتيجة بقاء 0 + 1 + ومرضية لصيانة الانتشار وتجميدM. الجذامية. اهيري وآخرون. وقد أظهرت بالفعل أن الفئران عارية تلقيح مع 80-90٪ اللقاح قابلة للحياة، ينتج في قطاع الطرق مناسبة للحصاد (قابلية عالية العصيات) في 4-5 أشهر من التلقيح. وبالتالي، والعدوى في وقت مبكر (حوالي 4 أشهر) هو أفضل وقت الحصاد. لحصاد قائح المجمدة، والحفاظ على الفئران في هذا البروتوكول تلقيح لفترات أطول (7 أشهر) لضمان منحنيات النمو. خطوة حاسمة لضمان سلامة كافية هو استخدام معلقات عصيات الطازجة، ويفضل في غضون 24 ساعة بعد جمع المواد البيولوجية من المضيف وتجهيزها. وعلاوة على ذلك، ونوعية الكواشف، الطازجة التربسين وجدوى الحلول المخففة تلطيخ والتي تكون ضرورية لضمان النتائج استنساخه.
قيود أخرى من هذا البروتوكول هو أن M. النهائي الجذامية تعليق لا يخلو من الحمض النووي المضيف، RNA والبروتين وغيرها. لذلك، يجب إضافة خطوات أخرى لتنقية رس الحصول على M. الجذامية التعليق خالية من مكونات الخلية المضيفة.
وهناك طريقة للحفاظ على عصيات قادرة على البقاء من خلال تجميد عينات الأنسجة كاملة من م. وقد تم الإبلاغ عن الآفات الجذامية 9. ومع ذلك، فإن الدراسة التي Portaels وآخرون. أظهرت خسائر كبيرة في قدرتها على البقاء، تتراوح ما بين 65-97٪ بعد تجميد والذوبان من M. إصابة الجذامية عينات الأنسجة التي تم الحصول عليها من المدرع 9. تظاهر بروتوكول لدينا أن مؤشر الجدوى لوحظ في M. انخفض تعليق الجذامية بعد تجميد والذوبان بالمقارنة مع قسامة التي لم يتم تجميد (الجدول 1). في الواقع، تجميد M. الجذامية التعليق في وسائل الإعلام تجميد أسفرت عن الجدوى تتراوح بين 50-70٪، مع بقاء النتيجة 1 +، في حين تم الحصول على صلاحية النتيجة 0 + في رفع التجميد التعليق. ومع ذلك، فإن تكاثر M. كان الجذامية مرضية بعد 7 أشهر بعد تلقيح الفئران عارية ( الجدول 1). في تلقيح الفئران عارية مع العينات المعاد الحفاظ المجمدة لمدة 60 يوما أدى إلى زيادة متوسط 100 مرة في عدد عصيات بالمقارنة مع اللقاح الأولي. يبدو أن تجميد M. الجذامية التعليق في وسائل الإعلام تجميد، بدلا من عينات الأنسجة المصابة، هو أكثر كفاءة. خطوة حاسمة لبروتوكول لدينا هو تجميد البطيء للAFB في وعاء التجميد واللازمة للحفاظ على عصيات قادرة على البقاء، كما يتبين من كولستون وهيلسون 8. وستجرى التجارب في المستقبل لتقييم جدوى عصيات بعد فترات تجميد لفترة أطول.
باختصار، لأن M. الجذامية لا تنمو في المختبر، لدينا بروتوكول يسمح للبديل سريع وسهل لصيانة اللقاح قابلة للحياة، وخطوة ناجحة تجميد يجعل من الممكن الحفاظ على سلالات دون مرور مستمرة في الحيوانات، وبالتالي تمكين إنشاء بنك للسلالات محددة.
يحتوي هذا القسم على إرشادات لإعداد الكواشف لتنفيذ هذا البروتوكول.
1. التربسين
التربسين | 0.5 ز |
الماء المقطر | تصل إلى 100 مل |
فلتر تعقيم. المحل في -20 درجة مئوية.
2. 7H9
7H9 قاعدة مرق | 4.7 ز |
40٪ الأسهم الجلسرين | 5 مل |
الماء المقطر | تصل إلى 900 مل |
مزيج قاعدة مع الماء ثم يضاف الجلسرين مع التحريك. الأوتوكلاف في 121 درجة مئوية لمدة 20 دقيقة لتعقيم. تخزين عند 4 درجات مئوية.
3. الدماغ القلب ضخ (BHI)
بهي | 37 ز |
الماء المقطر | ما يصل إلى 1،000 مل |
الأوتوكلاف في 121 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة لتعقيم. تخزين عند 4 درجات مئوية.
4. مصل الفينول
4.1) 5٪ فينول
الفينول | 5 مل |
الماء المقطر | تصل إلى 100 مل |
4.2) الفينول المصل
مصل بقري جنيني | 2 مل |
5٪ فينول | 98 مل |
تخزين عند 4 درجات مئوية.
5. حلول لالباردة تسيل Neelsen وصمة عار
5.1) CarboFuchsin
فوكسين | 1 ز |
بلورات الفينول تنصهر إلى 60 درجة مئوية | 5 مل |
الكحول الإيثيلي النقي | 10 مل |
الماء المقطر | تصل إلى 100 مل |
تصفية قبل كل استعمال.
5.2) الميثيلين الأزرق قاعدة
الميثيلين الأزرق | 3 ز |
95٪ الكحول الإيثيلي | ما يصل الى 200 مل |
5.3) حمض الكحول
70٪ كحول | 990 مل |
حمض chloridric | 10 مل |
6. متوسطة للتجميد:
OADC | 10 مل |
الغليسيرول | 20 مل |
7H9 المتوسطة | تصل إلى 100 مل |
الأوتوكلاف الجلسرين قبل الاستخدام وتعقيم OADC عن طريق الترشيح.
7. تعقيمها M. الجذامية تعليق
الأوتوكلاف في 121 درجة مئوية لمدة 20 دقيقة. المحل في -20 درجة مئوية.
أعلن عن أي تضارب في المصالح.
نشكر بياتريس GC سارتوري، Lázara M. ترينو، آنا إليسا Fusaro تقدير كلوديا PM كارفاليو للمساعدة التقنية. نشكر براناب K. داس لدعم إنشاء مرفق الحيوان. نشكر Lais RR كوستا لتنقيح المخطوطة. وأيد هذه الدراسة من المنح المقدمة من فندجاو باوليستا كونترا Hanseníase وفندجاو دي أمبارو à Pesquisa تفعل استادو دي ساو باولو (FAPESP 2009/06122-5).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
BacLight Bacterial Viability Kit | Invitrogen; Molecular Probes | L7007 | |
Hanks' balanced Salt Solution (HBSS) | Sigma | H9269 | |
Cryo 1 °C Freezing Container | Nalgene | 5100001 | |
Lowenstein-Jensen medium | LB Laborclin | 901122 | |
Saline | TEK Nova Inc | S5812 | |
Pen | Dako | S2002 | |
Centrifuge tube 50 ml/conical base | TPP | 91050 | |
Cell strainer - 40 µm Nylon | BD Falcon | 352340 | |
Trypsin | Sigma | T-7409 | |
Middlebrook 7H9 Broth Base | Sigma-Aldrich | M0178 Fluka | |
Glycerol | Gibco BRL | 15514011 | |
Brain heart infusion (BHI) | Oxoid LTDA | CM1135 | |
Fuchsin | Merck Millipore | 1159370025 | |
Phenol | Invitrogen | 15509037 | |
Ethyl alcohol | Merck Millipore | EX02764 | |
Cloridric acid | Merck | 1131349010 | |
BBL Middlebrook OADC (oleic acid-albumin-dextrose-catalase) | Becton Dickinson | 211886 | |
Fetal bovine serum | Gibco; LifeTechnologies | 26140079 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved