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Method Article
Le développement rapide, de petite taille et la transparence du poisson zèbre sont des atouts considérables pour l'étude du contrôle immunitaire innée de l'infection 1-4. Nous démontrons ici les techniques de larves infectantes poisson-zèbre à l'aide de l'agent pathogène fongique Candida albicans Par microinjection, la méthodologie utilisée récemment pour impliquer phagocyte l'activité de la NADPH oxydase dans le contrôle du dimorphisme fongique 5.
Candidose disséminée provoquée par l'agent pathogène albicans Candida est un problème cliniquement important dans les individus hospitalisés et est associée à un taux de mortalité 30 à 40% attribuables 6. La candidose systémique est normalement contrôlée par l'immunité innée, et les individus présentant des anomalies génétiques dans des cellules immunitaires innées composants tels que la NADPH oxydase phagocytaire sont plus sensibles à la candidémie 7-9. On sait très peu sur la dynamique de C. l'interaction avec albicans cellules immunitaires innées in vivo. Vaste études in vitro ont établi que, en dehors de l'hôte C. albicans germe à l'intérieur des macrophages, et est rapidement détruite par les neutrophiles 10-14. Des études in vitro, bien qu'utile, ne peut pas résumer le complexe dans un environnement in vivo, qui comprend en fonction du temps la dynamique des niveaux de cytokines, les pièces jointes de la matrice extracellulaire et les contacts intercellulaires 10, 15-18 La larve du poisson zèbre offre un hôte vertébré unique et polyvalent pour l'étude de l'infection. Pour les 30 premiers jours de développement du poisson zèbre larves n'ont que les défenses immunitaires innées 2, 19-21, simplifier l'étude des maladies telles que la candidose disséminée qui sont fortement tributaires de l'immunité innée. La petite taille et la transparence des larves du poisson zèbre permettre l'imagerie de la dynamique de l'infection au niveau cellulaire à la fois pour l'hôte et le pathogène. Larves transgénique fluorescent avec les cellules immunitaires innées peuvent être utilisés pour identifier les types spécifiques de cellules impliquées dans l'infection 22-24. Modifiés oligonucléotides antisens (morpholinos) peut être utilisé pour abattre diverses composantes immunitaires telles que la NADPH oxydase phagocytaire et d'étudier les changements en réponse à fungal'infection de 5 litres. En plus des avantages éthiques et pratiques de l'aide d'un petit vertébré inférieur, le poisson-zèbre larves offre la possibilité unique de l'image de la bataille rangée entre agents pathogènes et l'hôte à la fois intravitally et en couleur.
Le poisson zèbre a été utilisé à l'infection de modèle pour un certain nombre de bactéries pathogènes pour l'homme, et a joué un rôle dans de grandes avancées dans notre compréhension de l'infection mycobactérienne 3, 25. Toutefois, c'est seulement récemment que les agents pathogènes beaucoup plus grandes, comme des champignons été utilisés pour infecter une larve 5, 23, 26, et à ce jour, il n'a pas été une description visuelle détaillée de la méthodologie d'infection. Ici, nous présentons nos techniques de microinjection ventricule rhombencéphale de prim 25 poisson-zèbre, y compris nos modifications à apporter aux protocoles précédents. Nos résultats en utilisant le modèle de poisson zèbre larves pour l'infection fongique divergent d'études in vitro et de renforcer la nécessité d'examiner l'intera hôte-pathogènection dans l'environnement complexe de l'hôte plutôt que le système simplifié de la boîte de Pétri 5.
Tous les protocoles de soins de poisson zèbre et des expériences ont été réalisées sous protection des animaux et le Comité institutionnel d'utilisation (IACUC) protocole A2009-11-01.
1. Morpholino et plats injection larvaires
Durée expérimentale: * (10-15 minutes)
Degré de difficulté: *
2. Préparation de la culture des champignons
Durée expérimentale: ** (30 minutes)
Degré de difficulté: **
3. Infections de poisson-zèbre
Durée expérimentale: **** (1-3 heures)
Degré de difficulté: ****
4. Préparation du poisson pour l'imagerie
Durée expérimentale: ** (30 minutes)
Degré de difficulté: **
5. Modifications liées à Jupiter Protocoles
Micropipettes permettant de microinjection
Durée expérimentale: * (10-15 minutes)
Degré de difficulté: *
Collecte d'embryons, d'injection et d'entretien morpholino
Durée expérimentale: *** (1-2 heures)
Degré de difficulté: ***
Imagerie
Durée expérimentale: ***** (1-5 heures)
Degré de difficulté: ***
6. Les résultats représentatifs
Un exemple de succès rhombencéphale ventricule C. l'infection albicans chez une larve poisson-zèbre à 5 heures post-infection (hpi) et 24 hpi est montré dans (Figure 1). Cellules de type macrophage avec englouti C. albicans sont vu dans le ventricule du cerveau postérieur à 5 hpi. Le 24 hpi, C. albicans est à l'intérieur des macrophages-cellules analoguess dans le tissu queue dorsale indicative de candidose disséminée. Ce résultat l'infection est fortement tributaire d'une injection précise de 10-15 levure sous forme C. albicans dans le ventricule du cerveau postérieur. Le dépistage des poissons infectés immédiatement après l'injection peut garantir cela.
Figure 1 transgénique FLI1:. EGFP 22, 33 larves infectées par le CaF2-yCherry Candida albicans et imagée intravitally par microscopie confocale. (AC) 5 heures post-infection (A) la larve infectée avec EGFP-exprimant cellules de type macrophage sur le site de l'infection (rhombencéphale ventricule) La barre d'échelle = 100 um. (B et C) des images de grossissement supérieur de même poisson, montrant C. albicans dans les phagocytes. La barre d'échelle = 100 um pour B et 10 um pour C. (DF) 24 heures post-infection (D) la larve infectée avec une candidose disséminée avec CaF2-yCherry C. albicans à l'intérieur EGFP macrophage-comme les cellules dans le tissu queue dorsale. Échelle = 100 um. (E et F) images agrandies plus élevés de même poisson, montrant C. albicans dans les tissus queue. Échelle = 100 um.
La technique de microinjection poisson zèbre présenté ici diffère de Gutzman et al. 34 en ce que nous démontrons ici l'injection à travers la vésicule otique dans le ventricule du cerveau postérieur de 36 à 48 larves HPF. La méthode que nous décrivons permet pour l'injection constante de 10-15 levure dans le ventricule du cerveau postérieur à une lésion tissulaire réduite. Ce protocole provoque une infection qui se propage d'abord locale dans tout le corps de 24 hpi
Pas de conflits d'intérêt déclarés.
Les auteurs tiennent à remercier le laboratoire du Dr Carol Kim pour la formation de micro-injection, Clarissa Henry pour obtenir des conseils sur l'accélération de développement de l'embryon et l'utilisation de l'équipement, et Nathan Lawson pour contribuer FLI1: poissons EGFP. Nous remercions les membres du laboratoire Wheeler et murs Shawn pour la lecture critique du manuscrit. Nous tenons également à remercier Mark Nilan pour les soins de poissons et de conseils, et Ryan Phennicie et Kristin Gabor pour des conseils techniques sur ce projet. Ce travail a été financé par un assistanat de recherche MAFES Brothers K., un MAFES Hatch subvention E08913-08, et un prix NIH NCRR P20RR016463 à R. Wheeler.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Nom du réactif | Entreprise | Le numéro de catalogue | Commentaires (optionnel) |
Bassins de ponte | Les habitats aquatiques | 2L | |
1,7 mL tubes | Axygen | MCT-175-C | |
Instantanée océan | Fisher Scientific | S17957C | |
Supplémentaires profondes boîtes de Pétri | Fisher Scientific | 08-757-11Z | |
Standard des boîtes de Pétri | VWR Scientific | 25384-302 | |
Les pipettes de transfert | Fisher Scientific | 13-711-7M | |
Extrait de levure | VWR scientific | 90000-726 | |
Peptone | VWR Scientific | 90000-264 | |
Dextrose | Fisher Scientific | D16-1 | |
Gélose | VWR Scientific | 90000-760 | |
Hémocytomètre jetable | VWR Scientific | 82030-468 | |
Phosphate Buffered Saline | VWR Scientific | 12001-986 | |
Dumont Dumoxel Brucelles | VWR Scientific | 100501-806 | |
Chevilles de bois | VWR Scientific | 10805-018 | |
Kimwipes | VWR Scientific | 300053-964 | |
Bas point de fusionAgarose | VWR Scientific | 12001-722 | |
Agarose pour les plats d'injection | VWR Scientific | 12002-102 | |
Flaming Brown Micropipette Puller | Sutter Instruments | P-97 | |
Tiges de verre creux | Sutter Instruments | BF120-69-10 | Pour tiges de verre en verre lisse par chauffage au cours bec Bunsen |
Boîte de rangement pipette | Sutter Instruments | BX10 | |
MPPI-3 Système d'injection | Appliqué Instrumentation scientifique | MPPI-3 | |
Unité de pression Retour | Appliqué Instrumentation scientifique | BPU | |
Kit Holder Micropipette | Applied Scientific Instrumentation | PMIV | |
Foot Switch | Appliqué Instrumentation scientifique | FSW | |
Micromanipulateur | Appliqué Instrumentation scientifique | MM33 | |
Base magnétique | Appliqué Instrumentation scientifique | Base magnétique | |
Méthanesulfonate tricaïne | Western Chemical Inc | MS-222 | |
Dissection Portée | Olympe | SZ61 haut SZX-ILLB2-100 de base | |
Microscope confocal | Olympe | IX-81 avec FV-1000 confocale à balayage laser du système | |
TC-7 tambour rouleau culture de tissus avec 14 roue d'essai tube pouce | New Brunswick Scientific | TC-7 | |
Plats d'imagerie | MatTek Corporation | P24G-1.0-10-F | |
Les pointes de pipette pour le chargement des aiguilles | Eppendorf | 930001007 | |
Grilles plaque de coulée | Adaptive Science Tools | TU-1 | |
Stade chauffée | Bioptechs Inc | Delta T-5 | |
Spatule plate | VWR Scientific | 82027-486 | |
Tamis en plastique | Liaison avec les marchandises de Knutsford en ligne | 12 cm | |
Parafilm | VWR Scientific | 52858-000 | |
Vortex Genie | VWR Scientific | 14216-184 | |
16 x 150 mm Les tubes de culture | VWR Scientific | 60825-435 | |
Nanodrop | Thermo Scientific | ND 2000 | |
Rouge de phénol | VWR Scientific | 97062-478 | |
HCl | VWR Scientific | 87003-216 | |
NaCl | VWR Scientific | BDH4534-500GP | |
KCl | VWR Scientific | BDH4532-500GP | |
MgSO 4 | VWR Scientific | BDH0246-500GP | |
Ca (NO 3) 2 | VWR Scientific | BDH0226-500GP | |
HEPES | VWR Scientific | BDH4520-500GP | |
Morpholinos | GeneTools, LLC |
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