Gli autori desiderano ringraziare i membri del laboratorio per la cura e la manutenzione zebrafish. Questo lavoro è stato sostenuto dal National Institutes of Health, National Research Service Award A155397 di EA Harvie e NIH R01GM074827 Anna Huttenlocher.

<ol>
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Immun. 81 (1), 110-121 (2013).</li><li>Haddon, C., Lewis, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+Ear+Development+in+the+Embryo+of+the+Zebrafish,+Danio+rerio.">Early Ear Development in the Embryo of the Zebrafish, Danio rerio.</a> J. Comp. Neurol. 365, 113-128 (1996).</li><li>Whitfield, T. T., Riley, B. B., Chiang, M. -. Y., Phillips, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+the+zebrafish+inner+ear.">Development of the zebrafish inner ear.</a> Dev. Dyn. 223 (4), 427-458 (2002).</li><li>Rosen, J. N., Sweeney, M. F., Mably, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microinjection+of+zebrafish+embryos+to+analyze+gene+function.">Microinjection of zebrafish embryos to analyze gene function.</a> J. Vis. Exp. (25), (2009).</li><li>Colucci-Guyon, E., Tinevez, J. Y., Renshaw, S. A., Herbomel, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strategies+of+professional+phagocytes+in+vivo:+unlike+macrophages,+neutrophils+engulf+only+surface-associated+microbes.">Strategies of professional phagocytes in vivo: unlike macrophages, neutrophils engulf only surface-associated microbes.</a> J. Cell Sci. 124 (18), 3053-3059 (2011).</li><li>Gurskaya, N. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engineering+of+a+monomeric+green-to-red+photoactivatable+fluorescent+protein+induced+by+blue+light.">Engineering of a monomeric green-to-red photoactivatable fluorescent protein induced by blue light.</a> Nat. Biotechnol. 24 (4), 461-465 (2006).</li><li>Deng, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Localized+bacterial+infection+induces+systemic+activation+of+neutrophils+through+Cxcr2+signaling+in+zebrafish.">Localized bacterial infection induces systemic activation of neutrophils through Cxcr2 signaling in zebrafish.</a> J. Leukoc. Biol. 93 (5), 761-769 (2013).</li></ol>

The authors declare that they have no competing financial interests.

Il metodo di infezione usato qui è utile per lo studio della risposta immunitaria ad un&#39;infezione inizialmente localizzata in 2-3 embrioni DPF e larve. L&#39;obiettivo di uno stimolo infiammatorio, come l&#39;infezione, in una cavità chiuso come vescicola otica consente lo studio di neutrofili e macrofagi chemiotassi e fagocitosi. Un avvertimento di iniettare batteri nella vescicola otica è che la capacità dei neutrofili di fagocitare batteri efficientemente in cavità piene di liquido può dipendere dal partico...

Streptococcus iniae è un importante agente patogeno acquatica che è in grado di causare una malattia sistemica, sia di pesce e gli esseri umani 1. Mentre S. iniae è responsabile per le grandi perdite nel settore dell&#39;acquacoltura, è anche un potenziale patogeno zoonotico, in grado di causare malattie in ospiti umani immunocompromessi con patologie cliniche simili a quelli causati da altri agenti patogeni umani streptococco. Date le sue somiglianze con agenti patogeni umani, è importante studiare S. malattia iniae patogenesi nel contesto di un ospite naturale. Un modello zebrafish adulto di S. infezione iniae rivelato robusto infiltrazione di leucociti host al sito di infezione localizzata nonché un rapido time per ospitare la morte, un tempo troppo breve per coinvolge il sistema immunitario adattativo 7. Al fine di ottenere uno sguardo approfondito nella risposta immunitaria innata di S. iniae infezione in vivo, è necessario utilizzare un modello che è più suscettibile di non-invasive immagini dal vivo. Il pesce zebra larvale ha una serie di vantaggi che lo rendono un modello vertebrato sempre più interessante per lo studio delle interazioni ospite-patogeno. Zebrafish sono relativamente economico e facile da usare e mantenere rispetto ai modelli di mammifero. Immunità adattativa non è funzionalmente maturo fino 4-6 settimane dopo la fecondazione, ma larve hanno un sistema immunitario innato vertebrati altamente conservata con complemento, recettori Toll-like, citochine e dei neutrofili e macrofagi con capacità antimicrobiche tra cui la fagocitosi e burst respiratorio 2-6, 8-11. Inoltre, la trattabilità genetica e trasparenza ottica delle fasi embrionali e larvali di sviluppo consentono la generazione di linee transgeniche stabili con cellule immunitarie fluorescente rendendo possibile esaminare interazioni ospite-patogeno in tempo reale in vivo. La generazione di queste linee transgeniche utilizzando una proteina fotoconvertibile come Dendra2 consente il tracciamento di origine della cellula ospite individuale e destino nel corso di infezione 12. Nello sviluppo di un modello di infezione larvale zebrafish, il sito scelto di microiniezione determinerà se l&#39;infezione è localizzata inizialmente o sistemica. Infezioni del sangue sistemiche nella vena caudale o condotto di Cuvier sono più comunemente utilizzati per studiare patogeni microbici in zebrafish e sono utili per lo studio delle interazioni tra ospite e cellule microbiche, risposte citochine, e le differenze nella virulenza tra i ceppi patogeni. Per la crescita di microorganismi lenti, iniezione presto nel sacco vitellino di un embrione allo stadio 16-1,000 cella può essere utilizzato per generare una infezione sistemica 13,14, con lo stadio di sviluppo ottimale per microiniezione di un microrganismo a crescita lenta trovato essere tra la fase di 16-128 cellule 15. Tuttavia, tuorlo iniezioni sac di molti microbi nelle fasi successive di sviluppo accoglienza tendono ad essere letale per tegli ospitare dovuto l&#39;ambiente ricco di sostanze nutritive per il microbo e la mancanza di infiltrazione leucociti 16-18. Una infezione localizzata di solito si traduce nella migrazione dei leucociti diretto verso il sito di infezione che possono essere facilmente quantificata con imaging non invasivo. Questo tipo di infezione può permettere per la dissezione dei meccanismi che mediano la migrazione dei leucociti, nonché le ricerche delle diverse capacità migratorie e fagocitosi delle diverse popolazioni di leucociti. Infezioni localizzate sono utili anche quando si esaminano le differenze di virulenza tra ceppi batterici oltre a studiare i meccanismi di invasione dal microbo barriere host fisici devono essere attraversate per una infezione localizzata di diventare sistemica. Zebrafish sono tipicamente sollevato a temperature di 25-31 ° C 19, ma possono anche essere mantenuto a temperature di 34-35 ° C per studi di invasività di alcuni agenti patogeni umani con requisiti di temperatura severiper la virulenza 20, 21. Molti siti differenti sono stati utilizzati per generare un&#39;infezione batterica inizialmente localizzata compresa ventricolo hindbrain 22, dorsale coda muscolare 18, pericardio cavità 23, e vescicole otica (orecchio) 5, 16, 24. Tuttavia, si è trovato che l&#39;iniezione di batteri nel muscolo coda può causare danni ai tessuti e infiammazione indipendente dei batteri, che possono alterare i risultati in cui si esamina risposta leucocitaria 13. Anche se meno danno è associato iniezione nel romboencefalo e anche se inizialmente privo di leucociti nei giovani embrioni, il ventricolo hindbrain guadagna costantemente più cellule immunitarie nel tempo microglia prendono la residenza. Il ventricolo rombencefalo è anche una posizione più difficile da immagine. La vescicola otica è una cavità chiusa senza accesso diretto alla vascolarizzazione 25, 26. Normalmente è privo di leukocytes, ma leucociti possono essere reclutati per vescicola otica in risposta a stimoli infiammatori come l&#39;infezione. E &#39;anche un sito preferito per microiniezione di batteri in zebrafish età 2-3 giorni dopo la fecondazione (dpf) a causa della facilità di imaging e la visualizzazione di iniezione. Pertanto, abbiamo scelto la vescicola otica come il nostro sito di infezione batterica localizzata.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1.7 ml eppendorfs</td>
			<td>MidSci</td>
			<td>AVSS1700</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>14 ml falcon tube</td>
			<td>BD Falcon</td>
			<td>352059</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>27 G x 1/2 in. needle</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>305109</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>96 well plate</td>
			<td>Corning Incorporated</td>
			<td>3596</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agar</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>214030</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CellTracker Red</td>
			<td>Molecular Probes, Invitrogen</td>
			<td>C34552</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CNA agar</td>
			<td>Dot Scientific, Inc</td>
			<td>7126A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable transfer pipets</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>13-711-7m</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissecting Scope</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>SMZ745</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMSO</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>D2650</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol 200 proof</td>
			<td>MDS</td>
			<td>2292</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fine tweezers</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11251-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gel comb</td>
			<td>VWR</td>
			<td>27372-482</td>
			<td>4.2 mm width, 1.5 mm thick</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass bottom dishes</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Custom made by drilling a 16&#8211;18 mm hole in the center of a 35-mm tissue culture dish bottom and placing a 22-mm round #1 coverslip in the hole and sealing with a thin layer of Norland Optical Adhesive 68 cured by UV light.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glycerol</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>G33-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High melt agarose</td>
			<td>Denville Scientific, Inc.</td>
			<td>CA3510-6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrogen peroxide</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>H325</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser Scanning Confocal Microscope</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>with FV-1000 system</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Low melt agarose</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>BP165-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnetic stand</td>
			<td>Tritech (Narishige)</td>
			<td>GJ-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microinjection system</td>
			<td>Parker</td>
			<td>Picospritzer III</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microloader pipet tips</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>930001007</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micromanipulator</td>
			<td>Tritech (Narishige)</td>
			<td>M-152</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micropipette puller</td>
			<td>Sutter Instrument Company</td>
			<td>Flaming/Brown P-97</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nanodrop spectrophotmeter</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>ND-1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-Phenylthiourea (PTU)</td>
			<td>Sigma aldrich</td>
			<td>P7629</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldheyde</td>
			<td>Electron Microscopy Sciences</td>
			<td>15710</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri Dishes</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>FB0875712</td>
			<td>100 mm x 15 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phenol</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>P-4557</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phenol Red</td>
			<td>Ricca Chemoical Company</td>
			<td>572516</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate Buffered Saline</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP665-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium hydroxide</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>P-6310</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pronase</td>
			<td>Roche</td>
			<td>165921</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Protease peptone</td>
			<td>Fluka Biochemika</td>
			<td>29185</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small cell culture dish</td>
			<td>Corning Incorporated</td>
			<td>430165</td>
			<td>35 mm x 10 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sudan Black</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>S2380</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thin wall glass capillary injection needles</td>
			<td>World Precision Instruments, Inc.</td>
			<td>TW100-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Todd Hewitt</td>
			<td>Sigma Aldrich/Fluka Analytical</td>
			<td>T1438</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tricaine (ethyl 3-aminobenzoate)</td>
			<td>Argent Chemical Laboratory/Finquel</td>
			<td>C-FINQ-UE-100G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton X-100</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP151-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tween 20</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP337-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Yeast extract</td>
			<td>Fluka Biochemika</td>
			<td>92144</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

non-invasive imaging of the innate immune response in a zebrafish larval model of streptococcus iniae infection

L&#39;agente patogeno acquatica, Streptococcus iniae, è responsabile di oltre 100 milioni di dollari di perdite annuali per il settore dell&#39;acquacoltura ed è in grado di causare la malattia sistemica sia di pesce e gli esseri umani. Una migliore comprensione del S. malattia iniae patogenesi richiede un sistema di modello appropriato. La trattabilità genetica e la trasparenza ottica delle prime fasi di sviluppo di zebrafish permettono la generazione e non invasiva di imaging di linee transgeniche con fluorescente contrassegnati cellule immunitarie. Il sistema immunitario adattativo, non è pienamente funzionale fino a qualche settimane dopo la fecondazione, ma larve di pesce zebra hanno un sistema immunitario innato vertebrati conservati sia con neutrofili e macrofagi. Così, la generazione di un modello di infezione larvale consente lo studio del contributo specifico di immunità innata nel controllo S. infezione iniae. Il sito di microiniezione determinerà se l&#39;infezione èsistemica o inizialmente localizzato. Qui, vi presentiamo i nostri protocolli di iniezione vescicola otica di zebrafish età 2-3 giorni dopo la fecondazione e le nostre tecniche per l&#39;imaging confocale a fluorescenza di infezione. Un sito di infezione localizzata permette l&#39;osservazione di invasione microbo iniziale, reclutamento di cellule ospiti e la diffusione di infezioni. I nostri risultati utilizzando il modello larvale zebrafish di S. infezione iniae indicano che zebrafish può essere utilizzato per esaminare i contributi diversi di neutrofili e macrofagi ospitanti in infezioni batteriche localizzate. Inoltre, viene descritto come photolabeling di cellule immunitarie possono essere utilizzati per monitorare il destino della cellula ospite individuale nel corso di infezione.

Microiniezione di S. iniae nella vescicola otica (Figura 1 e Figura 2) si traduce in una risposta dell&#39;ospite inizialmente localizzata. Quando iniettato correttamente, i batteri dovrebbero essere viste soltanto vescicola otica e non nel tessuto circostante o sangue. Questo può essere visualizzato durante microiniezione utilizzando colorante rosso fenolo (Figura 1A). In alternativa, se i batteri etichettati vengono iniettate, una rapida scansione delle larv...

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Non-invasive Imaging of the Innate Immune Response in a Zebrafish Larval Model of Streptococcus iniae Infection

Here, we present a protocol for the generation and imaging of a localized bacterial infection in the zebrafish otic vesicle.

Imaging non invasiva della risposta immunitaria innata in un modello di Zebrafish larvale<em&gt; Streptococcus iniae</em&gt; Infezione

The aquatic pathogen, Streptococcus iniae, is responsible for over 100 million dollars in annual losses for the aquaculture industry and is capable of ...

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Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Non-invasive Imaging of the Innate Immune Response in a Zebrafish Larval Model of Streptococcus iniae Infection

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