マウスにおける人工関節周囲カン ジダ・アルビカンス 感染モデル

要約

危険な病原体によって引き起こされる人工関節周囲感染症(PJI)は、臨床整形外科で一般的です。既存の動物モデルでは、PJIの実態を正確に再現することはできません。本研究では、 カンジダ・アルビカンス バイオフィルム関連PJIマウスモデルを確立し、PJIの新規治療薬の研究開発を行なう。

要約

人工関節周囲感染症(PJI)は、 カンジダ・アルビカンス(C.アルビカンス)によって引き起こされる一般的な感染症の1つであり、 外科医や科学者の懸念が高まっています。一般に、 C.アルビカンス を抗生物質や免疫クリアランスから保護できるバイオフィルムが感染部位に形成されます。感染したインプラントの除去、創面切除、抗菌治療、および再移植を含む手術は、PJI治療のゴールドスタンダードです。このように、動物PJIモデルを確立することは、PJIの新薬や治療薬の研究開発にとって大きな意義があります。この研究では、整形外科クリニックで広く使用されているインプラントである滑らかなニッケルチタン合金ワイヤーをC57BL/6マウスの大腿関節に挿入し、C .アルビカンス をワイヤーに沿って関節腔に接種しました。14日後、走査型電子顕微鏡(SEM)下でインプラントの表面に成熟した厚いバイオフィルムが観察されました。骨梁の有意な減少は、感染した関節標本のH&E染色で発見された。要約すると、操作が簡単で、成功率が高く、再現性が高く、臨床的相関が高いという利点を備えたマウスPJIモデルが確立されました。本研究は、 C. albicans のバイオフィルム関連PJI予防の臨床研究における重要なモデルとなることが期待されます。

概要

カンジダ・アルビカンス(C. albicans)は、人体の多くの部分に共生しており¹、特に免疫不全の患者において、生命を脅かす侵襲性真菌感染症を引き起こす最も一般的な日和見病原体でもあります^2,3。C.アルビカンスは、酵母と菌糸体の状態の間で多形性真菌として形質転換することができます。菌糸体の状態は、より高い病原性、より強い接着、および細胞や組織への浸潤を示します^4,5。さらに、C.アルビカンスは、義歯、カテーテル、ステントなどの生物医学材料の表面にバイオフィルムを形成する可能性があります^1,6,7。バイオフィルムの緻密な三次元構造は、抗真菌薬の浸潤を制限し、薬剤耐性遺伝子を発現し、真菌細胞の代謝をダウンレギュレートして免疫系のクリアランスに抵抗する^6,7。したがって、バイオフィル....

プロトコル

動物は西安交通大学から購入しました。すべての動物実験手順は、西安交通大学の動物倫理委員会によって承認されました(承認番号:SCXK[陝西]2021-103)。マウスを1ケージあたり5匹で1週間飼育した。彼らは食料と水を自由に手に入れることを許された。動物は、研究が実施される前に、室温(RT;24°C±1°C)および明暗サイクル(12時間/12時間)に維持されました。

1. バッファーと機器の準備

1. C. albicansの 細胞培養
   1. 酵母抽出物ペプトンデキストロース(YPD)プレート培地から、接種ループを備えた C.アルビカンス (SC5314)のモノクローナルコロニーを5 mLのYPD液体培地(YPD + 50 μg/mLカルベニシリン)に接種します。
   2. 続いて、 C. albicans 細胞を220rpmの速度で30°Cで一晩振とうします。
   3. 懸濁液を 400 x g で 5 分間 RT で遠心分離し、C . albicans 細胞を通常の生理食塩水に再懸濁し、濁度を 0.5 McFarland と同じになるように視覚的に調整して、細胞の濃度を 1 x 10⁶ cells/mL に希釈します。
2. 生理食塩水の調製

ディスカッション

手術器具の汚染や手術中の手術環境によって引き起こされる感染症は、ほとんどのインプラント感染症の主な理由です^24,25,26,27。そこで、本研究ではマウスC.アルビカンスバイオフィルム関連PJIモデルを構築した。生理食塩水に懸濁した無菌ステンレス粒子をインプラントとする従来のPJIモ.......

資料

Name	Company	Catalog Number	Comments
0.5 Mactutrius turbidibris	Shanghai Lujing Technology Co., Ltd	5106063
4 °C refrigerator	Electrolux (China) Electric Co., Ltd	ESE6539TA
Agar	Beijing Aoboxing Bio-tech Co., Ltd	01-023
Analytical balances	Shimadzu	ATX124
Autoclaves Sterilizer	SANYO	MLS-3750
Carbenicillin	Amresco	C0885
Eclipse Ci Nikon upright optical microscope	Nikon	Eclipse Ts2-FL
Glucose	Macklin	D823520
Inoculation ring	Thermo Scientific	251586
Isoflurane	RWD	20210103
NaCl	Xi'an Jingxi Shuanghe Pharmaceutical Co., Ltd	20180108
Paraformaldehyde	Beyotime Biotechnology	P0099
Peptone	Beijing Aoboxing Bio-tech Co., Ltd	01-001
RWD R550 multi-channel small animal anesthesia machine	RWD	R550
SEM	Hitachi	TM-1000
Temperature incubator	Shanghai Zhichu Instrument Co., Ltd	ZQTY-50N
Ultrapure water water generator	Heal Force	NW20VF
Ultrasound machine	Do-Chrom	DS10260D
Yeast extract	Thermo Scientific Oxoid	LP0021B