산시성 자연과학재단(보조금 번호 2021SF-118)과 중국 국립자연과학재단(보조금 번호 81973409, 82204631)의 재정적 지원에 감사드립니다.

실험동물인 수컷 BALB/c 마우스(12-16g)는 Xi'an Jiaotong University Health Science Center의 Laboratory Animal Center에서 구입했습니다. 모든 절차는 허가 번호 SCXK(산시) 2021-103으로 Xi'an Jiaotong University의 기관 동물 윤리 위원회의 승인을 받았습니다.
1. 완충액 및 장비 준비
<ol><li> C. albicans를 고발현 플라스미드 pCaExp로 transfection합니다.<ol><li>ATCC에서 C. albicans(SC5314)를 구입하십시오. EGFP 유전자의 완전한 개방 판독 프레임(플라스미드 맵은 그림 1에 표시됨)을 포함하는 고발현 플라스미드 pCaExp로 C. albicans를 transfection하여 EGFP 고발현 형광 균주22를 얻고 이를 후속 실험에 사용합니다.</li>
	</ol></li>
	<li>형질주입된 C. albicans 균주를 배양합니다.<ol><li>효모 추출물 펩톤 덱스트로오스 배지(YPD) 플레이트에서 C. albicans 형광 균주의 단클론 콜로니를 선택하고 YPD 액체 배지(YPD + 50μg/mL 카베니실린) 5mL에서 밤새 배양(30°C 및 220rpm)합니다.</li>
		<li>상온에서 400 x g에서 5분 동안 원심분리 후 C. 알비칸을 생리식염수에 재현탁시킵니다.</li>
		<li>탁도를 0.5 McFarland 표준과 비교하여 C. albicans 현탁액의 농도를 1 x 108 cells/mL로 조정합니다.</li>
	</ol></li>
	<li>수술 기구를 준비합니다.<ol><li>모든 수술 기구(가위, 집게, 지혈 겸자, 바늘 홀더, 봉합 바늘)를 121°C에서 30분 동안 고압멸균해야 합니다. 멸균 폴리에틸렌 카테터(내경: 0.28mm, 외경: 0.63mm)가 사용됩니다. 참고: 이 연구에 사용된 카테터는 에틸렌옥사이드 가스로 멸균되었으며 포장은 UV에 30분 이상 노출된 매우 깨끗한 테이블에서 개봉되었습니다. 마우스에 이식하기 전에 카테터를 오염을 방지하기 위해 75% 에탄올에 담갔습니다.</li>
	</ol></li>
</ol>2. 마우스 CRI 모델 구축
참고: 수술 절차는 그림 2에 나와 있습니다.
<ol><li>BALB/c 마우스 30마리(12-16g, 수컷)를 물과 음식에 자유롭게 접근할 수 있는 특정 병원균 무함유(SPF) 조건에서 12시간-12시간 동안 빛과 어둠을 번갈아 가며 적응시킵니다.</li>
	<li>30개의 BALB/c 마우스를 무작위로 3개의 그룹으로 나눕니다(n = 10개의 마우스/그룹): (A) 정상 대조군; (B) 카테터 그룹( C. albicans 없이 이식된 카테터); (C) 모델 그룹( C. albicans가 이식된 카테터).</li>
	<li>1-4% 이소플루란으로 마우스를 마취하고 마우스를 엎드린 자세로 수술대에 놓습니다. 발가락 자극에 대한 반응이 없고 올바른 반사가 없어지면 성공적인 마취가 확인됩니다. 머리카락을 제거하고 요오드포 또는 클로르헥시딘과 알코올 스크럽을 번갈아 가며 3회 반복하여 수술 부위를 소독합니다.</li>
	<li>쥐를 아무런 치료 없이 정상 대조군에 남겨두고 음식과 물을 자유롭게 이용할 수 있도록 합니다.</li>
	<li>카테터 및 모델 그룹의 마우스의 경우 마취를 3% 이소플루란으로 유지합니다. 발가락 꼬집음에 대한 반응이 없어 적절한 마취 깊이를 확인하고 필요에 따라 이소플루란 농도를 조정합니다.</li>
	<li>카테터 그룹의 마우스의 경우 1mL 멸균 주사기를 역제모 부위에 피내로 삽입하여 구멍을 뚫습니다. 주사기 바늘을 제거한 후 구멍에 카테터(길이 약 1cm)를 삽입합니다.</li>
	<li>모델 그룹의 마우스의 경우, 20μL의 C. albicans를 역 제모 부위에 피펫팅하여 피부의 공생 C. albicans 를 시뮬레이션했습니다.</li>
	<li>용액이 피부에 흡수된 후 2.5단계에서 설명한 것과 동일한 절차로 역제모 부위에 카테터를 삽입합니다.</li>
	<li>카테터를 따라 조직에 현탁액 20μL를 더 피펫팅하여 외부 환경에서 C. 알비칸을 시뮬레이션합니다. </li>
	<li>테이프와 거즈로 카테터를 고정하고 쥐를 케이지로 돌려 먹이를 줍니다. 치료가 끝나면 생쥐에게 진통제로 멜록시캄(4mg/kg)을 3일 연속 피하 주사합니다. 참고: 수술 후 쥐에게 물과 음식을 조심스럽게 먹였습니다. 쥐들은 하루에 두 번 모니터링되었다. 마우스는 섭식 어려움, 상당한 체중 감소(10-20%) 및 저체온증을 경험한 경우 IACUC 승인 방법으로 안락사되었습니다.</li>
</ol>3. CRI 모델 평가
<ol><li>3일 후 쥐를 3% 이소플루란으로 마취하고 자궁경부 탈구로 희생시킵니다. 생쥐의 등에서 카테터와 피부 조직 샘플을 수집합니다.</li>
	<li>주사 전자 현미경으로 카테터의 C. albicans와 생물막을 관찰합니다.<ol><li>카테터를 4°C에서 48시간 동안 2.5% 글루타르알데히드 용액에 담급니다. 멸균 PBS로 카테터를 세 번 헹굽니다.</li>
		<li>카테터를 1% 오스믹산으로 3시간 동안 고정하고 멸균 PBS로 세 번 헹굽니다.</li>
		<li>경사 농도(50%, 70%, 80%, 90% 및 100%, 15분/그래디언트)로 그래디언트 에탄올 용액에서 카테터의 세포를 탈수합니다.</li>
		<li>카테터를 tert-부틸 알코올에 세 번 담급니다(매번 30분).</li>
		<li>액체 질소에서 카테터를 빠르게 동결하고 제조업체의 지침에 따라 동결 건조기에서 샘플을 동결 건조합니다.</li>
		<li>카테터 샘플에 이온 빔 증착을 통해 10nm 금으로 스퍼터 코팅합니다.</li>
		<li>주사 전자 현미경(고진공, 1.5kV 조건)으로 각 그룹의 카테터 표면에 C. albicans와 그 생물막의 존재를 관찰하고 각 그룹의 이미지를 기록합니다.</li>
	</ol></li>
	<li>형광 현미경으로 카테터의 C. albicans를 관찰합니다.<ol><li>카테터를 4% 파라포름알데히드 용액에 담그고 4°C에서 48시간 동안 고정합니다.</li>
		<li>484nm 여기 하에서 형광 현미경으로 각 그룹의 카테터 표면에서 C. albicans와 그 생물막의 존재를 관찰하고 각 그룹의 이미지를 기록합니다. 참고: 배율은 400배입니다. 칸디다 알비칸스(Candida albicans )의 형광은 490nm에서 여기(excitation)와 510nm에서 방출(emission)로 관찰할 수 있습니다.</li>
	</ol></li>
	<li>쥐 피부에 서식하는 C. albicans를 관찰하십시오.<ol><li>생쥐의 등쪽 피부 조직을 4% 파라포름알데히드 용액에 담그고 4°C에서 48시간 동안 고정합니다.</li>
		<li>오름차순 농도(50%, 70%, 80%, 90% 및 100%, 15분/그래디언트)의 그래디언트 에탄올 용액에서 등쪽 피부 조직을 탈수합니다.</li>
		<li>탈수된 등쪽 피부 조직을 55-60°C의 파라핀에 담습니다. 부서지기 쉬운 조직을 피하기 위해 온도에 주의하십시오. 가능한 한 많은 불순물을 제거하려면 이 단계를 세 번(각각 30분) 반복합니다.</li>
		<li>등쪽 피부 조직(두께 = 5μm)을 마이크로톰으로 절편합니다.</li>
		<li>슬라이드를 크실렌에 20분 동안 두 번 담가 파라핀 섹션을 왁스를 제거합니다.</li>
		<li>매번 5분 동안 그라디언트 에탄올(절대 에탄올, 90% 에탄올, 75% 에탄올, 물)로 용리를 통해 섹션을 재수화합니다.</li>
		<li>흐르는 물로 한 번, 증류수로 두 번 세척하기 전에 주기산 용액에 섹션을 15분 동안 담가 주기산으로 섹션을 더럽힙니다.</li>
		<li>어두운 곳에서 쉐브론 염색 용액(제조업체의 지침에 따라)으로 섹션을 30분 동안 얼룩지게 하고 흐르는 물에 5분 동안 섹션을 헹굽니다.</li>
		<li>섹션을 헤마톡실린 용액에 3-5분 동안 담근 후 흐르는 물(2-3분), 차별화된 용액(5-10분) 및 흐르는 물로 각각 세척합니다.</li>
		<li>섹션을 중성 검으로 밀봉하기 전에 섹션을 에탄올에 세 번(각 5분) 담그고 크실렌을 두 번(각 5분) 담그십시오.</li>
		<li>현미경으로 표본의 이미지를 관찰하고 마우스 피부의 C. albicans 잔류물을 분석합니다. 알림: 배율은 접안렌즈의 경우 10배, 대물 렌즈의 경우 4배 또는 10배입니다.</li>
	</ol></li>
	<li>등쪽 피부 조직의 조직병리학적 변화를 관찰합니다.<ol><li>등쪽 피부 조직을 4% 파라포름알데히드 용액에 담그고 4°C에서 48시간 동안 고정합니다. 오름차순 농도(50%, 70%, 80%, 90% 및 100%, 15분/그래디언트)의 그라디언트 에탄올 용액에서 등쪽 피부 조직을 탈수합니다.</li>
		<li>3.4.3단계에서 설명한 대로 탈수된 등쪽 피부 조직을 파라핀에 삽입합니다.</li>
		<li>등쪽 피부 조직(두께 = 5mm)을 마이크로톰으로 절편합니다.</li>
		<li>슬라이드를 크실렌에 20분 동안 두 번 담가 파라핀 섹션을 왁스를 제거합니다.</li>
		<li>매번 5분 동안 그라디언트 에탄올(절대 에탄올, 90% 에탄올, 75% 에탄올, 물)로 용리를 통해 섹션을 재수화합니다.</li>
		<li>수돗물로 헹구기 전에 4분 동안 헤마톡실린으로 섹션을 염색하여 플로트 색상을 제거합니다.</li>
		<li>슬라이드를 흐르는 물로 헹구기 전에 1% 염산-에탄올 용액으로 시편을 분화합니다.</li>
		<li>표본을 85% 및 95% 에탄올에 5분 동안 담그고 3분 동안 에오신 용액으로 염색합니다.</li>
		<li>시편을 그래디언트 에탄올(70%, 90%, 95% 및 100%)과 크실렌에 각각 2분 동안 담가 탈수합니다.</li>
		<li>중성 수지로 시편을 밀봉합니다.</li>
		<li>현미경으로 검체의 이미지를 관찰하고 병리학적 변화를 분석합니다.</li>
	</ol></li>
</ol>

칸디다 알비칸스 관련 카테터 관련 감염에 대한 마우스 모델 확립

<ol>
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Phytomedicine. 71, 153223 (2020).</li><li>Cant&#243;n-Bulnes, M. L., Garnacho-Montero, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Practical+approach+to+the+management+of+catheter-related+bloodstream+infection.">Practical approach to the management of catheter-related bloodstream infection.</a> Revista Espanola de Quimioterapia. 32 Suppl 2 (Suppl 2), 38-41 (2019).</li><li>B&#246;hlke, M., Uliano, G., Barcellos, F. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hemodialysis+catheter-related+infection:+prophylaxis,+diagnosis+and+treatment.">Hemodialysis catheter-related infection: prophylaxis, diagnosis and treatment.</a> The Journal of Vascular Access. 16 (5), 347-355 (2015).</li><li>Fang, X., 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=Effects+of+different+tissue+specimen+pretreatment+methods+on+microbial+culture+results+in+the+diagnosis+of+periprosthetic+joint+infection.">Effects of different tissue specimen pretreatment methods on microbial culture results in the diagnosis of periprosthetic joint infection.</a> Bone &amp; Joint Research. 10 (2), 96-104 (2021).</li><li>Naumenko, Z. S., Silanteva, T. A., Ermakov, A. M., Godovykh, N. V., Klushin, N. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Challenging+diagnostics+of+biofilm+associated+periprosthetic+infection+in+immunocompromised+patient:+A+clinical+case.">Challenging diagnostics of biofilm associated periprosthetic infection in immunocompromised patient: A clinical case.</a> Open Access Macedonian Journal of Medical Sciences. 7 (5), 786-790 (2019).</li><li>Cai, Y., 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=Metagenomic+next+generation+sequencing+improves+diagnosis+of+prosthetic+joint+infection+by+detecting+the+presence+of+bacteria+in+periprosthetic+tissues.">Metagenomic next generation sequencing improves diagnosis of prosthetic joint infection by detecting the presence of bacteria in periprosthetic tissues.</a> International Journal of Infectious Diseases. 96, 573-578 (2020).</li><li>Samanipour, A., Dashti-Khavidaki, S., Abbasi, M. R., Abdollahi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antibiotic+resistance+patterns+of+microorganisms+isolated+from+nephrology+and+kidney+transplant+wards+of+a+referral+academic+hospital.">Antibiotic resistance patterns of microorganisms isolated from nephrology and kidney transplant wards of a referral academic hospital.</a> Journal of Research in Pharmacy Practice. 5 (1), 43-51 (2016).</li><li>Huang, G., Huang, Q., Wei, Y., Wang, Y., Du, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiple+roles+and+diverse+regulation+of+the+Ras/cAMP/protein+kinase+A+pathway+in+Candida+albicans.">Multiple roles and diverse regulation of the Ras/cAMP/protein kinase A pathway in Candida albicans.</a> Molecular Microbiology. 111 (1), 6-16 (2019).</li><li>Garlito-D&#237;az, H., 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=A+new+antifungal-loaded+sol-gel+can+prevent+candida+albicans+prosthetic+joint+infection.">A new antifungal-loaded sol-gel can prevent candida albicans prosthetic joint infection.</a> Antibiotics (Basel). 10 (6), 711 (2021).</li></ol>

저자들은 이 논문에 보고된 연구에 영향을 미칠 수 있는 경쟁적인 재정적 이해관계나 개인적 관계를 알지 못한다고 선언합니다.

CRI는 임상 실습에서 가장 흔한 병원 감염 중 하나이다23. 표피, 피지선 및 모낭과 같은 피부 부속지의 병원균은 모두 CRI23,24의 가능한 원인입니다. 칸디다균은 CRI를 유발하는 세 번째로 큰 병원체이며, 칸디다 알비칸스(Candida albicans)는 생물막 감염의 가장 흔한 유형이었습니다25,26</su...

최근 몇 년 동안 생물 의학 재료의 개발 및 적용으로 임플란트 관련 감염이 어려운 임상 문제로 부상하고 있습니다 1,2. 클리닉에서 의료용 카테터가 광범위하게 적용됨에 따라 관련 감염 및 사망 건수는 매년 엄청납니다 3,4. 카테터 관련 감염(CRI)의 일반적인 감염 경로는 다음과 같습니다: (1) 피부 표면의 병원체가 체내로 침투하여 카테터의 외부 표면에 부착됩니다 5,6,7; (2) 부적절한 무균 수술 유래 병원균이 카테터에 침입, 부착 및 식민지화됩니다. (3) 혈액 순환의 병원체가 카테터에 부착되어 서식합니다. (4) 병원성 미생물에 오염된 약물.
칸디다균은 CRI 8,9의 세 번째로 흔한 원인입니다. 임플란트 표면에 생물막이 형성된 후 혈류 감염 및 기타 생명을 위협하는 침습성 칸디다증을 유발할 가능성이 매우 높습니다. 예후가 나쁘고 사망률이 높다2. 생물막은 중심 정맥 삽입 후 2 주 이내에 카테터 표면에 형성되고 몇 주 후에 카테터의 내강에 형성된다고보고되었습니다10,11.
의료용 카테터에 형성된 칸디다 알비칸스(C. albicans) 생물막은 효모, 기질 및 균사체12,13으로 구성된 이중층 네트워크를 나타냅니다. C. albicans biofilms의 대형은 약물 내성 및 면역 회피13의 열쇠일 뿐만 아니라 더 많은 혈액 감염 2,12로 이어지고 더 심각하고 심지어 생명을 위협하는 결과를 초래하는 확산된 포자를 생성하는 데 필수적입니다. C. albicans-associated CRI는 임상적 진균 혈류 감염의 주요 원인이며7,14, 중심 정맥 카테터에 C. albicans 감염 환자의 40% 이상이 균혈증으로 발전한다15.
미국 전염병 학회(Infectious Disease Society of America)에 따르면, 칸디다 CRI의 권장 치료법은 다음과 같습니다: (1) 감염된 카테터 제거; (2) 환자에게 14일간의 전신 항진균 요법실시 8; (3) 새로운 카테터 재이식4. 그러나 임상 적용에서는 카테터를 완전히 제거할 수 없는 경우가 있습니다. 일부 환자는 전신 항생제와 항균 잠금 요법으로만 치료할 수 있으며, 강한 부작용이 동반된다16,17.
구인두 칸디다증 모델, 질 칸디다증 모델 및 칸디다증에 의한 침습성 전신 감염 모델과 같은 C. albicans의 기존 동물 모델은 임상 CRI와 잘 상관될 수 없습니다18,19. 따라서 본 연구에서는 마우스에서 C. albicans 관련 CRI 모델을 확립했습니다. 임상적으로 일반적으로 사용되는 폴리에틸렌 카테터를 피하 임플란트로 사용하였고20,21 C. albicans를 피부 표면에 접종하여 C. albicans가 의료용 카테터에 부착되고 생물막이 형성되는 것을 시뮬레이션하였다.
이 모델은 다양한 치료제의 항생물막 효과를 스크리닝하기 위해 우리 실험실에서 성공적으로 사용되었습니다22. 또한, 카테터 감염 후 C. 알비칸의 지연 검출로 인해, 이식된 카테터에서 C. 알비칸의 콜로니 및 생물막의 직관적인 관찰을 용이하게 하기 위해 향상된 녹색 형광 단백질(EGFP)을 함유하는 C. 알비칸스 균주를 구축하고 마우스에 접종했습니다.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.5 Mactutrius turbidibris</td>
			<td>Shanghai Lujing Technology Co., Ltd</td>
			<td>5106063</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2.5% glutaraldehyde fixative solution</td>
			<td>Xingzhi Biotechnology Co., Ltd</td>
			<td>DF015</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4 &#176;C refrigerator</td>
			<td>Electrolux (China) Electric Co., Ltd</td>
			<td>ESE6539TA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agar</td>
			<td>Beijing Aoboxing Bio-tech Co., Ltd</td>
			<td>01-023</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Analytical balances</td>
			<td>Shimadzu</td>
			<td>ATX124</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Autoclaves Sterilizer</td>
			<td>SANYO</td>
			<td>MLS-3750</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Butanol</td>
			<td>Tianjin Chemio Reagent Co., Ltd</td>
			<td>200-889-7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carbenicillin</td>
			<td>Amresco</td>
			<td>C0885</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eclipse Ci Nikon upright optical microscope&#160;</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>Eclipse Ts2-FL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glucose</td>
			<td>Macklin&#160;</td>
			<td>D823520</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inoculation ring</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>251586</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>RWD</td>
			<td>20210103</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldehyde</td>
			<td>Beyotime Biotechnology</td>
			<td>P0099</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PAS dye kit</td>
			<td>Servicebio</td>
			<td>G1285</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peptone</td>
			<td>Beijing Aoboxing Bio-tech Co., Ltd</td>
			<td>01-001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyethylene catheter</td>
			<td>Shining Plastic Mall</td>
			<td>PE100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RWD R550 multi-channel small animal anesthesia machine&#160;</td>
			<td>RWD</td>
			<td>R550</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SEM</td>
			<td>Hitachi</td>
			<td>TM-1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Temperature incubator</td>
			<td>Shanghai Zhichu Instrument Co., Ltd</td>
			<td>ZQTY-50N</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrapure water water generator</td>
			<td>Heal Force</td>
			<td>NW20VF</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasound machine</td>
			<td>Do-Chrom</td>
			<td>DS10260D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylene</td>
			<td>Sinopharm&#160; Chemical Reagent Co., Ltd</td>
			<td>10023428</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Yeast extract</td>
			<td>Thermo Scientific&#160;Oxoid</td>
			<td>LP0021B</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a catheter-related candida albicans infection model in mouse

카테터 관련 감염(CRI)은 카테터 이식 중 칸디다 알비칸스에 의해 발생하는 흔한 병원 내 감염입니다. 일반적으로 생물막은 카테터의 외부 표면에 형성되어 환자에게 치명적인 파종성 감염을 유발합니다. 클리닉에는 효과적인 예방 및 치료 관리가 없습니다. 따라서 CRI의 예방 및 치료를 위한 새로운 전략의 전임상 스크리닝을 위한 CRI의 동물 모델을 확립하는 것이 시급합니다. 본 연구에서는 널리 사용되는 의료용 카테터인 폴리에틸렌 카테터를 제모 후 BALB/c 마우스의 등에 삽입하였다. 칸디다 알비칸스(Candida albicans) 이후 강화된 녹색 형광 단백질을 발현하는 ATCC MYA-2876(SC5314)을 카테터를 따라 피부 표면에 접종했습니다. 강렬한 형광은 3일 후 형광 현미경으로 카테터 표면에서 관찰되었습니다. 성숙하고 두꺼운 생물막은 주사 전자 현미경을 통해 카테터의 표면에서 발견되었습니다. 이러한 결과는 카테터 표면에 칸디다 알비칸스(candida albicans)의 접착력, 집락화 및 생물막 형성을 나타냈습니다. 표피의 증식과 피부 표본의 염증 세포 침투는 CRI 관련 피부의 조직 병리학적 변화를 나타냈다. 요약하자면, 마우스 CRI 모델이 성공적으로 설정되었습니다. 이 모델은 칸디다 알비칸스(candida albicans)와 관련된 CRI에 대한 치료 관리의 연구 및 개발에 도움이 될 것으로 기대된다.

카테터의 C. 알비칸과 생물막은 SEM에 의해 관찰될 수 있습니다. 도 322에 나타낸 바와 같이, 카테터 그룹 내의 폴리에틸렌 카테터의 표면은 매끄러웠고, 부착된 병원성 미생물은 관찰되지 않았다. 그러나, 성숙하고 조밀한 C. 알비칸스 생물막은 모델 그룹의 폴리에틸렌 카테터 표면에서 볼 수 있었으며, 이는 C. 알비칸스가 실험 조건 하에?...

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저자 스포트라이트: Enhancing Candida albicans Detection in Catheter Infections Using Fluorescent Protein Tagging(형광 단백질 태깅을 사용하여 카테터 감염에서 칸디다 알비칸스 검출 향상) 

우리는 카테터에 생물막이 형성되고 C.albicans와 숙주 간의 상호 작용이 임상 CRI와 잘 상관되는 C.albicans 관련 카테터 관련 감염(CRI)의 마우스 모델을 확립합니다. 이 모델은 C.albicans 생물막 관련 CRI에 대한 치료법을 스크리닝하여 임상 혁신을 위한 토대를 마련하는 데 도움이 됩니다.

마우스의 카테터 관련 칸디다 알비칸스 감염 모델

Catheter-related infection (CRI) is a common nosocomial infection caused by candida albicans during catheter implantation. Typically, biofilms are formed ...

우리의 연구는 카테터에 생물막이 형성되는 칸디다 알비칸스 관련 카테터 관련 감염의 마우스 모델을 확립하는 것을 목표로 합니다. 이 모델은 임상 CRI 및 칸디다 알비칸스와 숙주 간의 상호 작용과 상관 관계를 파악하는 데 유용합니다. 구인두 칸디다증 모델, 질 칸디다증 모델, 칸디다증에 의한 침습성 전신 감염 모델과 같은 칸디다 알비칸스의 기존 동물 모델은 임상 CRI와 잘 상관되지 않습니다.카테터 감염에서 칸디다 알비칸스(Candida albicans) 검출을 개선하기 위해, 당사의 프로토콜은 강화된 녹색 플루오레세인 단백질로 염색을 사용했습니다. 이를 통해 생쥐의 카테터에 있는 칸디다 알비칸스 콜로니와 생물막을 명확하게 시각화하고 적시에 검출할 수 있었습니다.

a-catheter-related-candida-albicans-infection-model-in-mouse

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

A Catheter-Related Candida albicans Infection Model in Mouse

991 조회수.  Xi’an Jiaotong University. 우리의 연구는 카테터에 생물막이 형성되는 칸디다 알비칸스 관련 카테터 관련 감염의 마우스 모델을 확립하는 것을 목표로 합니다. 이 모델은 임상 CRI 및 칸디다 알비칸스와 숙주 간의 상호 작용과 상관 관계를 파악하는 데 유용합니다. 구인두 칸디다증 모델, 질 칸디다증 모델, 칸디다증에 의한 침습성 전신 감염 모델과 같은 칸디다 알비칸스의 기존 동물 모델은 임상 CRI와...

비디오: 저자 스포트라이트: Enhancing Candida albicans Detection in Catheter Infections Using Fluorescent Protein Tagging(형광 단백질 태깅을 사용하여 카테터 감염에서 칸디다 알비칸스 검출 향상) 

A 96 Well Microtiter Plate-based Method for Monitoring Formation and Antifungal Susceptibility Testing of Candida albicans Biofilms

Candida albicans remains the most frequent cause of fungal infections in an expanding population of compromised patients and candidiasis is now the third most common infection in US hospitals. Different manifestations of candidiasis are associated with biofilm formation, both on host tissues and/or medical devices (i.e. catheters). Biofilm formation carries negative clinical implications, as cells within the biofilms are protected from host immune responses and from the action of antifungals. We have developed a simple, fast and robust in vitro model for the formation of C. albicans biofilms using 96 well microtiter-plates, which can also be used for biofilm antifungal susceptibility testing. The readout of this assay is colorimetric, based on the reduction of XTT (a tetrazolium salt) by metabolically active fungal biofilm cells. A typical experiment takes approximately 24 h for biofilm formation, with an additional 24 h for antifungal susceptibility testing. Because of its simplicity and the use of commonly available laboratory materials and equipment, this technique democratizes biofilm research and represents an important step towards the standardization of antifungal susceptibility testing of fungal biofilms.

A 96 Well Microtiter Plate-based Method for Monitoring Formation and Antifungal Susceptibility Testing of Candida albicans Biofilms

We describe a simple, rapid and robust method for the formation of Candida albicans biofilms using 96 well microtiter plates and its utility in antifungal susceptibility testing of cells within biofilms.

모니터링 형성과 Antifungal 자화율 테스트를위한 96 자 Microtiter 플레이트 기반 방법 캔디다 albicans Biofilms

Candida albicans remains the most frequent cause of fungal infections in an expanding population of compromised patients and candidiasis is now the third ...

연구

면역학 및 감염병학

Studying Microbial Communities In Vivo: A Model of Host-mediated Interaction Between Candida Albicans and Pseudomonas Aeruginosa in the Airways

Studying host-pathogen interaction enables us to understand the underlying mechanisms of the pathogenicity during microbial infection. The prognosis of the host depends on the involvement of an adapted immune response against the pathogen1. Immune response is complex and results from interaction of the pathogens and several immune or non-immune cellular types2. In vitro studies cannot characterise these interactions and focus on cell-pathogen interactions. Moreover, in the airway3, particularly in patients with suppurative chronic lung disease or in mechanically ventilated patients, polymicrobial communities are present and complicate host-pathogen interaction. Pseudomonas aeruginosa and Candida albicans are both problem pathogens4, frequently isolated from tracheobronchial samples, and associated to severe infections, especially in intensive care unit5. Microbial interactions have been reported between these pathogens in vitro but the clinical impact of these interactions remains unclear6. To study the interactions between C. albicans and P. aeruginosa, a murine model of C. albicans airways colonization, followed by a P. aeruginosa-mediated acute lung infection was performed.

Studying Microbial Communities In Vivo: A Model of Host-mediated Interaction Between Candida Albicans and Pseudomonas Aeruginosa in the Airways

While in vitro study of host-pathogen interactions allow the characterization of specific immune responses, in vivo models are required to observe the effects of complex responses. Using Candida albicans exposure followed by Pseudomonas aeruginosa-mediated lung infection, we established a murine model of microbial interactions involved in ventilator-associated pneumonia pathogenicity.

미생물 커뮤니티를 공부<em&gt; 생체</em&gt; 사이에 호스트 매개 상호 작용의 모델<em&gt; 칸디다 알비 칸스</em&gt; 및<em&gt; 녹농균</em&gt; 항공에

Studying host-pathogen interaction enables us to understand the underlying mechanisms of the pathogenicity during microbial infection. The prognosis of ...

Visualization of Biofilm Formation in Candida albicans Using an Automated Microfluidic Device

Candida albicans is the most common fungal pathogen of humans, causing about 15% of hospital-acquired sepsis cases. A major virulence attribute of C. albicans is its ability to form biofilms, structured communities of cells attached to biotic and abiotic surfaces. C. albicans biofilms can form on host tissues, such as mucosal layers, and on medical devices, such as catheters, pacemakers, dentures, and joint prostheses. Biofilms pose significant clinical challenges because they are highly resistant to physical and chemical perturbations, and can act as reservoirs to seed disseminated infections. Various in vitro assays have been utilized to study C. albicans biofilm formation, such as microtiter plate assays, dry weight measurements, cell viability assays, and confocal scanning laser microscopy. All of these assays are single end-point assays, where biofilm formation is assessed at a specific time point. Here, we describe a protocol to study biofilm formation in real-time using an automated microfluidic device under laminar flow conditions. This method allows for the observation of biofilm formation as the biofilm develops over time, using customizable conditions that mimic those of the host, such as those encountered in vascular catheters. This protocol can be used to assess the biofilm defects of genetic mutants as well as the inhibitory effects of antimicrobial agents on biofilm development in real-time.

Visualization of Biofilm Formation in Candida albicans Using an Automated Microfluidic Device

This protocol describes the use of a customizable automated microfluidic device to visualize biofilm formation in Candida albicans under host physiological conditions.

Candida albicans 자동 미세 장치를 사용 하 여에서 Biofilm 형성의 시각화

Candida albicans is the most common fungal pathogen of humans, causing about 15% of hospital-acquired sepsis cases. A major virulence attribute of C. ...

Deep Dermal Injection As a Model of Candida albicans Skin Infection for Histological Analyses

The skin is an extremely extended organ of the body and, due to this large surface, it is continuously exposed to microorganisms. Skin damage can easily lead to infections in the dermis which can, in turn, result in the dissemination of pathogens into the bloodstream. Understanding how the immune system fights infections at the very early stage and how the host can eliminate the pathogens is an important step to set the base for future therapeutic interventions. Here we describe a model of Candida albicans infection that can visualize the processes that occur early during an infection, including when the pathogen has passed the epithelial barrier, as well as the immune response elicited by the C. albicans invasion. We used this infection model to perform histological analyses that show the immune cells that infiltrate the skin as well as the presence and localization of the pathogen. Samples collected after the infection can be processed for RNA extraction.

Deep Dermal Injection As a Model of Candida albicans Skin Infection for Histological Analyses

Here we describe a protocol that allows histological and molecular analysis of skin samples after Candida albicans intradermal injection. This protocol maintains the structural integrity of the skin and allows for the localization of tissue-resident or newly recruited immune cells as well as the pathogen distribution.

깊은 피부 주입으로는 모델 조직학 분석 Candida albicans 피부 감염의

The skin is an extremely extended organ of the body and, due to this large surface, it is continuously exposed to microorganisms. Skin damage can easily ...

Daily Phototherapy with Red Light to Regulate Candida albicans Biofilm Growth

Here, we present a protocol to assess the outcomes of per diem red light treatment on the growth of Candida albicans biofilm. To increase the planktonic growth of C. albicans SN425, the inoculums grew on Yeast Nitrogen Base media. For biofilm formation, RPMI 1640 media, which have high concentrations of amino acids, were applied to help biofilm growth. Biofilms of 48 h were treated twice a day for a period of 1 min with a non-coherent light device (red light; wavelength = 635 nm; energy density = 87.6 J&#183;cm-2). As a positive control (PC), 0.12% chlorhexidine (CHX) was applied, and as a negative control (NC), 0.89% NaCl was applied to the biofilms. Colony forming units (CFU), dry-weight, soluble and insoluble exopolysaccharides were quantified after treatments. Briefly, the protocol presented here is simple, reproducible and provides answers regarding viability, dry-weight and extracellular polysaccharide amounts after red light treatment.

Daily Phototherapy with Red Light to Regulate Candida albicans Biofilm Growth

Here, we present a protocol to assess the outcome of red light application on the growth of Candida albicans biofilm. A non-coherent red light device with the wavelength of 635 nm and energy density of 87.6 J&#183;cm-2 was applied throughout the growth of Candida albicans biofilms for 48 h.

규제 Candida albicans Biofilm 성장에 붉은 빛으로 매일 광선 요법

Here, we present a protocol to assess the outcomes of per diem red light treatment on the growth of Candida albicans biofilm. To increase the planktonic ...

Visualization of Candida albicans in the Murine Gastrointestinal Tract Using Fluorescent In Situ Hybridization

Candida albicans is a fungal component of the gut microbiota in humans and many other mammals. Although C. albicans does not cause symptoms in most colonized hosts, the commensal reservoir does serve as a repository for infectious disease, and the presence of high fungal titers in the gut is associated with inflammatory bowel disease. Here, we describe a method to visualize C. albicans cell morphology and localization in a mouse model of stable gastrointestinal colonization. Colonization is established using a single dose of C. albicans in animals that have been treated with oral antibiotics. Segments of gut tissue are fixed in a manner that preserves the architecture of luminal contents (microorganisms and mucus) as well as the host mucosa. Finally, fluorescent in situ hybridization is performed using probes against fungal rRNA to stain for C. albicans and hyphae. A key advantage of this protocol is that it allows for simultaneous observation of C. albicans cell morphology and its spatial association with host structures during gastrointestinal colonization.

Visualization of Candida albicans in the Murine Gastrointestinal Tract Using Fluorescent In Situ Hybridization

The purpose of this protocol is to visualize Candida albicans cell shape and localization in the mammalian gastrointestinal tract.

시투 혼성화에서 형광을 사용하여 뮤린 위장에서 칸디다 알비칸스의 시각화

Candida albicans is a fungal component of the gut microbiota in humans and many other mammals. Although C. albicans does not cause symptoms in most ...

Clarifying and Imaging Candida albicans Biofilms

The microbial fungus Candida albicans can undergo a change from commensal colonization to virulence that is strongly correlated with its ability to switch from yeast-form growth to hyphal growth. Cells initiating this process become adherent to surfaces as well as to each other, with the resulting development of a biofilm colony. This commonly occurs not only on mucosal tissue surfaces in yeast infections, but also on medical implants such as catheters. It is well known that biofilm cells are resistant to antifungal drugs, and that cells that shed from the biofilm can lead to dangerous systemic infections. Biofilms range from heavily translucent to opaque due to refractive heterogeneity. Therefore, fungal biofilms are difficult to study by optical microscopy. To visualize internal structural, cellular, and subcellular features, we clarify fixed intact biofilms by stepwise solvent exchange to a point of optimal refractive index matching. For C. albicans biofilms, sufficient clarification is attained with methyl salicylate (n = 1.537) to enable confocal microscopy from apex to base in 600 &#181;m biofilms with little attenuation. In this visualization protocol we outline phase contrast refractometry, the growth of laboratory biofilms, fixation, staining, solvent exchange, the setup for confocal fluorescence microscopy, and representative results.

Clarifying and Imaging Candida albicans Biofilms

To view and quantify the internal features of Candida albicans biofilms, we prepare fixed intact specimens that are clarified by refractive index matching. Then, optical sectioning microscopy can be used to obtain three-dimensional image data though the full thickness of the biofilm.

칸디다 알비칸스 바이오필름 의 명확화 및 이미징

The microbial fungus Candida albicans can undergo a change from commensal colonization to virulence that is strongly correlated with its ability to switch ...

An Ex vivo Assay to Study Candida albicans Hyphal Morphogenesis in the Gastrointestinal Tract

Candida albicans hyphal morphogenesis in the gastrointestinal (GI) tract is tightly controlled by various environmental signals, and plays an important role in the dissemination and pathogenesis of this opportunistic fungal pathogen. However, methods to visualize fungal hyphae in the GI tract in vivo are challenging which limits the understanding of environmental signals in controlling this morphogenesis process. The protocol described here demonstrates a novel ex vivo method for visualization of hyphal morphogenesis in gut homogenate extracts. Using an ex vivo assay, this study demonstrates that cecal contents from antibiotic treated mice, but not from untreated control mice, promote C. albicans hyphal morphogenesis in the gut content. Further, adding back specific groups of gut metabolites to the cecal contents from antibiotic-treated mice differentially regulates hyphal morphogenesis ex vivo. Taken together, this protocol represents a novel method to identify and investigate the environmental signals that control C. albicans hyphal morphogenesis in the GI tract.

An Ex vivo Assay to Study Candida albicans Hyphal Morphogenesis in the Gastrointestinal Tract

The ex vivo assay described in this study using gut homogenate extracts and immunofluorescence staining represents a novel method to examine the hyphal morphogenesis of Candida albicans in the GI tract. This method can be utilized to investigate the environmental signals regulating morphogenetic transition in the gut.

칸디다 알비칸스 위장관에서 최면 모포 발생을 연구하는 Ex vivo 분석

Candida albicans hyphal morphogenesis in the gastrointestinal (GI) tract is tightly controlled by various environmental signals, and plays an important ...

Rose Bengal-Mediated Photodynamic Therapy to Inhibit Candida albicans

Invasive Candida albicans infection is a significant opportunistic fungal infection in humans because it is one of the most common colonizers of the gut, mouth, vagina, and skin. Despite the availability of antifungal medication, the mortality rate of invasive candidiasis remains ~50%. Unfortunately, the incidence of drug-resistant C. albicans is increasing globally. Antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) may offer an alternative or adjuvant treatment to inhibit C. albicans biofilm formation and overcome drug resistance. Rose bengal (RB)-mediated aPDT has shown effective cell killing of bacteria and C. albicans. In this study, the efficacy of RB-aPDT on multidrug-resistant C. albicans is described. A homemade green light-emitting diode (LED) light source is designed to align with the center of a well of a 96-well plate. The yeasts were incubated in the wells with different concentrations of RB and illuminated with varying fluences of green light. The killing effects were analyzed by the plate dilution method. With an optimal combination of light and RB, 3-log growth inhibition was achieved. It was concluded that RB-aPDT might potentially inhibit drug-resistant C. albicans.

Rose Bengal-Mediated Photodynamic Therapy to Inhibit Candida albicans

The growing incidence of drug-resistant Candida albicans is a serious health issue worldwide. Antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) may offer a strategy to fight against drug-resistant fungal infections. The present protocol describes Rose bengal-mediated aPDT efficacy on a multidrug-resistant C. albicans strain in vitro.

로즈 벵골 매개 광역학 치료 칸 디다 알비칸을 억제하기 위해

Invasive Candida albicans infection is a significant opportunistic fungal infection in humans because it is one of the most common colonizers of the gut, ...

Use of In Vivo Imaging to Screen for Morphogenesis Phenotypes in Candida albicans Mutant Strains During Active Infection in a Mammalian Host

Candida albicans is an important human pathogen. Its ability to switch between morphologic forms is central to&#160;its pathogenesis; these morphologic changes are regulated by a complex signaling network controlled in response to environmental stimuli. These regulatory components have been highly studied, but almost all studies use a variety of in vitro stimuli to trigger filamentation. To determine how morphogenesis is regulated during the pathogenesis process, we developed an in vivo microscopy system to obtain high spatial resolution images of organisms undergoing hyphal formation within the mammalian host. The protocol presented here describes the use of this system to screen small collections of C. albicans mutant strains, allowing us to identify key regulators of morphogenesis as it occurs at the site of infection. Representative results are presented, demonstrating that some regulators of morphogenesis, such as the transcriptional regulator Efg1, have consistent phenotypes in vitro and in vivo, whereas other regulators, such as adenyl cyclase (Cyr1), have significantly different phenotypes in vivo compared to in vitro.

Use of In Vivo Imaging to Screen for Morphogenesis Phenotypes in Candida albicans Mutant Strains During Active Infection in a Mammalian Host

This manuscript describes a method for screening moderately sized Candida albicans mutant libraries for morphogenesis phenotypes during active infection in a mammalian host using non-invasive confocal microscopy.

포유류 숙주에서 활성 감염 중 칸디다 알비칸스 돌연변이 균주에서 형태형성 표현형을 스크리닝하기 위한 생체 내 이미징 사용

Candida albicans is an important human pathogen. Its ability to switch between morphologic forms is central to&#160;its pathogenesis; these morphologic ...