Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Clostridium несговорчивый является патогенным бактерия, которая является строгим анаэробных и вызывает антибиотик диарею, ассоциированную (AAD). Здесь, способы выделения, культивирования и поддержания C. несговорчивый вегетативные клетки и споры описаны. Эти методы требуют анаэробной камере, которая требует регулярного технического обслуживания, чтобы обеспечить надлежащие условия для оптимального C. несговорчивый выращивание.
Clostridium несговорчивый является грамположительных, анаэробные, спорогенной бактерия, которая несет основную ответственность за антибиотиками ассоциированной диареи (AAD) и является существенным внутрибольничной патоген. С. несговорчивый, как известно, трудно выделить и культивировать и чрезвычайно чувствительна к даже при низких уровнях кислорода в окружающей среде. Здесь, способы выделения C. несговорчивый от фекальных образцов и последующего культивирования С. несговорчивый для приготовления глицерина запасов для долговременного хранения представлены. Методы подготовки и перечисления спор запасы в лаборатории для различных последующих применений, включая микроскопии и исследования на животных также описаны. Эти методы требуют анаэробной камере, которая поддерживает последовательную анаэробные условия для обеспечения надлежащих условий для оптимального C. несговорчивый рост. Мы предоставляем протоколы для передачи материалов в и из камеры без окиспользуя значительное загрязнение кислорода наряду с предложениями для регулярного технического обслуживания, необходимом для обеспечения соответствующего анаэробные условия для эффективного и последовательного C. несговорчивый выращивание.
Clostridium несговорчивый является грамположительных, спорообразующие бактерии, которые является облигатным анаэробных и потенциально смертельной желудочно-кишечного патогена человека и животных. Первоначально описано в 1935 году как комменсальной организма, найденного в образцах фекалий от новорожденных 1, С. несговорчивый впоследствии доказано, что возбудителем псевдомембранозного колита, связанные с лечением антибиотиками 2. C. несговорчивый инфекции (CDI), как правило, предшествует лечения антибиотиками, что приводит к нарушению нормальных толстой флоры, создавая нишу для C. несговорчивый процветать 2. С. несговорчивый передается как дремлющем споры через фекально-оральным путем, а затем прорастает в желудочно-кишечном тракте, производя вегетативные клетки способны генерировать несколько токсины и вызывает тяжелое заболевание и колит 3. CDI часто невосприимчивы к стандартным способам лечения и их винфекций часто рецидивирующей 4. В результате, CDI несут ответственность за до $ 4,8 млрд. в ценах здравоохранения в США 5-7.
C. трудный очень чувствительна даже к низким уровнем кислорода в окружающей среде. Для С. несговорчивый сохраняться в окружающей среде и эффективно передаваться от одного к другому, формирование метаболически неактивной споры важно 8. Поскольку обслуживание лабораторного и манипулирование С. несговорчивый требуется контролируемое, анаэробные условия, эти методы требуют использования анаэробной камере. Использование анаэробных камер привело к увеличению восстановления и выделения облигатных анаэробов 9-11, и позволил ряд молекулярных методов должны быть произведены в анаэробной атмосфере.
В дополнение к С. несговорчивый, анаэробная использование камеры и техобслуживанию, которые описаны здесь применимыдругим облигатных анаэробов, таких как других видов клостридий (например C. Perfringens), других желудочно-кишечных видов (например, видов Bacteroides 12) и пародонта патогенов (например, видов Peptostreptococcus 13).
Примечание: С. несговорчивый является человека и животных возбудитель, который может вызвать желудочно-кишечные заболевания. Опыты с С. несговорчивый должны выполняться с соответствующими мерами предосторожности биобезопасности (BSL-2).
1. Анаэробной камере эксплуатации и техническому обслуживанию
C. трудный является строгим анаэробных и чрезвычайно чувствителен к даже низких концентраций кислорода в атмосфере. Таким образом, под контролем, анаэробная среда необходима для его успешного манипулирования. Использование анаэробной камере (рис. 1А) обеспечивает наиболее стабильную обстановку и идеальные условия для эффективного выращивания C. несговорчивый и других анаэробных бактерий 14. Здесь, в атмосфере, содержащей газовой смеси (5% CO 2, 10% H 2, 85% N 2) может быть стабильно сохраняется.
Чтобы ввести все детали в камеру без значительного загрязнения кислорода,шлюз должен использоваться (рис. 1b). Это устройство работает как обмена газа и работает автоматически, полу-вручную или вручную. Воздушный шлюз имеет две двери: одну предоставления доступа к внешней стороне шлюз и другой, обеспечивающей доступ к внутренней части анаэробной камере. В зависимости от модели, шлюз может иметь дополнительное дверь, которая может предложить доступ к соседней анаэробной камере, тем самым экономя затраты на отдельном шлюза. Если активно не перемещая элементы в или из камеры, обе двери должны оставаться закрытыми всегда, чтобы избежать загрязнения кислорода. Воздушный шлюз обладает включения / выключения на передней панели и панель из четырех кнопок,. Газовые линии и вакуумный насос шланг связаны в задней части шлюзовой камеры, рядом с панелью, где выключатели для полностью ручной работы агрегата расположены. Рекомендуется два цикла продувки, при использовании азота (N 2), используются перед заполнением обмен с газовой смеси (5% CO 2, 10% H 2, 85% N 2), чтобы уменьшить количество кислорода, подаваемого в камеру. Важно также, чтобы никогда не оставить ни дверь открытой дольше, чем время, количество, требуемое для перемещения элементов в и из обмена и тщательно планировать эксперименты, чтобы уменьшить частоту перемещения элементов в и из камеры. Различные операционные процедуры для виниловых анаэробных камер, изложены ниже. Перед выполнением этих протоколов, убедитесь, что они совместимы с инструкциями изготовителя, предусмотренных с камерой.
2. Культивирование, Перечисление и хранение С. несговорчивый от кала
Эта процедура предназначена для восстановления C. несговорчивый от фекальных образцов, содержащий споры и впоследствии поддерживать изолированные колонии как вегетативных клеток или спор в длительном хранении, как акции глицерина. Кроме того, эта процедура может быть использована, чтобы перечислить количество С. несговорчивый присутствует в образцах кала (например исследований на животных). Чтобы выборочно и по-разному для обогащения С. несговорчивый, таурохолат-цефокситин-циклосерин-фруктозы агар (TCCFA) используется для подавления роста нормальных фекальной флоры 15-16. Циклосерин бактериостатическим для грамотрицательных бактерий, в то время как цефокситин более широко ингибирует рост и грамотрицательных и-положительных бактерий, за исключением С. несговорчивый и наиболее введите штаммов кокки. Индикатор рН, нейтральный красный, могут быть включены в среде, как ферментации фруктозы приведет к снижению рН и последующей изменению цвета с красного / оранжевого до желтого цвета. Чтобы эффективно восстановить споры C. несговорчивый как вегетативных бактерий, солей желчных кислот таурохолат натрия используется, чтобы вызвать прорастание 17-18. Поскольку С. несговорчивый образует спор, спирт или термообработку образцов могут быть использованы для уменьшения или устранения вегетативных клеток, ограничение роста загрязняющих флоры, которые могут повысить эффективность С. несговорчивый восстановление 19. Как упоминалось выше, очень важно, чтобы предварительно уменьшить все пластины для по меньшей мере 1-2 часа в анаэробной камере перед использованием, чтобы гарантировать удаление остаточного кислорода. Воздушный dryiнг пластины перед использованием в камере может уменьшить образование конденсата. Жидкая среда может потребоваться до 24 ч для снижения зависимости от объема и соотношения поверхности к воздуху контейнера используется.
Прежде чем начать, следующие пункты должны быть помещены в анаэробной камере:
* В качестве альтернативы, отдельные колонии могут быть распределены на чашках с агаром BHIS, а затем соскабливают и ресуспендировали в BHIS жидкой среде с 15% глицерина для длительного хранения при -80 ° С. ** Важно отметить, что Грам-окрашивание не является эффективным стратегия для идентификации C. несговорчивый непосредственно из образцов стула 23 ; С. несговорчивый должны сначала быть изолированы от других флоры, находящихся в стуле.
3. Культивирование C. несговорчивый от Замороженные глицерина Акции
Эта процедура предусматривает восстановление C. несговорчивый от глицерина запасов, хранящихся при температуре -80 ° С. Поскольку повторные циклы замораживания-оттаивания могут убить вегетативные клетки, важно, чтобы держать глицерина запасы замороженных в любое время. Мы не рекомендуем использовать сухой лед для передачи штаммов в и из камеры, как испарение сухого льда может изменить среду в камере. Вместо этого, мы рекомендуем использовать замороженные стойки охлаждения держать глицерина запасы замороженных во время транспортировки. Для различных селективных и дифференциальных целей, три среды обычно используются для культивирования C. несговорчивый. TCCFA, как обсуждалось выше, является селективным для С. несговорчивый и содержит таурохолат натрия, germinant. Brain Heart Infusion, дополненной дрожжевым экстрактом (BHIS) является широко используемым, обогащенный, неселективные носитель, который позволяет для роста широкого спектра организмов (рис. 2а) 24. Часто, L-цистеине добавляется к BHIS в качестве восстанавливающего агента 20. Наконец, добавление крови к среде (рис. 2В) позволяет более эффективно, чем на споруляции TCCFA и обеспечивает обнаружение уникального зеленоватым или зеленовато-желтого флуоресценции, проявляемой С. несговорчивый под длинноволновой ультрафиолетовой (УФ) 15 (рис. 2С). При культивировании C. несговорчивый из запасов спор, очень важно помнить, что таурохолат натрия должен быть добавлен в среду, чтобы обеспечить прорастание.
Прежде чем начать, следующие пункты должны быть помещены в анаэробной камере:
4. Очищающий Споры от С. несговорчивый
Как споруляции требуется для выживания в богатых кислородом средах и для эффективной передачи болезни 8, подготовка запасов спор является Ofteн необходимо для последующих применений, а не только микроскопии и животных исследований. Важно отметить, что перечисление споры требует повторения, чтобы обеспечить воспроизводимость пунктам. Пипетки вверх и вниз несколько раз между разведения также снижает потери, так как споры придерживаться пластика хорошо.
Споруляция из С. несговорчивый не таким быстрым, или однородная, как и другие спорогенной видов. Для оптимизации производства и восстановление спор, либо споруляционная среда, (SMC) 17,25 или 70:30 среда 26 рекомендуется. Другие носители, обычно используемые в BHIS, что требует 4-5 дней роста до эффективной споруляции 27 видно, а Clospore, жидкая среда, которая производит высокие титры спор (10 7 - 10 8 спор на миллилитр) после 72 ч роста. Другие протоколы используют ледяной водой, а не 1X PBS 20, однако, использование изотонического раствора может уменьшить споры прилипание друг к другу и пластиковых поверхностей. Кроме того,некоторые исследователи дальнейшей очистки их споры с использованием сахарозы градиент полностью удалить вегетативные клетки и мусора 29.
Прежде чем начать, следующие пункты должны быть помещены в анаэробной камере:
Пример C. несговорчивый выросли на BHIS и Колумбийского анаэробного овец кровяного агара СМИ можно увидеть на рисунке 2. С. несговорчивый формирует неправильные колонии, которые являются плоскими и обладающие матового стекла внешний вид, который очевидно в обеих среда?...
Методы, описанные здесь обеспечить простую и быстрого восстановления C. несговорчивый из различных образцах фекалий, в том числе людей, мышей и хомяков, а также долговременного хранения С. несговорчивый как глицерин или спор запасов. С. несговорчивый может быть трудной ор...
Нет конфликта интересов объявлены.
Мы хотели бы поблагодарить кой лаборатории за любезно предоставленные фотографии анаэробной камере. Эта работа была поддержана Национальным институтом здравоохранения гранта DK087763 (SMM) и STEP / HHMI учебной программы стипендий развития (АНХ).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Proteose Peptone no. 2 | BD | 212120 | |
Na2HPO4 | Fisher | S373 | |
KH2PO4 | Fisher | BP362 | |
NaCl | Fisher | S27 | |
MgSO4 (anhydrous) | Fisher | M65 | |
á´…-Fructose | Fisher | L96 | |
Sodium taurocholate | Sigma | T4009 | |
á´…-cycloserine | Sigma | C6880 | |
Cefoxitin | Fluka | C4786 | |
Brain heart infusion medium | BD | 237300 | |
Proteose Peptone | BD | 211684 | |
(NH4)2SO4 | Sigma | A5132 | |
Tris base | Fisher | BP152 | |
Agar | BD | 214010 | |
L-cysteine | Sigma | C7755 | |
BactoPeptone | BD | 211684 | |
Columbian sheep blood agar | Fisher | L21928 | |
NaCl | Fisher | S27 | |
KCl | Fisher | P217 | |
Glycerol | Fisher | BP2291 | |
Sterile inoculating loops | Fisher | 22363596 | |
Sterile swabs | Fisher | 1495990 | |
Coy Vinyl Anaerobic Chamber and Accessories | Coy Laboratory Products, Inc | Customer Specified | These items are custom ordered per laboratory needs |
Materials | |||
TCCFA agar Proteose peptone no. 2 (Difco) 40 g Na2HPO4 5 g KH2PO4 1 g NaCl 2 g MgSO4 (anhydrous) 0.1 g Fructose 6 g Agar 20 g Bring to 1 L with deionized water and autoclave at 121 °C for 20 min to sterilize. After autoclaving, add: 10 ml of 10% (w/v) sodium taurocholate, filter-sterilized (dissolve in water; final concentration, 0.1%) 25 ml of 10 mg/ml á´…-cycloserine, filter-sterilized (dissolve in water; final concentration, 250 μg/ml) 1.6 ml of 10 mg/ml cefoxitin, filter-sterilized (dissolve in water; final concentration, 16 μg/ml) BHIS Medium Brain heart infusion 37 g Yeast extract 5 g For plates, add 15 g agar. Bring to 1 L with deionized water and autoclave at 121 °C for 20 min to sterilize. Optional (add after autoclaving): 3 ml of 10% (w/v) L-cysteine (dissolve in water; final concentration, 0.03%) 10 ml of 10% (w/v) sodium taurocholate (dissolve in water; final concentration, 0.1%) SMC Sporulation Medium BactoPeptone 90 g Protease peptone 5 g (NH4)2SO4 1 g Tris base 1.5 g Agar 15 g Bring to 1 L with deionized water and autoclave at 121 °C for 20 min to sterilize. Optional (add after autoclaving): 3 ml of 10% (w/v) L-cysteine (dissolve in water; final concentration, 0.03%) 70:30 Medium BactoPeptone 63 g Protease peptone 3.5 g Brain heart infusion 11.1 g Yeast extract 1.5 g (NH4)2SO4 0.7 g Tris base 1.06 g For plates, add 15 g agar. Bring to 1 L with deionized water and autoclave at 121 °C for 20 min to sterilize. After autoclaving, add 3 ml of 10% (w/v) L-cysteine (final concentration, 0.03%). Blood agar The use of premade Columbia anaerobic sheep blood agar plates (Fisher Scientific, L21928)35 is recommended. 1X Phosphate buffered saline (PBS) NaCl 8.01 g KCl 0.2 g Na2HPO4 1.44 g KH2PO4 0.27 g Bring to 1 L with deionized water and adjust pH to 7.4 with HCl. Filter sterilize before use. |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены