Name: 4d multimodality imaging of citrobacter rodentium infections in mice
Uploaded: 2013-08-13T12:00:00
Duration: 12 min 38 s
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इंपीरियल कॉलेज में vivo इमेजिंग सुविधा में मलेरिया अनुसंधान केंद्र द्वारा वित्त पोषित किया गया.

<ol>
	<li>Chang, M. H., Cirillo, S. L., Cirillo, 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=Using+Luciferase+to+Image+Bacterial+Infections+in+Mice.">Using Luciferase to Image Bacterial Infections in Mice.</a> J. Vis. Exp. (48), e2547 (2011).</li><li>Wiles, S., Pickard, K. M., Peng, K., MacDonald, T. T., Frankel, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+bioluminescence+imaging+of+the+murine+pathogen+Citrobacter+rodentium.">In vivo bioluminescence imaging of the murine pathogen Citrobacter rodentium.</a> Infect Immun. 74, 5391-5396 (2006).</li><li>Wiles, S., 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=Organ+specificity,+colonization+and+clearance+dynamics+in+vivo+following+oral+challenges+with+the+murine+pathogen+Citrobacter+rodentium.">Organ specificity, colonization and clearance dynamics in vivo following oral challenges with the murine pathogen Citrobacter rodentium.</a> Cell Microbiol. 6, 963-972 (2004).</li><li>Wiles, S., Dougan, G., Frankel, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emergence+of+a+'hyperinfectious'+bacterial+state+after+passage+of+Citrobacter+rodentium+through+the+host+gastrointestinal+tract.">Emergence of a 'hyperinfectious' bacterial state after passage of Citrobacter rodentium through the host gastrointestinal tract.</a> Cell Microbiol. 7, 1163-1172 (2005).</li><li>Fanning, S., 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=Bifidobacterial+surface-exopolysaccharide+facilitates+commensal-host+interaction+through+immune+modulation+and+pathogen+protection.">Bifidobacterial surface-exopolysaccharide facilitates commensal-host interaction through immune modulation and pathogen protection.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 109, 2108-2113 (2012).</li><li>Doyle, T. C., Burns, S. M., Contag, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+bioluminescence+imaging+for+integrated+studies+of+infection.">In vivo bioluminescence imaging for integrated studies of infection.</a> Cell Microbiol. 6, 303-317 (2004).</li><li>Collins, J. W., 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=Pre-treatment+with+Bifidobacterium+breve+UCC2003+modulates+Citrobacter+rodentium-induced+colonic+inflammation+and+organ+specificity+of+infection.">Pre-treatment with Bifidobacterium breve UCC2003 modulates Citrobacter rodentium-induced colonic inflammation and organ specificity of infection.</a> Microbiology. , 10-1099 (2012).</li><li>Contag, C. 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=Photonic+detection+of+bacterial+pathogens+in+living+hosts.">Photonic detection of bacterial pathogens in living hosts.</a> Mol. Microbiol. 18, 593-603 (1995).</li><li>Hardy, J., 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=Extracellular+replication+of+Listeria+monocytogenes+in+the+murine+gall+bladder.">Extracellular replication of Listeria monocytogenes in the murine gall bladder.</a> Science. 303, 851-853 (2004).</li><li>Szittner, R., Meighen, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nucleotide+sequence,+expression,+and+properties+of+luciferase+coded+by+lux+genes+from+a+terrestrial+bacterium.">Nucleotide sequence, expression, and properties of luciferase coded by lux genes from a terrestrial bacterium.</a> J. Biol. Chem. 265, 16581-16587 (1990).</li><li>Andreu, N., Fletcher, T., Krishnan, N., Wiles, S., Robertson, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+measurement+of+antituberculosis+drug+activity+in+vitro+and+in+macrophages+using+bioluminescence.">Rapid measurement of antituberculosis drug activity in vitro and in macrophages using bioluminescence.</a> J. Antimicrob. Chemother. 67, 404-414 (2012).</li><li>Kuo, C., Coquoz, O., Troy, T. L., Xu, H., Rice, B. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+reconstruction+of+in+vivo+bioluminescent+sources+based+on+multispectral+imaging.">Three-dimensional reconstruction of in vivo bioluminescent sources based on multispectral imaging.</a> J. Biomed. Opt. 12, 024007 (2007).</li><li>Cronin, M., 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=High+resolution+in+vivo+bioluminescent+imaging+for+the+study+of+bacterial+tumour+targeting.">High resolution in vivo bioluminescent imaging for the study of bacterial tumour targeting.</a> PLoS One. 7, e30940 (2012).</li><li>Mundy, R., MacDonald, T. T., Dougan, G., Frankel, G., Wiles, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Citrobacter+rodentium+of+mice+and+man.">Citrobacter rodentium of mice and man.</a> Cell Microbiol. 7, 1697-1706 (2005).</li><li>Curtis, A., Calabro, K., Galarneau, J. R., Bigio, I. J., Krucker, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temporal+variations+of+skin+pigmentation+in+C57BL/6+mice+affect+optical+bioluminescence+quantitation.">Temporal variations of skin pigmentation in C57BL/6 mice affect optical bioluminescence quantitation.</a> Mol. Imaging Biol. 13, 1114-1123 (2011).</li><li>Wiles, S., Crepin, V. F., Childs, G., Frankel, G., Kerton, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+biophotonic+imaging+as+a+training+aid+for+administration+of+substances+in+laboratory+rodents.">Use of biophotonic imaging as a training aid for administration of substances in laboratory rodents.</a> Lab Anim. 41, 321-328 (2007).</li><li>Crepin, V. F., 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=Dissecting+the+role+of+the+Tir:Nck+and+Tir:IRTKS/IRSp53+signalling+pathways+in+vivo.">Dissecting the role of the Tir:Nck and Tir:IRTKS/IRSp53 signalling pathways in vivo.</a> Mol. Microbiol. 75, 308-323 (2010).</li><li>Willekens, I., 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=Evaluation+of+the+radiation+dose+in+micro-CT+with+optimization+of+the+scan+protocol.">Evaluation of the radiation dose in micro-CT with optimization of the scan protocol.</a> ContrastMedia Mol. Imaging. 5, 201-207 (2010).</li><li>Boone, J. M., Velazquez, O., Cherry, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small-animal+X-ray+dose+from+micro-CT.">Small-animal X-ray dose from micro-CT.</a> Mol Imaging. 3, 149-158 (2004).</li><li>Sato, F., Sasaki, S., Kawashima, N., Chino, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Late+effects+of+whole+or+partial+body+x-irradiation+on+mice:+life+shortening.">Late effects of whole or partial body x-irradiation on mice: life shortening.</a> Int. J. Radiat. Biol. Relat. Stud. Phys. Chem. Med. 39, 607-615 (1981).</li><li>Kohn, H. I., Kallman, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+influence+of+strain+on+acute+x-ray+lethality+in+the+mouse.+II.+Recovery+rate+studies.">The influence of strain on acute x-ray lethality in the mouse. II. Recovery rate studies.</a> Radiat. Res. 6, 329-338 (1957).</li></ol>

इस लेख के उत्पादन और नि: शुल्क प्रवेश PerkinElmer द्वारा प्रायोजित है. लेखकों केविन पी, फ्रांसिस, जेफ Meganck और Chaincy कू कैलिपर ए PerkinElmer कंपनी के कर्मचारी हैं. सभी पशु प्रयोगों पशु वैज्ञानिक प्रक्रियाएं अधिनियम 1986 के अनुसार में प्रदर्शन किया गया और स्थानीय एथिकल समीक्षा समिति द्वारा अनुमोदित किया गया.

बैक्टीरिया के संक्रमण की 4D फिल्म बहु - साधन इमेजिंग डेटा की बड़ी मात्रा में जल्दी और आसानी से कल्पना और व्याख्या करने के लिए एक उपयोगी उपकरण प्रदान करता है. इस तकनीक का एक संक्रमण एक व्यक्ति माउस के माध्यम से फैलता है कैसे की विस्तृत विश्लेषण की सुविधा और जांच करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है कि कैसे मेजबान या बैक्टीरिया के जीन या एक अनुदैर्ध्य अध्ययन 7 के दौरान विशेष रूप से हस्तक्षेप रणनीतियों प्रभाव जीवाणु लोड, वितरण, और स्थानीयकरण का विलोपन. इन वीडियो में भी उपयोगी शिक्षण सहायक सामग्री और जनता के लिए सूचना का प्रसार करने का एक साधन प्रदान करते हैं. DLIT-μCT इमेजिंग और संक्रमण का एक 4D वीडियो संकलन करने की क्षमता से प्राप्त आंकड़ों की गुणवत्ता को प्रभावित कर सकता है कि इस प्रोटोकॉल में कई महत्वपूर्ण कदम उठाए हैं. इस प्रोटोकॉल का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा सी. के साथ चूहों के सफल और समरूप संक्रमण है rodentium. यह अध्ययन के लिए इस्तेमाल चूहों 18-20 ग्राम के बीच है और कर रहे हैं कि जरूरी है कि bacteरियाल inoculums हौसले से तैयार किया है और लगभग 5 x 10 9 CFU, जैसा कि पहले 2,3 वर्णित हैं. पहले चूहों के संक्रमण के लिए यह inoculum स्पेक्ट्रम सीटी का उपयोग करते हुए और एक बार inoculum तैयार किया गया है bioluminescent है कि जाँच करने के लिए महत्वपूर्ण है प्रत्येक माउस चूहों इसी तरह की संक्रामक खुराक प्राप्त सुनिश्चित करना है कि gavaged है, इससे पहले कि यह लगातार homogenized किया जाना चाहिए. चूहों के DLIT-μCT इमेजिंग लिविंग छवि 4.3.1 सॉफ्टवेयर में ऑटो जोखिम समारोह स्वचालित रूप से अच्छी तरह से शोर से ऊपर होने के लिए संकेत के लिए अनुकूलित इमेजिंग मापदंडों का निर्धारण करता है ताकि अनुकूलित किया गया है. हालांकि, ऑटो जोखिम समारोह प्रक्रिया में वर्णित के रूप में परिवर्तित करने की आवश्यकता है जो उपयोगकर्ता परिभाषित सेटिंग्स और मापदंडों पर निर्भर करता है. यह करने में विफलता autoexposure के लिए स्पेक्ट्रम सीटी का कारखाना सेटिंग्स इमेजिंग ट्यूमर व्यक्त करने के लिए प्रोग्राम किया जाता है के रूप में, संक्रमण में एक स्पष्ट प्रगति में परिणाम नहीं है कि एकत्र फोटॉनों की कम संख्या के साथ गरीब छवियों में परिणाम होगाजुगनू luciferase. पुनर्निर्माण 560-620 एनएम इसलिए, पुनर्निर्माण में शामिल करने के लिए और अधिक विश्वसनीय आंकड़े हैं, नकली और मापा डेटा के बीच सबसे अच्छा समझौता देने के लिए और उपयोग करते हुए प्रदर्शन किया. DLIT-μCT का उपयोग करने के लिए एक सीमा μCT स्कैन से कि विकिरण एक अनुदैर्ध्य अध्ययन 18 से अधिक संचयी है कि उप घातक विकिरण नुकसान का कारण बनता है. उप घातक विकिरण जोखिम डीएनए की क्षति, और आंतरिक अंगों 19 में apoptosis कारण, प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को कमजोर कर सकते हैं. विकिरण के लिए एलडी 50/30 चूहों के माउस तनाव और उम्र के आधार पर 5 से 7 Gy के बीच 18,20,21 प्रयोग किया जाता है, जो आगे बढ़ जाता है तो अंततः, संचयी उप घातक विकिरण क्षति मौत का कारण बन सकता है. व्यापक सिद्धांत परंपरागत खुराक का अनुमान है क्योंकि विकिरण से आणविक नुकसान के कुछ, ठीक कर सकता है, यह आम तौर पर अध्ययन की योजना बनाने के लिए जिम्मेदार नहीं है. इसके बजाय, उद्देश्य अब तक बेल के रूप में रहने के लिए हैसंभव के रूप में ओउ इन सीमाओं को अभी भी अध्ययन के लक्ष्यों को पूरा करते हुए. इस वजह से संक्रमण के लिए सामान्य प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के इस अध्ययन में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, इमेजिंग, और ट्रांसजेनिक, जानवरों इम्युनो शामिल थे, या भारी संक्रमित तथ्य यह है कि आवृत्ति विकिरण के लिए अतिसंवेदनशील हो सकता है. संक्रमण के एक 4D फिल्म उत्पन्न करने के लिए प्रयोग की योजना बना रहा है, यह प्रयोग की लंबाई पर विचार करने के लिए महत्वपूर्ण है, μCT की संख्या में इस्तेमाल किया जा रहा है माउस तनाव के लिए विकिरण के लिए इस अवधि के दौरान आवश्यक स्कैन और एलडी 50/30. इस बैक्टीरिया का पता लगाने सीमा और इमेजिंग बार प्रभावित करेगा DLIT-μCT के लिए एक और संभावित सीमा, इस्तेमाल किया जा रहा बैक्टीरियल तनाव के भीतर संवाददाता अभिव्यक्ति की शक्ति है. BLI के लिए पहले से प्रदर्शन के रूप में यह अत्यधिक है, शोधकर्ताओं ने पूरी तरह से ज़हरीले हैं कि जीवाणु उपभेदों मान्य उपयोग की सिफारिश की है, लेकिन अधिक से अधिक लक्स ओपेरोन अभिव्यक्ति के लिए अनुकूलित है2,3. 4D इमेजिंग की वर्तमान डिजाइन के लिए एक चेतावनी है कि प्रत्येक फिल्म अलग फोटॉन स्केलिंग है जो व्यक्ति DLIT-μCT स्कैन के शामिल है. बीएल foci के स्थानीयकरण, या इसकी तीव्रता में परिवर्तन सूक्ष्म होते हैं अगर यह व्याख्या करने के लिए छवियों को कठिन बना सकते हैं, या एक से अधिक कमजोर foci से घिरा हुआ एक तीव्र बीएल ध्यान दिया है. इसलिए, अनुदैर्ध्य visualizations के लिए, यह समय अंक भर में रंग सलाखों के अनुरूप रखने के लिए महत्वपूर्ण है. संक्रमण के एक 4D फिल्म की अवधारणा किसी भी उचित ढंग से लेबल जीवाणु रोगज़नक़ के लिए लागू किया जा सकता है. इस तकनीक के भविष्य के विकास के संक्रमण के लिए मेजबान प्रतिक्रियाओं की जांच करने के लिए अवरक्त जांच के निकट फ्लोरोसेंट bioluminescent बैक्टीरियल रोगज़नक़ों और इंजेक्शन के संयोजन का उपयोग संक्रमण के लिए मेजबान प्रतिक्रियाओं की जांच की सुविधा के लिए प्रतिदीप्ति इमेजिंग टोमोग्राफी (उड़ना) के साथ ही DLIT उपयोग करने के लिए लक्ष्य होगा. इसके अलावा इस के लिए, इस प्रोटोकॉल में हम केवलसंक्रमण की 4D फिल्में बनाने के लिए bioluminescent बैक्टीरिया के उपयोग का वर्णन. हालांकि, कुछ मामलों में यह bioluminescence रिपोर्टर संक्रमण के दौरान मेजबान आनुवंशिकी की जांच के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, ताकि iRFP साथ टैग उदाहरण के लिए, फ्लोरोसेंट लेबल बैक्टीरिया का उपयोग करने के लिए आवश्यक हो सकता है. महत्वपूर्ण बात है, DLIT / उड़ना-μCT संयोजन बहु - साधन इमेजिंग का उपयोग हमें गैर invasively कमी, शोधन, और वैज्ञानिक अनुसंधान में पशुओं के उपयोग के प्रतिस्थापन के लिए काफी योगदान होगा, जो एक जीवाणु संक्रमण के दौरान कई मापदंडों की जांच करने की अनुमति देगा के रूप में NC3R की पहल (में उल्लिखित <a href="http://www.nc3rs.org.uk/" target="_blank">http://www.nc3rs.org.uk/</a> ).

छोटे पशु मॉडल, विशेष रूप से उन लोगों के उपयोग के चूहों में, नियमित रूप से बैक्टीरियल रोगजनन जांच करने के लिए या इस तरह की एंटीबायोटिक दवाओं, प्रोबायोटिक्स, prebiotics और टीकों 1-7 के रूप में संक्रमण, के लिए हस्तक्षेप रणनीतियों का परीक्षण करने के लिए उपयोग किया जाता है. छोटे जानवर संक्रमण से मुख्य प्रयोगात्मक readouts. रोगज़नक़ लोड, संक्रमण के स्थानिक और लौकिक स्थानीयकरण, और संक्रमित जीव की प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया में परिवर्तन कर रहे हैं विवो ऑप्टिकल इमेजिंग में संक्रामक रोग अनुसंधान के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण है और कई निगरानी के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है पत्रकार जीन के उपयोग (luciferase, फ्लोरोसेंट प्रोटीन, बीटा lactamase, आदि) के माध्यम से प्रायोगिक readouts, फ्लोरोसेंट रंजक, नैनोकणों या chemiluminescent जांच एक प्रोटीन, जैविक प्रक्रिया, या सूक्ष्मजीव 6 को निशाना बनाया. Bioluminescence इमेजिंग (BLI) रोगजनक bacte से, इस तरह के चूहों और चूहों के रूप में छोटे जानवर के औपनिवेशीकरण की निगरानी करने के लिए इस्तेमाल एक ऑप्टिकल इमेजिंग साधन हैरिया 3,6,8,9. चूहे एक ऐसी Photorhabdus luminescens से लक्स CDABE ओपेरोन के रूप में, luciferase. ये बैक्टीरिया तो vivo इमेजिंग प्रणाली 3,6,9 में स्थित एक सीसीडी का उपयोग कर अपने प्रकाश उत्पादन के माध्यम से पता लगाया जा सकता है व्यक्त पुनः संयोजक बैक्टीरिया से संक्रमित हैं. महत्वपूर्ण बात है, केवल metabolically सक्रिय सूक्ष्म जीवों केवल व्यवहार्य बैक्टीरियल कोशिकाओं को इस पद्धति को 10,11 से पता चला रहे हैं, जिसका अर्थ है bioluminescent (बीएल) हैं. 2 डी BLI, बीएल स्रोत के स्थान का उपयोग संकेत 8 उत्सर्जित होता है जहां जानवर की सतह से inferred है. vivo में बीएल foci के सटीक संरचनात्मक स्थानीयकरण विपरीत अंगों 3,6,9 के पूर्व vivo विश्लेषण के माध्यम से निर्धारित किया गया है, समग्र 3 डी प्रकाश फैलाना इमेजिंग टोमोग्राफी (DLIT) बीएल की एक मात्रात्मक 3D पुनर्निर्माण संकलन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है स्रोत 12. DLIT लिया बीएल छवियों को इकट्ठा करके किया जाता है परिभाषित संकीर्ण बैंड पास ऑप्टिकल फिल्टर का उपयोग औरबाद में एक फैलाना ऑप्टिकल टोमोग्राफी 3D पुनर्निर्माण एल्गोरिथ्म 1,7,12,13 में उन्हें inputting. वर्तमान में, बहु - साधन इमेजिंग पूर्व vivo विश्लेषण के लिए आवश्यकता के बिना इन विवो में bioluminescent foci के सच्चे गैर इनवेसिव संरचनात्मक स्थानीयकरण पाने के लिए ही उपलब्ध पद्धति है. हाल ही में, हम DLIT का एक संयोजन एक प्रोबायोटिक जीवाणु 7 के साथ रोगनिरोधी इलाज के बाद Citrobacter rodentium (सी. rodentium) बसाना गतिशीलता का मूल्यांकन करने के μCT इमेजिंग के साथ सह पंजीकृत इस्तेमाल किया. सी. rodentium enteropathogenic और enterhemorrhagic Escherichia कोलाई 14 मॉडल के साथ मानव संक्रमण के लिए इस्तेमाल एक murine विशिष्ट आंतों का रोगज़नक़ है. सी. rodentium संक्रमण आम तौर पर हल्के वजन घटाने, दस्त, ध्रुवीकृत Th1 प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया और colonic तहखाना हाइपरप्लासिया सहित और संलग्न विशिष्ट रोग परिवर्तन, और शर्मीला घाव formati के साथ जुड़े कोलाइटिस, का कारण बनता है14. इस, सी. के अलावा rodentium रोगजनन अच्छी तरह से इस जीवाणु बहु - साधन इमेजिंग 3,4,7 के साथ प्रयोग के लिए एक आदर्श मॉडल सूक्ष्मजीव कर रही है, अच्छी तरह से प्रलेखित रहे हैं C57BL/6J चूहों में BLI और उसके बसाना गतिशीलता का उपयोग कर अध्ययन किया गया है. इस प्रोटोकॉल एक एकल multimodality इमेजिंग मंच, IVIS स्पेक्ट्रम सीटी, और गैर invasively इस संक्रमण का सच गतिशीलता दिखा एक 4D फिल्म की पीढ़ी का उपयोग कर एक जीवाणु संक्रमण का एकीकृत DLIT-μCT इमेजिंग के लिए एक पद्धति की रूपरेखा तैयार करने के लिए पहली बार है.

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	<tbody>
		<tr>
			<td>Name of Reagent/Material</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bioluminescent C. rodentium</td>
			<td>Frankel lab</td>
			<td>ICC180</td>
			<td>Wiles et al., 2004</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Veet</td>
			<td>Boots</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Optimal depilation time is 7 min. Depilation works better if the cream is rubbed in well.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isofluorane (100% v/v)</td>
			<td>Abbott</td>
			<td>B506</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medical Oxygen</td>
			<td>BOC Medical</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Size F Cylinder. Note: an appropriate regulator is required.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Luria Bertani broth</td>
			<td>Merck</td>
			<td>1.10285.0500</td>
			<td>25 g in 1L Demineralised water.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Luria Bertani agar</td>
			<td>Merck</td>
			<td>1.10283.0500</td>
			<td>37 g in 1L Demineralised water.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kanamycin sulphate</td>
			<td>Sigma (Fluka)</td>
			<td>60615</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 ml Polypropylene conical Falcon tubes</td>
			<td>BD (Falcon)</td>
			<td>352070</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Universals</td>
			<td>Corning (Gosselin)</td>
			<td>E5633-063</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 ml syringe</td>
			<td>BD (Plastipak)</td>
			<td>300013</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oral dosing needle (16G x 75 mm) curved</td>
			<td>Vet Tech</td>
			<td>DE005</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microbanks (Cryovial)</td>
			<td>Pro-Lab Diagnostics</td>
			<td>PL.170/Y</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IVIS Spectrum CT</td>
			<td>Caliper- a PerkinElmer Company</td>
			<td>133577 Rev A/ Spectrum CT</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6kVA UPS</td>
			<td>Caliper- a PerkinElmer Company</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>XGI-8 anesthesia system</td>
			<td>Caliper- a PerkinElmer Company</td>
			<td>118918</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>XAF-8 Anaesthesia filter charcoal</td>
			<td>Caliper- a PerkinElmer Company</td>
			<td>118999/00</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Living Image v4.3.1 SP1</td>
			<td>Caliper- a PerkinElmer Company</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Benchtop shaking incubator</td>
			<td>New Brunswick Scientific</td>
			<td>Innova 44</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

4d multimodality imaging of citrobacter rodentium infections in mice

इस प्रोटोकॉल अनुलंबीय संक्रमण चक्र के एक चार आयामी (4D) फिल्म उत्पन्न करने के लिए एकीकृत μCT (DLIT-μCT) के साथ समग्र 3 डी प्रकाश फैलाना इमेजिंग टोमोग्राफी और इस डेटा के बाद के उपयोग का उपयोग कर एक bioluminescent बैक्टीरिया के संक्रमण पर नजर रखने के लिए आवश्यक कदम की रूपरेखा. 4D संक्रमण फिल्मों को विकसित करने के लिए और एक IVIS स्पेक्ट्रम सीटी का उपयोग कर बैक्टीरियल संक्रमण के अध्ययन के लिए DLIT-μCT इमेजिंग मान्य करने के लिए, हम bioluminescent सी. के साथ संक्रमण का इस्तेमाल किया चूहों में खुद को सीमित कोलाइटिस का कारण बनता है जो rodentium,. इस प्रोटोकॉल में, हम bioluminescent सी. के साथ चूहों के संक्रमण की रूपरेखा तैयार rodentium और दैनिक DLIT-μCT इमेजिंग और 8 दिन के लिए मल से बैक्टीरिया शुमार द्वारा उपनिवेशन की गैर इनवेसिव निगरानी. IVIS स्पेक्ट्रम सीटी का उपयोग एक ही इमेजिंग मंच का उपयोग ऑप्टिकल और μCT स्कैन की सहज सह पंजीकरण की सुविधा. कम खुराक μCT साधन चूहों की इमेजिंग सक्षम बनाता हैसंचयी विकिरण से कलाकृतियों के कारण के बिना 3 डी में bioluminescent बैक्टीरिया foci के विस्तृत संरचनात्मक स्थानीयकरण उपलब्ध कराने के संक्रमण के दौरान कई बार अंक पर बंद हुए. महत्वपूर्ण बात है, संक्रमित चूहों की 4D फिल्मों विवो में बैक्टीरियल बसाना गतिशीलता पर नजर रखने के लिए एक शक्तिशाली विश्लेषणात्मक उपकरण प्रदान करते हैं.

5 एक्स 9 10 CFU सी. साथ C57BL/6J चूहों का संक्रमण rodentium एक अच्छी तरह से वर्णित बैक्टीरियल संक्रमण मॉडल और एक खुद को सीमित गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल संक्रमण में परिणाम है कि दिन में 6-8 के बाद संक्रमण के बीच और 3 से 4 सप्ताह 2,14 के बीच रहता चोटियों. संक्रमण murine प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा आंतों लुमेन तक ही सीमित है और एक परिणाम के रूप में, बैक्टीरिया लगातार मल में बहा रहे हैं. सी. द्वारा चूहों के औपनिवेशीकरण rodentium मल, या bioluminescence इमेजिंग 2,3 से सीधे बैक्टीरियल शुमार द्वारा गैर invasively नजर रखी जा सकती है. यह पांडुलिपि 3 डी और सी के 4D multimodality इमेजिंग प्रदर्शन के लिए एक अनुकूलित प्रोटोकॉल की रूपरेखा संक्रमण के दौरान जीवाणु लोड और स्थानीयकरण पर नजर रखने के लिए चूहों के भीतर rodentium. चित्रा 1 में प्रस्तुत परिणामों सफल 4D इमेजिंग के लिए आवश्यक हैं कि नियंत्रण प्रदर्शित करता है. पहले चूहों के संक्रमण के लिए यह रोक करने के लिए आवश्यक हैइस्तेमाल किया बैक्टीरियल inoculum bioluminescent (चित्रा 1 ए) है कि मेरा और उस bioluminescent सी. के साथ एक माउस की मौखिक नलिका - पोषण का पालन संकेत जानवर के पेट में नहीं है और फेफड़ों (चित्रा 1 बी) 16 में मनाया जा सकता है कि rodentium,. Bioluminescence इमेजिंग का उपयोग कर बैक्टीरियल उपनिवेशवाद की निगरानी के अलावा, यह मल में बैक्टीरियल संख्या यों के लिए अच्छा अभ्यास है, गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल mucosa के जीवाणु उपनिवेशवाद का एक अप्रत्यक्ष माप के रूप में प्रयोग किया जाता है जो चित्रा 2 C57BL6 / जम्मू, 8 से लिया मल में विशिष्ट जीवाणु लोड दर्शाता है. ~ 5 एक्स 9 10 CFU ICC180 से संक्रमित हैं और दिन में 6-7 तक दिन 2 गड़बड़ी से 8 दिन पीआई औपनिवेशीकरण वृद्धि के लिए नजर रखी गई है कि चूहों जहां ~ 5 में संक्रमण चोटियों 10 x 10 CFU / छ, पिछली रिपोर्टों 2,3,17 के साथ कतार में है. Evalua के महत्व पर जोरटिंग एक माउस, आंकड़े -1 बी और 3 के साथ ही वीडियो 1 में संक्रमण के प्रसार को सी. पीछा कर एक ही माउस से उत्पन्न किया गया है जैसा कि ऊपर वर्णित rodentium संक्रमण,. दैनिक DLIT-μCT एक संरचनात्मक संदर्भ के रूप में कंकाल का उपयोग कर, यह माउस के भीतर bioluminescent बैक्टीरिया के स्थानिक वितरण का मूल्यांकन करने के लिए इस्तेमाल किया गया था. चित्रा 3 में 3 महत्वपूर्ण समय अंक गड़बड़ी पर ICC180 से संक्रमित एक C57BL/6J माउस का DLIT-μCT पुनर्निर्माण दर्शाता दिन 3 पीआई छोटे bioluminescent foci के स्थानिक वितरण में थोड़ा परिवर्तन के साथ दिन 5 पीआई द्वारा bioluminescence तीव्रता में एक उदारवादी वृद्धि दिखा रहे हैं, जो पेट में मनाया जा सकता है. दिन 7 पीआई में हम bioluminescence में एक महत्वपूर्ण वृद्धि हुई है और पूरे पेट के पार bioluminescent foci के प्रसार को मनाया. वीडियो 1 ICC180 साथ दिन 1-8 गड़बड़ी से 3 डी DLIT-μCT पुनर्निर्माण का एक संकलन है और सी. दिखाता हैदिन में पेट के लिए दिनों से पेट में 4-6 पीआई बैक्टीरियल संख्या दिन पर बैक्टीरियल foci के पूरे बृहदान्त्र को शामिल किया गया है, जहां 7 पीआई बढ़ता जा तक का विस्तार 3 पीआई फैलता है जो दिन 1-2 पीआई के बीच समीपस्थ जठरांत्र पथ के भीतर rodentium. सुबह 8 पीआई में केवल दो अलग जीवाणु foci के प्रॉक्सिमल और बाहर पेट में मौजूद हैं. कालानुक्रमिक क्रम में हर समय बिंदु पर पूर्ण 3 डी पुनर्निर्माण को देखने की क्षमता मेजबान रोगज़नक़ बातचीत का विश्लेषण करने के लिए एक शक्तिशाली उपकरण का प्रतिनिधित्व करता है और एक ही डाटासेट की अभी भी एक 3 डी से व्याख्या करने के लिए आसान है. <img alt="चित्रा 1" src="/files/ftp_upload/50450/50450fig1.jpg" /> चित्रा 1. एक की 2D bioluminescence इमेजिंग) Bioluminescent सी. inoculum के 200 μl के साथ मौखिक नलिका - पोषण का पालन rodentium ICC180 inoculum और बी) एक माउस. Arrowhead (&gt;) bioluminescent सी. दिखाता है rodentium </<html> उन्हें&gt; पेट में. <img alt="चित्रा 2" src="/files/ftp_upload/50450/50450fig2.jpg" /> चित्रा 2. सी. rodentium बसाना गतिशीलता. सी की मात्रा rodentium कॉलोनी 8 दिनों पीआई के लिए मल से इकाइयों के गठन <img alt="चित्रा 3" fo:content-width="3in" fo:src="/files/ftp_upload/50450/50450fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50450/50450fig3.jpg" /> चित्रा 3. Bioluminescent सी. के विसरित प्रकाश इमेजिंग टोमोग्राफी-μCT स्कैन दिन 3, 5 और 7 पीआई Arrowhead (&gt;) पर नजर रखी एक माउस से rodentium संक्रमण colonic बसाना दिखाता है. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/50450/50450fig3large.jpg" target="_blank">बड़ा आंकड़ा देखने के लिए यहां क्लिक करें</a> . वीडियो 1.पी :/ / www.jove.com/files/ftp_upload/50450/LAB_MEDIA_50450_Frankel_Video1.wmv &quot;लक्ष्य =&quot; _blank &quot;&gt; वीडियो देखने के लिए यहां क्लिक करें. एक माउस से सी. rodentium संक्रमण की 4D फिल्म दिनों 1-8 गड़बड़ी से निगरानी

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4D Multimodality Imaging of Citrobacter rodentium Infections in Mice

बहु - साधन इमेजिंग छोटे पशु मॉडल में बैक्टीरियल उपनिवेशवाद के अध्ययन के लिए एक मूल्यवान दृष्टिकोण है. इस प्रोटोकॉल bioluminescent साथ चूहों के संक्रमण की रूपरेखा<em&gt; Citrobacter rodentium</em&gt; और बैक्टीरियल उपनिवेशवाद के अनुदैर्ध्य निगरानी की एक 4D फिल्म बनाने के लिए μCT इमेजिंग के साथ समग्र 3 डी प्रकाश फैलाना इमेजिंग टोमोग्राफी का उपयोग<em&gt; सी. rodentium</em&gt; संक्रमण.

के 4D multimodality इमेजिंग<em&gt; Citrobacter rodentium</emचूहे में&gt; संक्रमण

This protocol outlines the steps required to  longitudinally monitor a bioluminescent bacterial infection using composite 3D diffuse light imaging ...

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

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