Name: come to the light side: in vivo monitoring of pseudomonas aeruginosa biofilm infections in chronic wounds in a diabetic hairless murine model
Uploaded: 2017-10-10T13:00:00
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著者らはこの作業 (グラント # #7-13-BS-180)、トレーニングと、生体内でイメージ投射システムへのアクセスを提供するためミシガン州立大学研究技術支援施設を支援する米国糖尿病協会を感謝したいとミシガン州大学調査病理組織学的研究室マウス生検病理組織学的検査のためを処理するため

動物実験は機関動物ケアおよび使用委員会のミシガン州立大学によって承認されました。
 1. 閉塞性ドレッシングの準備やシリコーン スペーサー <ol><li>透明な閉塞性ドレッシングをカットして正方形約 1 cm × 1 cm ハサミで</li>。
	<li>カット 10 mm 丸 10 mm 生検パンチ センター 5 mm 生検を使用して 0.5 mm 厚のシリコン シート 10 mm の円の中にパンチとしっかりとフォームに穴?...

<ol>
	<li>James, G. A., 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=Biofilms+in+chronic+wounds.">Biofilms in chronic wounds.</a> Wound Repair Regen. 16 (1), 37-44 (2008).</li><li>Gordois, A., Scuffham, P., Shearer, A., Oglesby, A., Tobian, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+health+care+costs+of+diabetic+peripheral+neuropathy+in+the+US.">The health care costs of diabetic peripheral neuropathy in the US.</a> Diabetes Care. 26 (6), 1790-1795 (2003).</li><li>Reiber, G. E., McDonell, M. B., Schleyer, A. M., Fihn, S. D., Reda, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+comprehensive+system+for+quality+improvement+in+ambulatory+care:+assessing+the+quality+of+diabetes+care.">A comprehensive system for quality improvement in ambulatory care: assessing the quality of diabetes care.</a> Patient Educ Couns. 26 (1-3), 337-341 (1995).</li><li>Driver, V. R., Fabbi, M., Lavery, L. A., Gibbons, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+costs+of+diabetic+foot:+The+economic+case+for+the+limb+salvage+team.">The costs of diabetic foot: The economic case for the limb salvage team.</a> J Vasc Surg. 52 (Suppl 3), 17S-22S (2010).</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 (4), 593-603 (1995).</li><li>Rocchetta, H. L., 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=Validation+of+a+noninvasive,+real-time+imaging+technology+using+bioluminescent+Escherichia+coli+in+the+neutropenic+mouse+thigh+model+of+infection.">Validation of a noninvasive, real-time imaging technology using bioluminescent Escherichia coli in the neutropenic mouse thigh model of infection.</a> Antimicrob Agents Chemother. 45 (1), 129-137 (2001).</li><li>Kadurugamuwa, J. L., 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=Rapid+direct+method+for+monitoring+antibiotics+in+a+mouse+model+of+bacterial+biofilm+infection.">Rapid direct method for monitoring antibiotics in a mouse model of bacterial biofilm infection.</a> Antimicrob Agents Chemother. 47 (0066-4804), 3130-3137 (2003).</li><li>Anderl, J. N., Franklin, M. J., Stewart, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+antibiotic+penetration+limitation+in+Klebsiella+pneumoniae+biofilm+resistance+to+ampicillin+and+ciprofloxacin.">Role of antibiotic penetration limitation in Klebsiella pneumoniae biofilm resistance to ampicillin and ciprofloxacin.</a> Antimicrob Agents Chemother. 44 (7), 1818-1824 (2000).</li><li>Morton, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+systematic+approach+for+establishing+humane+endpoints.">A systematic approach for establishing humane endpoints.</a> ILAR J. 41 (2), 80-86 (2000).</li><li>Dunn, L., 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=Murine+model+of+wound+healing.">Murine model of wound healing.</a> J Vis Exp. (75), e50265 (2013).</li><li>Zhao, 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=Delayed+wound+healing+in+diabetic+(db/db)+mice+with+Pseudomonas+aeruginosa+biofilm+challenge+-+a+model+for+the+study+of+chronic+wounds.">Delayed wound healing in diabetic (db/db) mice with Pseudomonas aeruginosa biofilm challenge - a model for the study of chronic wounds.</a> Wound Repair Regen. 18 (5), 467-477 (2010).</li><li>Holley, A. K., Xu, Y., Noel, T., Bakthavatchalu, V., Batinic-Haberle, I., St. Clair, D. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Manganese+superoxide+dismutase-mediated+inside-out+signaling+in+HaCaT+human+keratinocytes+and+SKH-1+mouse+skin.">Manganese superoxide dismutase-mediated inside-out signaling in HaCaT human keratinocytes and SKH-1 mouse skin.</a> Antioxid Redox Signal. 20 (15), 2347-2360 (2014).</li><li>Abbas, S., Alam, S., Pal, A., Kumar, M., Singh, D., Ansari, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=UVB+exposure+enhanced+benzanthrone-induced+inflammatory+responses+in+SKH-1+mouse+skin+by+activating+the+expression+of+COX-2+and+iNOS+through+MAP+kinases/NF-&#312;B/AP-1+signalling+pathways.">UVB exposure enhanced benzanthrone-induced inflammatory responses in SKH-1 mouse skin by activating the expression of COX-2 and iNOS through MAP kinases/NF-&#312;B/AP-1 signalling pathways.</a> Food Chem Toxicol. 96, 183-190 (2016).</li><li>Watters, C., Everett, J. A., Haley, C., Clinton, A., Rumbaugh, K. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insulin+treatment+modulates+the+host+immune+system+to+enhance+Pseudomonas+aeruginosa+wound+biofilms.">Insulin treatment modulates the host immune system to enhance Pseudomonas aeruginosa wound biofilms.</a> Infect Immun. 82 (1), 92-100 (2014).</li></ol>

ここで我々 は、翻訳、再現性のある、柔軟なモデルの作成に多くの利点を持つ糖尿病慢性創傷でバイオ フィルムの研究のための新しいマウスモデルをについて説明します。
最初の技術革新は、ヘアレス マウスの使用です。糖尿病の慢性創傷治癒の10、11を勉強する他のマウスのモデルが開発されているが、すべてはワックス?...

バイオ フィルムの慢性の傷1の解像度が低い要因として強調表示されている高分子物質のマトリックスに埋め込まれた微生物の複雑なコミュニティであります。これらの高度に組織化された、永続的な微生物集団の研究は、四肢周辺変質的な知覚メカニズムに血行不良が検出されない病変2につながる糖尿病の患者のため特に重要です。アメリカ合衆国では、糖尿病患者の 15% は自分たちの生活の中に、少なくとも 1 つの潰瘍を開発すると推定されます。これは無量の感情的、社会的負担を述べない治療3,4で約 280 億ドルの経済的な支出に変換します。傷のベッドで癒しのイベントでこれらのバイオ フィルムに与える影響を永続化する微生物ができる要因を理解することは、影響を受ける患者のためのより良いケアを駆動し、新しい処置のアプローチの開発を推進することが不可欠です。したがって、再現で変換可能な体内細菌のホストの相互作用の探索にモデルの確立が重要です。
慢性の傷でバイオ フィルムの影響を研究する、マウスモデルを正常に開発されています。ただし、これらのモデルは、しばしば、髪の種を利用し、犠牲にされた動物が、時間がかかり、高価なから摘出組織の細菌細胞のプレート カウントによってバイオ フィルム クリアランスを評価します。
感染症の評価における動物の終了点サンプリング バイオフォトニック代替最初、Contagらにより提案されました。(1995 年)5,人は抗生物質の治療効果を測定する恒常発光サルモネラから発光をキャプチャする手法を開発しました。他の生物発光発光細菌の活用の研究が続いた。たとえば、Rochettaら。(2001 年)6検証を激化させた電荷結合素子を用いた発光を測定することにより大腸菌太もも感染症のマウスを研究する感染症モデルおよび後で、Kadurugamuwaら。(2003 年)7は黄色ブドウ球菌マウスにおけるカテーテル治癒モデルにおけるいくつかの抗生物質の有効性を調査するための設計されたひずみの性質を発光の光子を利用しました。
ここで特徴づけられるメソッドを提示ヘアレス マウスの糖尿病を誘発する、制作し膿の前もって形成された発光バイオ フィルムで傷を予防接種、バイオフォトニック感染のモニタリングを実施する簡単なプロトコル生体内でイメージ投射システムを使用しています。直通快速、その場で、慢性の傷でバイオ フィルムを評価する非侵襲的かつ定量的プロセスを提供していますさらに、詳細な分析により、癒しの顕微鏡イメージング傷、断続的な採血のためなどサイトカイン測定と組織学のためのターミナルの組織コレクション。

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Opsite</td>
			<td>Smith &#38; Nephew</td>
			<td>Model 66000041</td>
			<td>Smith &#38; Nephew Flexfix Opsite Transparent Adhesive Film Roll 4&#34; x 11yards</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SKH-1 mice Crl:SKH1-Hrhr</td>
			<td>Charles River Breeding Laboratories</td>
			<td>SKH1</td>
			<td>Hairless mice, 8 weeks old</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Streptozotocin (STZ)</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>S0130-1G</td>
			<td>Streptozocin powder, 1g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AccuChek glucometer</td>
			<td>Accu-Chek Roche</td>
			<td>Art No. 05046025001</td>
			<td>ACCU-CHEK CompactPlus Diabetes Monitoring Care Kit</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pseudomonas aeruginosa Xen 41</td>
			<td>Perkin Elmer</td>
			<td>119229</td>
			<td>Bioluminescent Pseudomonas aeruginosa</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polycarbonate membrane filters</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>P9199</td>
			<td>Millipore polycarbonate membrane filters with 0.2 &#956;m pore size</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbelcco phosphate buffer saline (DPBS)</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>D8537</td>
			<td>PBS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tryptic soy agar</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>22091</td>
			<td>Culture agar</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Meloxicam</td>
			<td>Henry Schein Animal Health</td>
			<td>49755</td>
			<td>Eloxiject (Meloxicam) 5mg/mL, solution for injection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10% povidone-iodine (Betadine)</td>
			<td>Purdue Products LP</td>
			<td>301879-OA</td>
			<td>Swabstick, Betadine Solution. Antiseptic. Individ. Wrapped, 200/case</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4% paraformaldehyde</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>AAJ61899AK</td>
			<td>Alfa Aesar Paraformaldehyde, 4% in PBS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Capillary glass tube</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>22-362-566</td>
			<td>Heparinized Micro-Hematocrit Capillary Tubes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicone to make splints</td>
			<td>Invitrogen Life Technologies Corp</td>
			<td>P-18178</td>
			<td>Press-to-Seal Silicone Sheet, 13cm x 18cm, 0.5mm thick, set of 5 sheets</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tryptic soy broth</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>22092</td>
			<td>Culture broth</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IVIS Spectrum</td>
			<td>Perkin Elmer</td>
			<td>124262</td>
			<td>In vivo imaging system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IVIS Spectrum Isolation chamber</td>
			<td>Perkin Elmer</td>
			<td>123997</td>
			<td>XIC-3 animal isolation chamber</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEPA filter</td>
			<td>Teleflex</td>
			<td>28022</td>
			<td>Gibeck ISO-Gard HEPA Light number 28022</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biopsy punches</td>
			<td>VWR International Inc</td>
			<td>21909-142</td>
			<td>Disposable Biopsy Punch, 5mm, Sterile, pack of 50.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biopsy punches</td>
			<td>VWR International Inc</td>
			<td>21909-140</td>
			<td>Disposable Biopsy Punch, 4mm, Sterile, pack of 50.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glucose</td>
			<td>J.T.Baker</td>
			<td>1916-01</td>
			<td>Dextrose, Anhydrous, Powder</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Citric acid</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>C2404-100G</td>
			<td>Citric Acid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mastisol</td>
			<td>Eloquest Healthcare</td>
			<td>HRI 0496-0523-48</td>
			<td>Mastisol Medical Liquid Adhesive 2/3 mL vial, box of 48</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Corning 96-well black plates</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>07-200-567</td>
			<td>96-well clear bottom black polysterene microplates</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>25 gauge 5/8 inch needle</td>
			<td>BD</td>
			<td>305122</td>
			<td>Regular bevel needle</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bransonic M Ultrasonic Cleaning Bath</td>
			<td>Branson Ultrasonics</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Ultrasonic Cleaner</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

come to the light side: in vivo monitoring of pseudomonas aeruginosa biofilm infections in chronic wounds in a diabetic hairless murine model

慢性の傷、特に糖尿病患者での構造化されたバイオ フィルムとしての細菌の存在は、創傷治癒や解像度を防ぐためと考えられます。慢性マウスモデルの傷は、微生物とホストの間の根本的な相互作用を理解するために使用されています。これまで開発したモデルは、髪の動物の使用は、細菌による傷組織のターミナル ・ コレクションに依存します。これらのモデルに重要な洞察を得た、この実験動物の大きい数が必要です、サンプリングは時間がかかります。慢性創傷におけるバイオ フィルムの進行を評価するいくつかの最適な革新を組み込んだ新規マウスモデルを開発した:) それは毛の取り外しのための必要性を排除、ヘアレス マウスを利用してb) 永続化の即時評価とホストにこれらのコミュニティの効果を可能にする傷に前もって形成されたバイオ フィルムを適用されます。c) 遺伝子組み換え生物発光菌緑膿菌、感染症の研究ごとに必要な動物の数を減らすをリアルタイムで監視できるように、光を定量化することでバイオ フィルムの進行を監視します。このモデルで単一の全深さの傷は STZ 誘発糖尿病マウスの裏面に生産、膿発光ひずみ Xen 41 のバイオ フィルムを接種しました。傷からの光出力生体内イメージング システムに、生体内でその場で急速なバイオ フィルムの可視化と傷内バイオ フィルム細菌の局在に毎日記録されます。この手法は柔軟な遺伝子組み換え種、複数種バイオ フィルムなど、他の微生物を調査する使用することができ、抗菌閉塞性ドレッシングを含む抗バイオ フィルム戦略をテストで特別な価値があります。

この新しいモデルを開発する c57bl/6 j マウスを過去に使用した上毛 SKH 1 の活用において多くの利点が見られました。通常 STZ 注射を受ける動物糖尿病の発症と緩やかな減量を経験します。ただし、傷の癒しの実験以前による所内ダンらによって提示されたモデルを再現します。(2012 年)9 c57bl/6 j、急激な体重減少を使用していた (...

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Come to the Light Side: In Vivo Monitoring of Pseudomonas aeruginosa Biofilm Infections in Chronic Wounds in a Diabetic Hairless Murine Model

光側に来る: In Vivo糖尿病ヘアレス マウス モデルにおける慢性創傷における緑膿菌バイオ フィルム感染症の監視

ここで我々 はリアルタイム、非侵襲的発光緑膿菌のバイオ フィルム創傷感染の監視のヘアレス マウスを用いた新規糖尿病マウスモデルをについて説明します。このメソッドは、他の菌種と複数種バイオ フィルムを含む、遺伝子組換え微生物の感染症を評価および antibiofilm 戦略の有効性をテストして合わせることができます。

The presence of bacteria as structured biofilms in chronic wounds, especially in diabetic patients, is thought to prevent wound healing and resolution. ...

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Come to the Light Side: In Vivo Monitoring of Pseudomonas aeruginosa Biofilm Infections in Chronic Wounds in a Diabetic Hairless Murine Model

Pseudomonas aeruginosa and Saccharomyces cerevisiae Biofilm in Flow Cells

Pseudomonas aeruginosa and Saccharomyces cerevisiae Biofilm in Flow Cells

フローセル内の緑膿菌と出芽酵母のバイオフィルム

Many microbial cells have the ability to form sessile microbial communities defined as biofilms that have altered physiological and pathological ...

RNA Isolation of Pseudomonas aeruginosa Colonizing the Murine Gastrointestinal Tract

RNA Isolation of Pseudomonas aeruginosa Colonizing the Murine Gastrointestinal Tract

のRNAの単離緑膿菌マウス消化管に定着

Pseudomonas aeruginosa (PA) infections result in significant morbidity and mortality in hosts with compromised immune systems, such as patients with ...

Induction of Graft-versus-host Disease and In Vivo T Cell Monitoring Using an MHC-matched Murine Model

Induction of Graft-versus-host Disease and In Vivo T Cell Monitoring Using an MHC-matched Murine Model

移植片対宿主病の誘導および<emインビボで&gt;</emMHCマッチしたマウスモデルを使用する&gt; T細胞のモニタリング

Graft-versus-host disease (GVHD) is the limiting barrier to the broad use of bone marrow transplant as a curative therapy for a variety of hematological ...

Use of Artificial Sputum Medium to Test Antibiotic Efficacy Against Pseudomonas aeruginosa in Conditions More Relevant to the Cystic Fibrosis Lung

Use of Artificial Sputum Medium to Test Antibiotic Efficacy Against Pseudomonas aeruginosa in Conditions More Relevant to the Cystic Fibrosis Lung

に対する抗生物質の有効性をテストするための人工痰培地の使用<em&gt;緑膿菌（Pseudomonas aeruginosa）</em&gt;肺嚢胞性線維症へのより適切な条件で

There  is growing concern about the relevance of in vitro antimicrobial  susceptibility tests when applied to isolates of P. aeruginosa from  cystic ...

Long Term Chronic Pseudomonas aeruginosa Airway Infection in Mice

Long Term Chronic Pseudomonas aeruginosa Airway Infection in Mice

長期的な慢性<em&gt;緑膿菌</emマウスにおける&gt;気道感染

A mouse model of chronic airway infection is a key asset in cystic fibrosis (CF) research, although there are a number of concerns regarding the model ...

Pseudomonas aeruginosa Induced Lung Injury Model

Pseudomonas aeruginosa Induced Lung Injury Model

緑膿菌誘発肺傷害モデル

In order to study human acute lung injury and pneumonia, it is important to develop animal models to mimic various pathological features of this disease. ...

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

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

微生物群集を学びます<em&gt;インビボ</em&gt;：ホスト間の媒介の相互作用のモデル<em&gt;カンジダ</em&gt;と<em&gt;緑膿菌</em&gt;航空で

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

Visualizing the Effects of Sputum on Biofilm Development Using a Chambered Coverglass Model

チェンカバーガラスモデルを用いたバイオフィルム開発に関する痰の効果を可視化

Biofilms consist of groups of bacteria encased in a self-secreted matrix. They play an important role in industrial contamination as well as in the ...

A Delayed Inoculation Model of Chronic Pseudomonas aeruginosa Wound Infection

A Delayed Inoculation Model of Chronic Pseudomonas aeruginosa Wound Infection

慢性緑膿菌創傷感染の遅延接種モデル

Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) is a major nosocomial pathogen of increasing relevance to human health and disease, particularly in the setting of ...

Assessing Biofilm Dispersal in Murine Wounds

ネズミの創傷におけるバイオフィルム分散の評価

Biofilm-related infections are implicated in a wide array of chronic conditions such as non-healing diabetic foot ulcers, chronic sinusitis, reoccurring ...

光側に来る: In Vivo糖尿病ヘアレス マウス モデルにおける慢性創傷における緑膿菌バイオ フィルム感染症の監視

光側に来る: In Vivo糖尿病ヘアレスマウスモデルにおける慢性創傷における緑膿菌バイオフィルム感染症の監視