Name: evaluation of host-pathogen responses and vaccine efficacy in mice
Uploaded: 2019-02-22T13:30:00
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この作品は、オハイオ州立大学から 1R01AI125560-01 とスタートアップの資金によって支えられました。

IACUC ガイドラインに従って、オハイオ州立大学 IACUC によって承認されたプロトコルに続く生きている動物で実験を行った。C57bl/6 マウスは、すべての予防接種や感染症で使用されました。男性と女性の両方のマウスは NIH のガイドラインに従って各グループで使用されます。グループごとのペット数は実験グループの転帰の予測の違いによる検出力の計算によって決定されました。たとえば?...

百日咳感染症ワクチン誘発される免疫を研究するここで説明した包括的なプロトコルも様々 な他の病原体に対するホスト評価が許可されます。プロトコルは、予防接種を提供、次のワクチンの有効性を確認する方法をについて説明します病原体の挑戦、そして免疫機能の並列の郭清。他の病原体を研究するために、プロトコルに適応させる、いくつかのパラメーターは変更する必要が...

ワクチンは 20 世紀の最も偉大な公衆衛生の成果の 1 つを表すけれども、私たちまだ理解していない完全に、成功したワクチンは、防御免疫を刺激するメカニズム。分子生物学の同定 (e.g、細胞の活性化マーカー、細胞亜型の拡大、遺伝子発現のパターン) 誘発後予防接種を予測し、効果を生成するための情報の茄多を提供しています。免疫応答。宿主-病原体応答の複雑さは、体外で細胞培養システム1を使用して適切にレプリケートできません。生体内でワクチンのモデルは、付随してホスト内で複数の免疫細胞の種類を評価する設計されています。これはワクチン抗原処理とプレゼンテーション、各種サイトカイン分泌と免疫細胞の拡大を特性評価する際の利点を提供します。ここで説明したプロトコルでは、局所および全身の免疫反応の評価と関心の組織における病原体の負担の定量化をワクチンの有効性を決定するための詳細な方法を提供します。ここで紹介されている例は、百日咳(百日咳) 病原体の実験的ワクチンの有効性をテストします。
百日咳は、呼吸器疾患百日咳 (百日咳)2,3の病因は、グラム陰性菌です。感染した人 (症候性または無症候性) と密接な接触は感染、植民地化および疾患につながります。にもかかわらず、重要なグローバル ワクチン報道4百日咳は世界中多くの国で復調病と見なされます、予防可能な小児死亡5,6,7,の主な原因は、8.、2015 年に百日咳と百日咳に含まれていた国立研究所のアレルギーおよび感染症 (NIAID) 新興感染病原体のリストを与えるより良いワクチンの開発の必要性を強調長寿命の防御免疫。
現在、百日咳復活を制御する研究の活発な領域は、新規アジュバントと抗原全体細胞によって誘発される免疫応答を模倣するための最適な組み合わせを持つ次世代の無細胞百日咳ワクチン (aPV) の開発百日咳ワクチン (wPV)9。説明されたプロトコルを使用して、我々 は最近、現在 FDA 承認 aPV ボルデテラ植民地化因子 A の新規アジュバントの添加による (BcfA) の変更が百日咳細菌負荷のより効率的な削減の結果を報告しました。マウス肺10,11。この保護は、保護/th17 細胞 Th1 免疫プロファイル10ミョウバン誘起の Th1 ・ Th2 免疫応答の傾斜を伴っていた。このプロトコルは、詳細かつ包括的、ホストおよび様々 な病原体に対する免疫応答の同時評価を通じて最大の情報を取得する研究者を有効にすることです。
ここで説明したプロトコル最適な宿主免疫応答を確保するため、図 1に示す、代表的なワクチン スケジュールに従います。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:933px;" width="933">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:333px;">2L induction chamber</td>
			<td style="width:175px;">Vet Equip</td>
			<td style="width:119px;">941444</td>
			<td style="width:307px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:333px;">Fluriso</td>
			<td style="width:175px;">Vet One</td>
			<td style="width:119px;">V1 501017</td>
			<td>any brand is appropriate</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">Bordet Gengou Agar Base</td>
			<td style="width:175px;">BD bioscience</td>
			<td style="width:119px;">248200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:333px;">Casein</td>
			<td style="width:175px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">C-7078</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:333px;">Casamino acids</td>
			<td style="width:175px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">J851-500G</td>
			<td>Strainer Scholte (SS) media components</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:333px;">L-Glutamic acid</td>
			<td style="width:175px;">Research Products Int</td>
			<td style="width:119px;">G36020-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:333px;">L-Proline</td>
			<td style="width:175px;">Research Products Int</td>
			<td style="width:119px;">P50200-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:333px;">Sodium Chloride</td>
			<td style="width:175px;">Fisher</td>
			<td style="width:119px;">BP358-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:333px;">Potassium Phosphate monobasic</td>
			<td style="width:175px;">Fisher</td>
			<td style="width:119px;">BP362-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:333px;">Potassium Chloride</td>
			<td style="width:175px;">Fisher</td>
			<td style="width:119px;">P217-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:333px;">Magnesium Chloride hexahydrate</td>
			<td style="width:175px;">Fisher</td>
			<td style="width:119px;">M2670-500G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:333px;">Calcium Chloride</td>
			<td style="width:175px;">Fisher</td>
			<td style="width:119px;">C75-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:333px;">Tris base</td>
			<td style="width:175px;">Fisher</td>
			<td style="width:119px;">BP153-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:333px;">L-cysteine HCl</td>
			<td style="width:175px;">Fisher</td>
			<td style="width:119px;">BP376-100</td>
			<td>SS media suplements</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:333px;">Ferrous Sulfate heptahydrate</td>
			<td style="width:175px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">F-7002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:333px;">Niacin</td>
			<td style="width:175px;">Research Products Int</td>
			<td style="width:119px;">N20080-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:333px;">Glutathione</td>
			<td style="width:175px;">Research Products Int</td>
			<td style="width:119px;">G22010-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:26px;width:333px;">Ascorbic acid</td>
			<td style="width:175px;">Research Products Int</td>
			<td style="width:119px;">A50040-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:333px;">RPMI 1640</td>
			<td style="width:175px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td>11875093</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:333px;">FBS</td>
			<td style="width:175px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">F2442-500mL</td>
			<td>&#160;any US source, non-heat inactivated</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:333px;">gentamicin</td>
			<td style="width:175px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td>15710064</td>
			<td style="width:307px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:333px;">B-mercaptoethanol</td>
			<td style="width:175px;">Fisher&#160;</td>
			<td style="width:119px;">BP176-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:333px;">15mL dounce tissue grinder</td>
			<td style="width:175px;">Wheaton</td>
			<td>357544</td>
			<td>any similar brand is appropriate</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:333px;">Cordless Hand Homogenizer</td>
			<td style="width:175px;">Kontes/Sigma&#160;</td>
			<td style="width:119px;">Z359971-1EA</td>
			<td>any similar brand is appropriate</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:333px;">Instruments - scissors, curve scissors, forceps, fine forceps, triangle spreaders</td>
			<td style="width:175px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>any brand is appropriate</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:333px;">3mL syringes</td>
			<td style="width:175px;">BD bioscience</td>
			<td style="width:119px;">309657</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:333px;">15mL conical tubes</td>
			<td style="width:175px;">Fisher&#160;</td>
			<td style="width:119px;">339651</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:333px;">1.5mL microfuge tubes</td>
			<td style="width:175px;">Denville</td>
			<td style="width:119px;">C2170</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:333px;">70um cell strainers</td>
			<td style="width:175px;">Fisher&#160;</td>
			<td style="width:119px;">22363548</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:333px;">60mm plates</td>
			<td style="width:175px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">130181</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:333px;">48-well tissue culture plates</td>
			<td style="width:175px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td>08-772-1C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:333px;">1mL insulin syringe 28G1/2</td>
			<td style="width:175px;">Fisher Scientific/Excel Int.</td>
			<td style="width:119px;">14-841-31</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:333px;">Mouse IFN-gamma ELISA Ready-SET-Go! Kit</td>
			<td style="width:175px;">Invitrogen / eBioscience</td>
			<td style="width:119px;">50-173-21</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:333px;">Mouse IL-17 ELISA Ready-SET-Go! Kit</td>
			<td style="width:175px;">Invitrogen / eBioscience</td>
			<td style="width:119px;">50-173-77</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:333px;">Mouse IL-5 ELISA Ready-SET-Go! Kit</td>
			<td style="width:175px;">Invitrogen / eBioscience</td>
			<td style="width:119px;">50-172-09</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

evaluation of host-pathogen responses and vaccine efficacy in mice

ワクチンは、20 のth世紀の医学の驚異です。罹患率と死亡率に激減感染症によって引き起こされ、世界の寿命の顕著な増加に貢献しています。それにもかかわらず、課題のままワクチンの有効性を決定します。出現の証拠には、百日咳(百日咳) の現在の無細胞ワクチン (aPV) が最適ではない免疫を誘導することが示唆されました。したがって、主要な挑戦 (wPV) 全細胞ワクチンの副作用なし防御免疫を誘導する次世代ワクチンの設計です。ここで保護 Th1/th17 細胞表現型に対する免疫応答を傾けます、マウスの気道から百日咳チャレンジの良いクリアランスを促進する、有望な新規アジュバントの有効性のテストに使用したプロトコルについて述べる。この資料では、マウス免疫、細菌の接種や組織の採取、免疫応答の解析のためのプロトコルについて説明します。私たちのモデルの中でこのメソッドを使用して、次世代の有望な無細胞百日咳ワクチンによって誘発される重要なメカニズムを解明した正常に。このメソッドは、ワクチンの有効性を決定するために、伝染病のモデルに適用できます。

説明モデルは、宿主-病原体相互作用中にワクチンの効率性と免疫反応を評価する方法を示しています。図 1は、免疫マウスに感染して解析のためのティッシュを収穫に使用する代表的なワクチン スケジュールを示しています。図 2は、予防接種や細菌の乳酸菌を提供する捜査官を有効にするマウスを誘導するために用いら?...

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Evaluation of Host-Pathogen Responses and Vaccine Efficacy in Mice

ここで生体内でワクチンの評価のためのエレガントなプロトコルの有効性と宿主免疫応答を提示します。このプロトコルは、ウイルス、細菌、ワクチンのモデルまたは寄生病原体に対する適応ことができます。

宿主-病原体応答とマウスでワクチンの有効性の評価

Vaccines are a 20th century medical marvel. They have dramatically reduced the morbidity and mortality caused by infectious diseases and contributed to a ...

このプロトコルは、様々な病原体およびワクチン製剤に対する宿主応答の評価を可能にする。この技術の主な利点は、それが可含性動物モデルを使用して、生体内の細菌の負担および免疫応答の評価を可能にすることである。この手順を実証するのは、私の研究室の大学院生であるKacy Yountです。免疫のために、麻酔を受けた6〜12週齢のマウスのつま先ピンチに対する応答の欠如を確認し、関心のあるワクチンの0.1ミリリットルを有する28.5ゲージ針を備えた1ミリリットルのインスリン注射器をロードする。45度の角度で注射器を保持し、ベベルを上に向けて、針をマウスの三角に約5ミリメートル挿入し、ワクチンを注入する。針を筋肉に挿入して5~10秒間留め、注射器を180度回転させて、ベベルが下を向いてシールを作成し、ワクチンの漏れを防いでから注射部位からゆっくりと針を引き込みます。その後、完全に回復するまで、監視を使用して、そのケージにマウスを戻します。ブーストから約2週間後、免疫マウスに感染する。背胸部の擦り傷、肩甲骨と首の後ろで麻酔をかけたマウスをつかみ、マウスを直立して鼻にアクセスします。200マイクロリットルピペットチップを用いて、対象の細菌接種物の20~25マイクロリットルを動物の各ナレにゆっくりと塗布し、接種物全体が吸入されるまでマウスを保持する。次に、陰性対照として1群のマウスに等量の無菌PBSを送達する。適切な実験終点で、感染したマウス腹側を解剖板の上に置き、手足を固定します。70%エタノールで体を濡らし、骨盤の中央の腹部の下の皮膚を留め込むために鉗子を使用する。鋭利なはさみを使用して、下顎まで垂直に切り取り、腹壁から皮膚を解剖する。皮膚を死体の側面に移動して、無菌臓器収穫のための妨げられない畑を作り、肝臓またはその近くの胸部の下の無傷の腹胸を把握する。胸部に向かって腹膜を切って下消化管を露出させ、結腸を左に動かして脾臓を明らかにする。曲がった鉗子を使って脾臓をつかみ、はさみで結合組織を解剖する。次に、3ミリリットルのRPMIを含む15ミリリットルの円錐管に脾臓を入れ、氷の上に5%の胎児ウシ血清を入れる。鉗子を使用して、xyphoidプロセスで胸部を安定させ、ダイヤフラムを切開します。肺は収縮し、背骨に向かって落ちる必要があります。胸当てを取り除くために側面の胸部を切り開き、肺動脈と静脈を切って右肺の上葉を分離して取り除く。10%中性緩衝ホルマリンの15ミリリットル円錐管に少なくとも24時間固定し、左右の肺の残りのローブを分離する。その後、氷の上のPBSで1%カゼインの2ミリリットルを含む15ミリリットルの円錐管にローブを入れる。チップ付きの1ミリリットルのピペットマンを使用して、胸腔を満たす血液を採取し、血液を氷上の事前ラベル付き1.5ミリリットルマイクロ遠心チューブに移します。気管を覆う耳下腺、顎下腺、および顎下腺およびリンパ節を取り除き、気管を取り巻く保護膜を開いて取り除きます。細かい鉗子とはさみを使用して、気管を食道から慎重に分離し、他の結合組織は鎖骨の上から下顎骨の底まで慎重に分離する。気管を保持するために鉗子を使用し、鎖骨の上部に気管を切断します。気管を引き下げて弾力性を最大限に引き出し、下顎の底部の気管を喉頭のすぐ上に切り、約1センチメートルの組織を単離する。その後、PBSの氷の上に1%カゼインの0.3ミリリットルを含む、事前にラベル付けされた1.5ミリリットルのマイクロ遠心チューブに臓器を入れる。今、鼻への明確なアクセスのためにマウスを回し、70%エタノールで頭をスプレーします。手動で頭蓋骨の真後ろに動物をつかみ、鼻の底から始まり、上に移動し、鼻の柔らかい肉を切り取るためにはさみを使用しています。鼻の周りから毛皮、皮膚、ウィスカーを取り除き、曲線を下向きにしてナレスにハサミの先端を挿入します。目に向かって鼻の通路を切り開き、V状の形成を作り出す。次いで、微細な鉗子を使用して鼻中隔を採取し、軟部組織を形成内に集め、PBSの1%カゼインの0.3ミリリットルを含む1.5ミリリットルのマイクロ遠心分離チューブに、氷の上に組織を入れる。肺組織を処理するために、肺サンプルチューブの内容物全体を無菌15ミリリットルのDounceホモジナイザーに移し、害虫を使用して組織を均質化する。組織の大きな粒子が残らないまで試料を解体し、均質化懸濁液を元の15ミリリットルチューブに戻す。コロニー形成ユニットをめっきする0.3ミリリットルのアリコートを取り除き、残りのホモジネートを遠心分離により回収する。アリコート0.5ミリリットルの上清を、イライザによるサイトカイン発現分析まで摂氏20度で貯蔵するための事前ラベル付きマイクロ遠心チューブに入れた。次いで、希釈1回当たり0.9ミリリットルの無菌PBSで均質化された肺懸濁液を確保した0.1ミリリットルのアリコートを連続的に希釈し、滅菌三角スプレッダーを使用して、事前にラベル付けされた10%ボルデット・ゲンゴウプラスストレプトマイシンプレートに各経験的に選択した希釈液の0.1ミリリットルをプレートする。ここで、代表的な光学密度600の測定および計算は、細菌懸濁液の1つの光学密度を達成し、マウスに送達される100倍の希釈細菌接種を調製し、図示される。ワクチン抗原刺激の7日後、併用ワクチン群から免疫化された脾臓細胞はインターフェロンガンマを産生し、IL17は、IL5を大幅に調節する一方で、Tヘルパーを促進し、B百日感染時の免疫応答の17分極化を促進する。B百日症感染マウスの気道の問題から回収された細菌のコロニー形成ユニット列挙体は、対象となるワクチンの保護効果を評価するために使用することができる。組織壊死を避けるためにできるだけ迅速かつ効率的に作業し、回収された細菌の生存率を維持するために氷の上に単離された組織を保存します。ELISpotフローサイトメトリー、DNAおよびRNAの単離を行い、免疫細胞、分析物の産生を評価し、エピジェネティックおよびトランスクリプト分析を可能にします。ボルデテラpertussisなどの感染因子と協力する場合は、適切なPPEを着用し、病原体の伝染を防ぐために認定バイオセーフティキャビネットで作業することを忘れないでください。このプロトコルは、気道、特に鼻咽頭からのCFU列挙を詳述する。ワクチンおよび感染症分野における、鼻の細菌コロニー形成を標的にすることについての質問に取り組む。

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Use of an Optical Trap for Study of Host-Pathogen Interactions for Dynamic Live Cell Imaging

動的な生細胞イメージングのための宿主 - 病原体相互作用の研究のための光トラップの使用

Dynamic live cell imaging allows direct visualization of real-time interactions between cells of the immune system1, 2; however, the lack of spatial and ...

Use of the EpiAirway Model for Characterizing Long-term Host-pathogen Interactions

長期宿主 - 病原体相互作用を特徴付けるためのEpiAirwayモデルの利用

Nontypeable Haemophilus influenzae  (NTHi) are human-adapted Gram-negative bacteria that can cause recurrent and chronic infections of the respiratory ...

A Comparative Approach to Characterize the Landscape of Host-Pathogen Protein-Protein Interactions

ホスト病原体のタンパク質 - タンパク質相互作用の風景を特徴づけるために比較的アプローチ

Significant efforts were gathered to generate  large-scale comprehensive protein-protein interaction network maps. This is  instrumental to understand the ...

Transplantation of Tail Skin to Study Allogeneic CD4 T Cell Responses in Mice

マウスにおける同種のCD4 T細胞応答を研究する尾皮膚の移植

The study of T cell responses and their consequences during allo-antigen recognition requires a model that enables one to distinguish between donor and ...

Isolation of Salmonella typhimurium-containing Phagosomes from Macrophages

Isolation of Salmonella typhimurium-containing Phagosomes from Macrophages

サルモネラの分離-大食細胞のファゴゾームを含む

Salmonella typhimurium is a facultative intracellular bacterium that causes gastroenteritis in humans. After invasion of the lamina propria, S. ...

A Suction Blister Protocol to Study Human T-cell Recall Responses In Vivo

A Suction Blister Protocol to Study Human T-cell Recall Responses In Vivo

勉強する人間の T 細胞のリコール反応体内吸引水疱プロトコル

Cutaneous antigen-recall models allow for studies of human memory responses in vivo. When combined with skin suction blister (SB) induction, this model ...

Characterization of Thymus-dependent and Thymus-independent Immunoglobulin Isotype Responses in Mice Using Enzyme-linked Immunosorbent Assay

酵素抗体法を用いたマウスにおける胸腺依存性および胸腺非依存性免疫グロブリン アイソタイプ反応の評価

Antibodies, also termed as immunoglobulins (Ig), secreted by differentiated B lymphocytes, plasmablasts/plasma cells, in humoral immunity provide a ...

Evaluation of Zika Virus-specific T-cell Responses in Immunoprivileged Organs of Infected Ifnar1-/- Mice

Evaluation of Zika Virus-specific T-cell Responses in Immunoprivileged Organs of Infected Ifnar1-/- Mice

ジカ ウイルス特異 Immunoprivileged 臓器感染 Ifnar1-/-マウスの T 細胞応答の評価

The Zika virus (ZIKV) can induce inflammation in immunoprivileged organs (e.g., the brain and testis), leading to the Guillain-Barr&#233; syndrome and ...

Infection of Zebrafish Larvae with Aspergillus Spores for Analysis of Host-Pathogen Interactions

Infection of Zebrafish Larvae with Aspergillus Spores for Analysis of Host-Pathogen Interactions

宿主と病原体の相互作用の解析のためのゼブラフィッシュ幼虫のア スペルギルス 胞子の感染

Invasive aspergillosis (IA) is one of&#160;the most common fungal infections among immunocompromised individuals. Despite the availability of antifungal ...

Label-Free Quantitative Proteomics Workflow for Discovery-Driven Host-Pathogen Interactions

発見駆動型宿主間相互作用のためのラベルフリー定量プロテオミクスワークフロー

The technological achievements of mass spectrometry (MS)-based quantitative proteomics opens many undiscovered avenues for analyzing an organism&#8217;s ...