Name: applying advanced in vitro culturing technology to study the human gut microbiota
Uploaded: 2019-02-15T14:45:00
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양 오드리 토마스 Gahring 그녀의 GC/MS 작동에 대 한 인정 이다. 우리 또한 마시모 Marzorati 원고를 편집 하는 것을 감사 하 고 싶습니다.

1. 재료 및 준비
참고: 정의 된 중간 파우더로 구입 ( 재료의 표참조). G/L에서 정의 된 매체의 구성은 다음: 포도 당 (0.4), 효 모 추출 물 (3.0), 특별 한 펩 (1.0), Mucin (2.0), L-시스테인-HCl (0.2), Xylan (0.5), 펙 틴 (2.0), Arabinogalactan (1.2).
<ol><li>
정의 된 매체 준비
	<ol>
<li>두 배 증류수, 이온을 제거 된 물 2 l 4 L 플라스 크를 채우십시오.</li>
		<li>정의 ?...

<ol>
	<li>Johansson, M., Larsson, J., Hansson, 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+two+mucus+layers+of+colon+are+organized+by+the+MUC2+mucin,+whereas+the+outer+layer+is+a+legislator+of+host-microbial+interactions.">The two mucus layers of colon are organized by the MUC2 mucin, whereas the outer layer is a legislator of host-microbial interactions.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (1), 4659-4665 (2011).</li><li>Xu, J., Gordon, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Honor+thy+symbionts.">Honor thy symbionts.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 100 (18), 10452-10459 (2003).</li><li>Jandhyala, S., Talukdar, R., Subramanyam, C., Vuyyuru, H., Sasikala, M., Reddy, D. <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+the+normal+gut+microbiota.">Role of the normal gut microbiota.</a> World Journal of Gastroenterology. 21 (29), 8787-8803 (2015).</li><li>Macfarlane, G., Macfarlane, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Models+for+intestinal+fermentation:+association+between+food+components,+delivery+systems,+bioavailability+and+functional+interactions+in+the+gut.">Models for intestinal fermentation: association between food components, delivery systems, bioavailability and functional interactions in the gut.</a> Current Opinion in Biotechnology. 18 (2), (2007).</li><li>McDonald, 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=Simulating+distal+gut+mucosal+and+luminal+communities+using+packed-column+biofilm+reactors+and+an+in+vitro+chemostat+model.">Simulating distal gut mucosal and luminal communities using packed-column biofilm reactors and an in vitro chemostat model.</a> Journal of Microbiological Methods. 108, 36-44 (2015).</li><li>Van den Abbeele, P., 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=Arabinoxylans,+inulin+and+Lactobacillus+reuteri+1063+repress+the+adherent-invasive+Escherichia+coli+from+mucus+in+a+mucosa-comprising+gut+model.">Arabinoxylans, inulin and Lactobacillus reuteri 1063 repress the adherent-invasive Escherichia coli from mucus in a mucosa-comprising gut model.</a> NPJ Biofilms and Microbiomes. 27 (2), 16016 (2016).</li><li>Van den Abbeele, P., Van de Wiele, T., Verstraete, W., Possemiers, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+host+selects+mucosal+and+luminal+associations+of+coevolved+gut+microorganisms:+a+novel+concept.">The host selects mucosal and luminal associations of coevolved gut microorganisms: a novel concept.</a> FEMS Microbiology Reviews. 35 (4), 681-704 (2011).</li><li>Van den Abbeele, P., 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=Incorporating+a+mucosal+environment+in+a+dynamic+gut+model+results+in+a+more+representative+colonization+by+lactobacilli.">Incorporating a mucosal environment in a dynamic gut model results in a more representative colonization by lactobacilli.</a> Microbial Biotechnology. 5 (1), 106-115 (2012).</li><li>Kinross, J., Darzi, A., Nicholson, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gut+microbiome-host+interactions+in+health+and+disease.">Gut microbiome-host interactions in health and disease.</a> Genome Medicine. 3 (3), 14 (2011).</li><li>Wissenbach, D., 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=Optimization+of+metabolomics+of+defined+in+vitro+gut+microbial+ecosystems.">Optimization of metabolomics of defined in vitro gut microbial ecosystems.</a> International Journal of Medical Microbiology. 306 (5), 280-289 (2016).</li><li>McDonald, 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=Evaluation+of+microbial+community+reproducibility,+stability+and+composition+in+a+human+distal+gut+chemostat+model.">Evaluation of microbial community reproducibility, stability and composition in a human distal gut chemostat model.</a> Journal of Microbiological Methods. 95 (2), 167-174 (2013).</li><li>Venema, K., van den Abbeele, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+models+of+the+gut+microbiome.">Experimental models of the gut microbiome.</a> Best Practice and Research. Clinical Gastroenterology. 27 (1), 115-126 (2013).</li><li>Krishnan, S., Alden, N., Lee, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pathways+and+functions+of+gut+microbiota+metabolism+impacting+host+physiology.">Pathways and functions of gut microbiota metabolism impacting host physiology.</a> Current Opinion in Biotechnology. 36, 137-145 (2015).</li><li>Lach, G., Schellekens, H., Dinan, T., Cryan, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anxiety,+Depression,+and+the+Microbiome:+A+Role+for+Gut+Peptides.">Anxiety, Depression, and the Microbiome: A Role for Gut Peptides.</a> Neurotherapeutics. 15 (1), 36-59 (2018).</li><li>Arias-Jayo, N., Alonso-Saez, L., Ramirez-Garcia, A., Pardo, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zebrafish+Axenic+Larvae+Colonization+with+Human+Intestinal+Microbiota.">Zebrafish Axenic Larvae Colonization with Human Intestinal Microbiota.</a> Zebrafish. 00 (00), (2017).</li><li>Zhu, W., Lin, K., Li, K., Deng, X., Li, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reshaped+fecal+gut+microbiota+composition+by+the+intake+of+high+molecular+weight+persimmon+tannin+in+normal+and+high-cholesterol+diet-fed+rats.">Reshaped fecal gut microbiota composition by the intake of high molecular weight persimmon tannin in normal and high-cholesterol diet-fed rats.</a> Food and Function. 9 (1), 541-551 (2018).</li><li>Nguyen, T., Vieira-Silva, S., Liston, A., Raes, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+informative+is+the+mouse+for+human+gut+microbiota+research.">How informative is the mouse for human gut microbiota research.</a> Disease Model Mechanisms. 8 (1), 1-16 (2015).</li><li>Hale, V., 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=Diet+Versus+Phylogeny:+a+Comparison+of+Gut+Microbiota+in+Captive+Colobine+Monkey+Species.">Diet Versus Phylogeny: a Comparison of Gut Microbiota in Captive Colobine Monkey Species.</a> Microbial Ecology. 75 (2), 515-527 (2018).</li><li>Lu, D., 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=Host+contributes+to+longitudinal+diversity+of+fecal+microbiota+in+swine+selected+for+lean+growth.">Host contributes to longitudinal diversity of fecal microbiota in swine selected for lean growth.</a> Microbiome. 6 (1), 4 (2018).</li><li>Payne, A., Zihler, A., Chassard, C., Lacroix, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+and+perspectives+in+in+vitro+human+gut+fermentation+modeling.">Advances and perspectives in in vitro human gut fermentation modeling.</a> Trends in Biotechnology. 30 (1), 17-25 (2012).</li><li>Muegge, B., 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=Diet+drives+convergence+in+gut+microbiome+functions+across+mammalian+phylogeny+and+within+humans.">Diet drives convergence in gut microbiome functions across mammalian phylogeny and within humans.</a> Science. 332 (6032), 970-974 (2011).</li><li>Santiago-Rodriguez, T., 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=Chemostat+culture+systems+support+diverse+bacteriophage+communities+from+human+feces.">Chemostat culture systems support diverse bacteriophage communities from human feces.</a> Microbiome. 9 (3), 58 (2015).</li><li>Sousa, T., Paterson, R., Moore, V., Carlsson, A., Abrahamsson, B., Basit, 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+gastrointestinal+microbiota+as+a+site+for+the+biotransformation+of+drugs.">The gastrointestinal microbiota as a site for the biotransformation of drugs.</a> International Journal of Pharmaceutics. 363 (1-2), 1-25 (2008).</li><li>Pferschy-Wenzig, E., Koskinen, K., Moissl-Eichinger, C., Bauer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Combined+LC-MS+Metabolomics-+and+16S+rRNA+Sequencing+Platform+to+Assess+Interactions+between+Herbal+Medicinal+Products+and+Human+Gut+Bacteria+in+Vitro:+a+Pilot+Study+on+Willow+Bark+Extract.">A Combined LC-MS Metabolomics- and 16S rRNA Sequencing Platform to Assess Interactions between Herbal Medicinal Products and Human Gut Bacteria in Vitro: a Pilot Study on Willow Bark Extract.</a> Frontiers in Pharmacology. 8 (893), (2017).</li><li>Cueva, C., 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=In+vitro+fermentation+of+grape+seed+flavan-3-ol+fractions+by+human+faecal+microbiota:+changes+in+microbial+groups+and+phenolic+metabolites.">In vitro fermentation of grape seed flavan-3-ol fractions by human faecal microbiota: changes in microbial groups and phenolic metabolites.</a> FEMS Microbiology Ecology. 83 (3), 792-805 (2013).</li><li>Molly, K., Van de Woestyne, M., Verstraete, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+5-step+multi-chamber+reactor+as+a+simulation+of+the+human+intestinal+microbial+ecosystem.">Development of a 5-step multi-chamber reactor as a simulation of the human intestinal microbial ecosystem.</a> Applied Microbiology and Biotechnology. 39 (2), 254-258 (1993).</li><li>Wang, 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=Apigenin+Impacts+the+Growth+of+the+Gut+Microbiota+and+Alters+the+Gene+Expression+of+Enterococcus.">Apigenin Impacts the Growth of the Gut Microbiota and Alters the Gene Expression of Enterococcus.</a> Molecules. 22 (8), (2017).</li><li>Caporaso, 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=QIIME+allows+analysis+of+high-throughput+community+sequencing+data.">QIIME allows analysis of high-throughput community sequencing data.</a> Nature Methods. 7 (5), 335-336 (2010).</li><li>Edgar, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Search+and+clustering+orders+of+magnitude+faster+than+BLAST.">Search and clustering orders of magnitude faster than BLAST.</a> Bioinformatics. 26 (19), 2460-2461 (2010).</li><li>Cole, 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=Ribosomal+Database+Project:+data+and+tools+for+high+throughput+rRNA+analysis.">Ribosomal Database Project: data and tools for high throughput rRNA analysis.</a> Nucleic Acids Research. 42 (database issue), 633-642 (2014).</li><li>McDonald, D., 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=An+improved+Greengenes+taxonomy+with+explicit+ranks+for+ecological+and+evolutionary+analyses+of+bacteria+and+archaea.">An improved Greengenes taxonomy with explicit ranks for ecological and evolutionary analyses of bacteria and archaea.</a> The ISME Journal. 6 (3), 610-618 (2012).</li><li>Liu, L. 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=Establishing+a+mucosal+gut+microbial+community+in+vitro+using+an+artificial+simulator.">Establishing a mucosal gut microbial community in vitro using an artificial simulator.</a> PLoS ONE. 13 (7), e0197692 (2018).</li><li>Van de Wiele, T., Van den Abbeele, P., Ossieur, W., Possemiers, S., Marzorati, M., Verhoeckx, K., 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=Chapter+27:+The+Simulator+of+the+Human+Intestinal+Microbial+Ecosystem+(SHIME+&#174;).">Chapter 27: The Simulator of the Human Intestinal Microbial Ecosystem (SHIME &#174;).</a> The Impact of Food Bio-Actives on Gut Health. , (2015).</li><li>Van den Abbeele, P., 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=Butyrate-producing+Clostridium+cluster+XIVa+species+specifically+colonize+mucins+in+an+in+vitro+gut+model.">Butyrate-producing Clostridium cluster XIVa species specifically colonize mucins in an in vitro gut model.</a> The ISME Journal. 7 (5), 949-961 (2013).</li><li>Possemiers, S., Verth&#233;, K., Uyttendaele, S., Verstraete, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PCR-DGGE-based+quantification+of+stability+of+the+microbial+community+in+a+simulator+of+the+human+intestinal+microbial+ecosystem.">PCR-DGGE-based quantification of stability of the microbial community in a simulator of the human intestinal microbial ecosystem.</a> FEMS Microbiology Ecology. 49 (3), 495-507 (2004).</li><li>Tan, J., McKenzie, C., Potamitis, M., Thorburn, A., Mackay, C., Macia, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+short-chain+fatty+acids+in+health+and+disease.">The role of short-chain fatty acids in health and disease.</a> Advances in Immunology. 121, 91-119 (2014).</li><li>Yang, J., Kweon, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+gut+microbiota:+a+key+regulator+of+metabolic+diseases.">The gut microbiota: a key regulator of metabolic diseases.</a> BMB Reports. 49 (10), 536-541 (2016).</li><li>Sonnenburg, J., B&#228;ckhed, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diet-microbiota+interactions+as+moderators+of+human+metabolism.">Diet-microbiota interactions as moderators of human metabolism.</a> Nature. 535 (7610), 56-64 (2016).</li></ol>

생체 외에서 자란 시스템 장의 본질적인 microbiota 연구 개발 되었습니다. 그들은 콜론33의 각 지역에 대 한 성숙한 본질적인 미생물 커뮤니티의 성장을 촉진 위장 장 관의 생리 상태를 시뮬레이션 하도록 설계 된 기구를 사용 합니다. 개념은 논리적이 고 이해할 수 있는, 본질적인 microbiota 공부를 생체 외에서 자란 시스템의 실제 실행 정밀 이해와 무엇을 요구 하 고 신뢰할 수 있는...

본질적인 microbiota 인간의 위장 지역 (GIT)에 있는 미생물의 커뮤니티입니다.  이 커뮤니티는 콜론 콜론 환경1,2공생에 살고 있는 500-1000 종에서 1013-10-14 박테리아를 추정 되는 최대 농도 도달 합니다. 본질적인 microbiota의 기능과 구성2,3,,45distally 발견 대부분 다양성 지역 특정 커뮤니티를 형성 하는 GIT 따라 공간적으로 변경 합니다. 각 해 부 지역에 대 한 별도 미생물 지역 사회 거주 루멘에와 점 막 라이닝6에. 루멘 커뮤니티 기판 이동 luminal 구획7영양소에 대 한 직접적인 액세스를 있다. 그럼에도 불구 하 고, 일부 박테리아는 mucin 에너지 소스1,,58로 결 장 세포에 의해 생산을 활용 하 여 점액 층에 우선적으로 상주 합니다. Luminal 및 점 막 단계 microenvironments에 차이 위상 특정 커뮤니티의 개발에 결과. 함께, 이러한 커뮤니티 영양소 대사와 비타민, 생산 등의 신진 대사 기능 및 인간 병원 체1,3, 의 식민을 방지 하는 등 면역 기능 제공 9. 본질적인 microbiota 또한 인간의 콜론 셀3활용에 기능적으로 작동.
인간의 GIT의 중요 한 부분으로 그것은 놀라운 본질적인 microbiota 두 호스트 건강 및 질병 상태3,9,10,,1112을 알려져 있다. 창 자 미생물 인구 변화 장 장 질병 (IBD)와 장 창 자 증후군 (IBS), 뿐만 아니라 비만, 순환기 질환, 자폐증 등 다른 질병 처럼 GIT 질환 등 여러 인간의 질병와 연결 되어 3 , 9 , 10 , 11 , 12. 본질적인 microbiota에서 생산 하는 대사 산물 용기12,13까지 위치를 도달 글로벌 효과 있다. 예를 들어 창 자 뇌 축14불안과 우울증 같은 정신 질환에 연결 됩니다. 따라서, 본질적인 microbiota을 공부, 연구의 여러 분야에 중요 한 이며 심지어 그는 GIT와 자주 관련 된 많은 질병에 적용 됩니다.
그것은 널리 인정 본질적인 microbiota을 공부 하 고 중요 한, 그것은 복잡 한 노력입니다. 여러 동물 모델 원숭이 돼지15-19같은 큰 것 zebrafish, 쥐, 및 쥐 같은 작은 동물에서 사용할 수 있습니다. 그러나, 인간의 본질적인 microbiota 측면에서이 동물의 응용 하지 간단 때문이 동물에 독특한 세균성 지역 사회 진화 환경에 다이어트, 따라 그리고 그들은 해부학 다른 인간20 , 21. 인체를 사용 하 여 관련성의 질문 제거 아직 도전의 또 다른 세트를 소개 합니다. 인간 연구는 비싼, 시간이 소모 되 고 윤리적 제한11. 또한, 혼동 요인 나이 또는 발달 단계, 환경, 다이어트, 약물 치료, 그리고 유전적 요인2,,422를 포함 하 여 인간 연구에서 본질적인 microbiota 영향.  인 간에, 테스트할 수 있습니다 그리고 어떤 유형의 샘플4번에서 무엇을 수확 수 있습니다에 대 한 제한도 있습니다.
본질적인 microbiota 공부을 vivo에서 시스템을 사용 하 여 1 개의 중요 한 불리는 포유류 부품의 존재입니다. 본질적인 microbiota와 인간 세포 서로, 상호 작용 그리고 vivo에서 설정, 그것은 둘을 구별할 수 있습니다. 본질적인 microbiota에 의해 생산 하는 대사는 촬영 결 장 세포에 의해 측정 정밀도로 산출 될 수 없습니다. 따라서, 모든 기계 연구 끝점 측정11를 제한 해야 합니다. Vivo에서 학문에 대 한 또 다른 주요 단점은 경도 GIT의 다른 지역에서 샘플을 수확 하는 무 능력은23. 이 시간12에 콜론의 microenvironments에서 발생할 수 있는 변경의 평가 대 한 허용 하지 않습니다.  많은 비보에 연구, 인간 연구, 본질적인 microbiota12변경 내용을 감지 하 배설물 샘플의 분석에 의존 합니다. 그러나이 유익, GIT에서 본질적인 microbiota에 데이터를 제공 하지 않습니다 그것과 luminal 및 점 막 커뮤니티5,6,,78을 구분 하지 않습니다.
본질적인 microbiota 포유류 구성 요소에서 간섭 없이 세균성 지역 사회의 역학을 공부 하는 체 외에서 방법의 응용 프로그램이 필요 합니다. 생체 외에서 메서드를 사용 하 여 환경 조건10, 동시에 여러 개의 매개 변수 테스트 및 경도, 샘플 수의 꽉 컨트롤 큰 볼륨11에 대 한 수 있습니다. 때문에 생체 외에서 메서드 사용 기계 장치 및 호스트 하지, 아니 고려 나이, 환경, 다이어트, 또는 유전 배경 필요 하다. 이러한 시스템 전체 본질적인 microbiota 커뮤니티 테스트를 사용할 수 있는, 유기 체, 또는 심지어 단일 종자만 선택. 중요 한 것은, 생체 외에서 결과 재현할, 아직 vivo에서 연구11,22에 비해 다양성의 수준을 유지.
문제의 가설 및 원하는 결과 따라 in vitro 연구는 여러 가지 방법으로 수행할 수 있습니다.  그들은 단일 선박 시스템 및 배설물 homogenate24 샘플 잠복기 또는 24-48 h25의 과정을 통해 단일 일괄 처리 문화 등 간단한 방법을 활용할 수 있습니다. 그들은 또한 단일 선박 시스템 및 생산 안정 창 자 미생물 커뮤니티11chemostat 시스템을 사용 하 여 더 복잡 한 메서드를 사용 하 여 수행할 수 있습니다. 그러나, 단일 반응 기를 사용 하 여 지나치게 단순화할 수 microbiota12 만 콜론의 한 부분을 대표 하기 때문 결 가로, 오름차순, 내림차순 영역의 구성에 불구.
본질적인 microbiota 커뮤니티 콜론 (오름차순, 내림차순 가로, 지역)의 다른 지역에서 개발 하 고, 공부 하기 위하여 복잡 하 고 다단 시스템을 사용할 수 있습니다. 이러한 시스템에서 여러 용기 오름차순, 내림차순 가로, 지역의 본질적인 microbiota 독립적으로 재배 하지 않습니다 콜론의 다른 지구를 모방 하 설치 된다. 순서 대로 오름차순 내림차순 콜론 지역에 통과에서 기판 이동 펌프를 사용 하 여, GIT 통해 영양분의 흐름을 흉내 낸 이러한 혈관 연결 됩니다.
이 연구의 목적은 5 단계 생체 외에서 문화 시스템 ( 재료의 표참조) 사용 하는 방법을 본질적인 microbiota 커뮤니티 육성에 있고 안정성 및 구성 지역 사회 역학을 설명 했다. 이 시스템에서는, 한 그릇 위 나타내고 하나 소장을 나타냅니다. 결 각 지역26를 대표 하는 한 그릇으로 (가로 오름차순, 내림차순), 3 개의 지역으로 분할 된다. 이 실험적인 체제에서 두 개의 완전 한 시스템을 동시에 실행 했다, 단위 1 점 막 표면 및 아무 mucin 사업자를 포함 하는 단위 2 나타냅니다 mucin 캐리어를 포함 하. 각 지역의 luminal 및 점 막 단계에서 개발 커뮤니티 16S rRNA 유전자 시퀀싱 및 SCFA 분석을 사용 하 여 시간이 지남에 지저분한 inoculum을 서로 비교 했다. 제시 결과 커뮤니티, 구성 및 기능, 생체 시스템의이 종류에서 생성 될 수 있다 둘 다의 종류를 보여 줍니다.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>TWINSHIME</td>
			<td>Prodigest</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>defined medium (Adult M-SHIME growth medium with starch)</td>
			<td>Prodigest</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Masterflex tubing</td>
			<td>cole Parmer</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Urine Drainage bag</td>
			<td>Bard</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Labsorb</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fecal sample</td>
			<td>Openbiome</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringes</td>
			<td>Becton Dickson</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Defined medium</td>
			<td>Prodigest</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oxgall Bile</td>
			<td>Becton Dickson</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pancreatin</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass ware</td>
			<td>Ace Glass</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Porcine mucin</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bacteriological agar</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterilization pouches</td>
			<td>VWR</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BeadBug</td>
			<td>Benchmark Scientific</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triple-Pure High Impact Zirconium 0.1mm Bead beater tube</td>
			<td>Benchmark Scientific</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RNAse free, DNAse free, sterile water</td>
			<td>Roche</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Shimadzu QP2010 Ultra GC/MS</td>
			<td>Shimadzu</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stabilwax-DA column, 30m, 0.25mm ID, 0.25&#181;m</td>
			<td>Restek</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>plastic mucin carriers</td>
			<td>Prodigest</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

applying advanced in vitro culturing technology to study the human gut microbiota

인간의 본질적인 microbiota 인간의 건강과 질병에 중요 한 역할을 한다. Vivo에서 모델을 사용 하 여 본질적인 microbiota 공부, 복잡 한 자연, 및 포유류 구성 요소와의 다양 한 연결 어렵습니다. 이 프로토콜의 목표는 본질적인 microbiota 생체 외에서, 본질적인 microbiota 역학의 연구에 대 한 포유류 환경의 기여를 고려 하지 않고 수 있는 문화 이다. 체 외에서 배양 기술을 사용 하 여, 위장 장 관의 생리 상태는 시뮬레이션, pH, 온도, anaerobiosis, 운송 시간 등의 매개 변수를 포함 하 여. 결 장의 표면 mucin 코팅 사업자를 추가 하 고, 점 막 단계를 만드는 추가 차원을 추가 하 여 시뮬레이션 됩니다. 본질적인 microbiota 인간의 배설물 소재 접종에 의해 소개 된다. 박테리아의이 복잡 한 혼합 접종 시 특정 미생물 풍성 하 게는 다른 경도 (오름차순, 가로 및 내림차순 콜론) 및 생체 외에서 모델의 횡단 (luminal 및 점 막) 환경. 그것은 있는 지역 사회와 대사 산물 생산 안정적으로 유지 하는 정상 상태에 도달 하는 게 중요 합니다. 이 원고에서 실험 결과 시간이 지남에 접종된 본질적인 microbiota 커뮤니티 안정적인 커뮤니티로 개발 하는 방법을 보여 줍니다. 정상 상태 달성 되 면 세균성 상호 작용 및 지역 사회 기능을 분석 하거나 음식, 음식 구성 요소, 의약품 등 본질적인 microbiota에 어떤 첨가물의 효과 테스트 하는 시스템을 사용할 수 있습니다.

위의 프로토콜 설정을, 접종, 그리고 콜론의 본질적인 microbiota 공부 5 단계 생체 시스템의 실행에 설명 합니다. DNA 추출, 다음 아래, 데이터를 생성 하 V1V2 지역의 16S rRNA 마커 유전자 DNA 시퀀싱 미생물 센터 아 이들의 병원에 (예:, MiSeq Illumina 플랫폼)을 시퀀싱 하는 높은 처리량을 사용 하 여 수행 했다 필라델피아27의 QIIME (양적 통찰력 미생물 생태학...

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Applying Advanced In Vitro Culturing Technology to Study the Human Gut Microbiota

인간의 본질적인 Microbiota 공부 기술을 경작 하는 체 외에서 고급 적용

여기, 선물이 위장 장 관의 생리 조건을 시뮬레이션 bioreactors의 시리즈를 사용 하 여 콜론 생체 외에서, 의 본질적인 microbiota 경작을 위한 프로토콜.

The human gut microbiota plays a vital role in both human health and disease. Studying the gut microbiota using an in vivo model, is difficult due to its ...

이 프로토콜의 목표는 시험관내에서 장내 미생물을 배양하는 것입니다. 그것은 현대 성분의 기여를 고려하지 않고 미생물 역학의 연구를 허용합니다. 이 다단계 체외 시스템을 사용하여, 우리는 요광에서 개발하는 미생물 군사회를 계산하고 결장의 다중 영역의 점막에서 동시에 시작할 수 있습니다.이 방법의 시각적 데모는 이 시험관 내 시스템의 복잡성으로 인해 유용합니다. 정의된 배지의 500 밀리리터, 정의된 매체의 800 밀리리터를 가진 횡단 결장, 그리고 정의된 매체의 600 밀리리터로 내림차순 결장으로 오름차순 결장작성을 통해 시작합니다. 머신 아그리캐리어를 반응기의 부피에 비례하는 양으로 결장 부위에 추가하고, 샘플 튜브및 주사기를 사용하여 각 반응기에서 초과 정의된 배지를 제거한다.pH 프로브를 사용하여 각 반응기에서 pH를 조정합니다. 그리고 20 분 동안 질소 플러시를 켭니다. 다음으로, 대변 균질 샘플로 60 밀리리터 주사기를 적재하기 전에 제조업체의 지침에 따라 배설물 균질을 해동하십시오.이어서, pH 제어를 통해 야간 배양에 대해 각 반응기 부피의 5%에 해당하는 양으로 샘플 포트를 통해 각 결장 반응기를 접종한다. 다음 날 아침, 각 생물 반응기의 샘플 포트에 루어 잠금 장치를 알코올로 청소하십시오. 포트가 건조되면 모든 공기의 지워진 30 밀리리터 주사기를 샘플 포트 중 하나에 연결합니다.생물 반응기에서 문화의 초산기 15 밀리리터를 심기 전에 선박 구성 요소의 철저한 혼합을 보장하기 위해 플런저를 3 ~ 5 번 철회하십시오. 그런 다음 발광 샘플을 멸균 팔콘 튜브로 옮기고 얼음 위에 놓습니다. DNA 분석을 위해, 5 밀리리터 주사기를 사용하여 발광액의 1~3밀리리터를 수집합니다.동일한 방식으로 다른 생물 반응기 의 supernate 형태를 수집합니다. 짧은 사슬 지방산 분석을 위한 샘플 재료를 따로 설정하려면, 원심분리기 15 밀리리터의 관심 있는 요광 시료, 주사기는 영하 80도 저장을 위한 0.2 마이크로미터 모공 필터를 통해 초수를 필터링한다. DNA 분석을 위한 견본 물질을 따로 두려면, 원심분리기 발광액의 1밀리리터를 빼고 펠릿을 영하 80도에 저장합니다.점막 시료 수확의 경우, 준비된 뮤신 운반체를 섭씨 4도에서 제거하고 질소 플러시를 켭니다. 원자로 뚜껑을 빠르게 열고 각 반응기의 캐리어의 50%를 새로운 원자로로 교체합니다. 모든 캐리어를 교체하면 뚜껑을 신속하게 다시 밀봉하고 질소 플러시를 20분 간 유지합니다.그런 다음 DNA 추출까지 섭씨 80도 저장을 위해 개별 2 밀리리터 튜브로 0.25 ~ 0.5 그램의 뮤신 캐리어 천을 알리쿼트합니다. 시스템이 자동으로 순환하는 하루에 세 번. 이것은 pH 통제로 1 시간 배양에 선행된 위 생물 반응기로 옮겨진 정의된 매체의 140 밀리리터로 시작됩니다.인큐베이션이 끝나면 위장의 내용물은 췌장 주스 60 밀리리터와 함께 소장으로 옮겨집니다. 소장 바이오 반응기에서 pH는 자동으로 6.7 에서 6.9로 조정되고 내용은 90 분 동안 배양됩니다. 이 잠복식 동안 각 시스템에 대한 질소 플러시가 총 10 분 동안 켜지습니다.이 인큐베이션의 끝에서, 소장의 내용물들은 오름차순 결장에서 가로막결, 횡방향 결장에서 하강결에 이르기까지, 그리고 하강결에서 폐기물로 옮겨져 있다. 이 대표적인 수석 좌표 분석에서 커뮤니티는 1일과 7일 사이에 감가상각방식으로 변경되었습니다. 그러나, 11일째부터 실험이 끝날 때까지, 샘플은 운영 분류부, 부재 에 의한 존재 및 풍부도에 따라 샘플 거리 점수를 모두 샘플링하기 위해 주좌 분석 공간의 작은 영역을 점유하였다.3개의 눈에 띄는 단사슬 지방산의 측정은 프로피오닉산, 부타노산 및 아세트산이 실험 시작부터 15일째까지 변동한다는 것을 보여줍니다. 15일 후, 각 결장 부위에서 생산되는 이 산의 양은 실험이 끝날 때까지 최소한의 변화만으로 일정하게 유지되었습니다. 각 결장 부위의 발광 및 점막 단계에 대한 안정적인 공동체의 분석은 체외 시스템의 개별 결장 영역에서 발생하는 지역 사회가 배설물 부쿠럼 조성과 유사하다는 것을 보여준다.체외 계통의 알파 다이버시티를 비교하면 상승 영역으로부터의 발광 샘플을 제외한 모든 부위에 대한 무큐럼과 유사한 수준의 다양성을 나타낸다. 체외 문화 시스템은 구성과 다양성 면에서 배설물 무도에 필적하는 커뮤니티를 생성 할 수 있음을 입증합니다. 이 프로토콜을 사용하여 안정적인 장내 미생물군유전체를 생성하려면 솔루션이 정확하게 준비되고 실험 전반에 걸쳐 항예 조건 및 pH 매개 변수가 유지되도록 하는 것이 중요합니다.이 절차에 따라, 샘플은 차세대 DNA 시퀀싱을 사용하여 커뮤니티 구성을 위해 분석될 수 있으며, 그 다음에는 생물정보 분석및 메타볼로믹스를 이용한 기능성을 분석할 수 있다.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

의 순환 압력 생물 반응기 설계 예 VIVO</em대동맥 심장 밸브> 학습

The aortic valve, located between the left ventricle and the aorta, allows for unidirectional blood flow, preventing backflow into the ventricle. Aortic ...

연구

생체공학

Human Cartilage Tissue Fabrication Using Three-dimensional Inkjet Printing Technology

입체 잉크젯 인쇄 기술을 사용하여 인간의 연골 조직 제작

Bioprinting, which is based on thermal inkjet printing, is one of the most attractive enabling technologies in the field of tissue engineering and ...

Culturing Mouse Cardiac Valves in the Miniature Tissue Culture System

소형 조직 배양 시스템에서 마우스 심장 밸브를 배양

Heart valve disease is a major burden in the Western world and no effective treatment is available. This is mainly due to a lack of knowledge of the ...

Eye Irritation Test (EIT) for Hazard Identification of Eye Irritating Chemicals using Reconstructed Human Cornea-like Epithelial (RhCE) Tissue Model

Eye Irritation Test EIT for Hazard Identification of Eye Irritating Chemicals using Reconstructed Human Cornea-like Epithelial RhCE Tissue Model

복원 된 인간의 각막 모양의 상피 (RHCE) 조직 모델을 사용하여 눈에 자극성 화학 물질의 위험 식별을위한 눈 자극 시험 (EIT)

To comply with the Seventh Amendment to the EU Cosmetics Directive and EU REACH legislation, validated non-animal alternative methods for reliable and ...

TAPE: A Biodegradable Hemostatic Glue Inspired by a Ubiquitous Compound in Plants for Surgical Application

TAPE : 외과 응용 프로그램에 대한 식물의 유비쿼터스 화합물에서 영감을 생분해 성 지혈 접착제

This video describes the simplest protocol for preparing biodegradable surgical glue that has an effective hemostatic ability and greater water-resistant ...

Co-culture of Living Microbiome with Microengineered Human Intestinal Villi in a Gut-on-a-Chip Microfluidic Device

에 Microengineered 인간의 장내 융모와 생활 마이크로 바이 옴의 공동 문화 창자 - 온 - 어 - 칩 미세 유체 장치

Here, we describe a protocol to perform long-term co-culture of multi-species human gut microbiome with microengineered intestinal villi in a human ...

An In Vitro Organ Culture Model of the Murine Intervertebral Disc

An In Vitro Organ Culture Model of the Murine Intervertebral Disc

<em&gt; 체외</em쥐의 추간판의&gt; 장기 문화 모델

Intervertebral disc (IVD) degeneration is a significant contributor to low back pain. The IVD is a fibrocartilaginous joint that serves to transmit and ...

Melt Electrospinning Writing of Three-dimensional Poly(&#949;-caprolactone) Scaffolds with Controllable Morphologies for Tissue Engineering Applications

Melt Electrospinning Writing of Three-dimensional PolyÃƒÆ’Ã…Â½Ãƒâ€šÃ‚Âµ-caprolactone Scaffolds with Controllable Morphologies for Tissue Engineering Applications

조직 공학 응용 프로그램에 대 한 제어 형태학과 3 차원 Poly(ε-caprolactone) 장비의 전기 글 녹아

This tutorial reflects on the fundamental principles and guidelines for electrospinning writing with polymer melts, an additive manufacturing technology ...

Creating a Structurally Realistic Finite Element Geometric Model of a Cardiomyocyte to Study the Role of Cellular Architecture in Cardiomyocyte Systems Biology

Cardiomyocyte 시스템 생물학에서 세포 아키텍처의 역할을 연구 하기 Cardiomyocyte의 구조적으로 현실적인 유한 요소 형상 모델 생성

With the advent of three-dimensional (3D) imaging technologies such as electron tomography, serial-block-face scanning electron microscopy and confocal ...

Bioparticle Microarrays for Chemotactic and Molecular Analysis of Human Neutrophil Swarming in vitro

생체 외에서 인간 호중구 떼의 화학 및 분자 분석을 위한 생체 입자 미세어레이

Neutrophil swarming is a cooperative process by which neutrophils seal off a site of infection and promote tissue reorganization. Swarming has classically ...