Name: an in vitro batch-culture model to estimate the effects of interventional regimens on human fecal microbiota
Uploaded: 2019-07-31T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about An In Vitro Batch-culture Model to Estimate the Effects of Interventional Regimens on Human Fecal Microbiota at JoVE.com

लेखकों आभारी मधुमेह के लिए केंद्र से धन समर्थन स्वीकार करते हैं, मोटापा और चयापचय और नैदानिक और अनुवाद विज्ञान केंद्र, जागो वन चिकित्सा स्कूल, रक्षा धन विभाग (अनुदान संख्या: W81XWH-18-1-0118), हृदय चिकित्सा में Kermit ग्लेन फिलिप्स द्वितीय कुर्सी; स्वास्थ्य के राष्ट्रीय संस्थानों क्लाउड डी काली मिर्च पुराने अमेरिकियों केंद्र (P30AG12232 द्वारा वित्त पोषित); R01AG18915; R01DK114224 और नैदानिक और अनुवाद विज्ञान केंद्र (क्लिनिकल अनुसंधान इकाई, UL1TR001420 द्वारा वित्त पोषित), भी शुक्र है स्वीकार किया है. हम भी मल के नमूने प्रदान करने के लिए स्वयंसेवकों को धन्यवाद, और उनके तकनीकी के लिए हमारे अन्य प्रयोगशाला के सदस्यों को इस प्रयोग के दौरान मदद करता है.

चेतावनी: उपयुक्त सामग्री सुरक्षा डेटा शीट्स से परामर्श करें और उपयुक्त जैव सुरक्षा स्तर 2 (BSL-2) प्रशिक्षण के लिए निर्देशों और दिशानिर्देशों का पालन करें। मानक जैव सुरक्षा नियमों के अनुसार सभी culturing चरणों ...

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	<li>Shreiner, A. B., Kao, J. Y., Young, V. B. <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+microbiome+in+health+and+in+disease.">The gut microbiome in health and in disease.</a> Current Opinion in Gastroenterology. 31 (1), 69-75 (2015).</li><li>Xu, Z., Knight, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dietary+effects+on+human+gut+microbiome+diversity.">Dietary effects on human gut microbiome diversity.</a> British Journal of Nutrition. 113, 1-5 (2015).</li><li>Jiang, C., Li, G., Huang, P., Liu, Z., Zhao, B. <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+and+Alzheimer&#8217;s+disease.">The gut microbiota and Alzheimer&#8217;s disease.</a> Journal of Alzheimers Disease. 58 (1), 1-15 (2017).</li><li>Clemente, J. 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C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vegetable+fiber+fermentation+by+human+fecal+bacteria:+cell+wall+polysaccharide+disappearance+and+short-chain+fatty+acid+production+during+in+vitro+fermentation+and+water-holding+capacity+of+unfermented+residues.">Vegetable fiber fermentation by human fecal bacteria: cell wall polysaccharide disappearance and short-chain fatty acid production during in vitro fermentation and water-holding capacity of unfermented residues.</a> Journal of Nutrition. 123 (5), 860-869 (1993).</li><li>Nagpal, R., 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=Human-origin+probiotic+cocktail+increases+short-chain+fatty+acid+production+via+modulation+of+mice+and+human+gut+microbiome.">Human-origin probiotic cocktail increases short-chain fatty acid production via modulation of mice and human gut microbiome.</a> Scientific Reports. 8 (1), 12649 (2018).</li><li>Nagpal, R., 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=Comparative+microbiome+signatures+and+short-chain+fatty+acids+in+mouse,+rat,+non-human+primate+and+human+feces.">Comparative microbiome signatures and short-chain fatty acids in mouse, rat, non-human primate and human feces.</a> Frontiers in Microbiology. 9, 2897 (2018).</li><li>Thangamani, S., Guinan, J., Wang, S., Yadav, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antibiotic-induced+decreases+in+the+levels+of+microbial-derived+short-chain+fatty+acids+promote+gastrointestinal+colonization+of+Candida+albicans.">Antibiotic-induced decreases in the levels of microbial-derived short-chain fatty acids promote gastrointestinal colonization of Candida albicans.</a> bioRxiv. , 428474 (2018).</li><li>Ahmadi, 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=Prebiotics+from+acorn+and+sago+prevent+high-fat+diet-induced+insulin+resistance+via+microbiome-gut-brain+axis+modulation.">Prebiotics from acorn and sago prevent high-fat diet-induced insulin resistance via microbiome-gut-brain axis modulation.</a> The Journal of Nutritional Biochemistry. , (2019).</li><li>Nagpal, R., 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=Gut+Microbiome+Composition+in+Non-human+Primates+Consuming+a+Western+or+Mediterranean+Diet.">Gut Microbiome Composition in Non-human Primates Consuming a Western or Mediterranean Diet.</a> Frontiers in Nutrition. 5, 28 (2018).</li><li>Caporaso, J. 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=Ultra-high-throughput+microbial+community+analysis+on+the+Illumina+HiSeq+and+MiSeq+platforms.">Ultra-high-throughput microbial community analysis on the Illumina HiSeq and MiSeq platforms.</a> ISME Journal. 6 (8), 1621-1624 (2012).</li><li>Caporaso, J. 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=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>Garcia-Villalba, R., 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=Alternative+method+for+gas+chromatography-mass+spectrometry+analysis+of+short-chain+fatty+acids+in+faecal+samples.">Alternative method for gas chromatography-mass spectrometry analysis of short-chain fatty acids in faecal samples.</a> Journal of Seperation Science. 35 (15), 1906-1913 (2012).</li><li>Lee, 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=Frozen+vs+Fresh+Fecal+Microbiota+Transplantation+and+Clinical+Resolution+of+Diarrhea+in+Patients+With+Recurrent+Clostridium+difficile+Infection:+A+Randomized+Clinical+Trial.">Frozen vs Fresh Fecal Microbiota Transplantation and Clinical Resolution of Diarrhea in Patients With Recurrent Clostridium difficile Infection: A Randomized Clinical Trial.</a> JAMA. 315 (2), 142-149 (2016).</li><li>Chen, M. -. 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=In+vitro+fermentation+of+xylooligosaccharides+produced+from+Miscanthus&#215;+giganteus+by+human+fecal+microbiota.">In vitro fermentation of xylooligosaccharides produced from Miscanthus&#215; giganteus by human fecal microbiota.</a> Journal of Agricultural and Food Chemistry. 64 (1), 262-267 (2015).</li><li>Cook, S., Sellin, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Short+chain+fatty+acids+in+health+and+disease.">Short chain fatty acids in health and disease.</a> Alimentary Pharmacology &amp; Therapeutics. 12 (6), 499-507 (1998).</li><li>Rastelli, M., Knauf, C., Cani, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gut+microbes+and+health:+a+focus+on+the+mechanisms+linking+microbes,+obesity,+and+related+disorders.">Gut microbes and health: a focus on the mechanisms linking microbes, obesity, and related disorders.</a> Obesity. 26 (5), 792-800 (2018).</li><li>Zou, 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=Fiber-mediated+nourishment+of+gut+microbiota+protects+against+diet-induced+obesity+by+restoring+IL-22-mediated+colonic+health.">Fiber-mediated nourishment of gut microbiota protects against diet-induced obesity by restoring IL-22-mediated colonic health.</a> Cell Host &amp; Microbe. 23 (1), 41-53 (2018).</li><li>Dinan, T. G., Cryan, J. 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यहाँ प्रस्तुत इन विट्रो मल घोल किण्वन मॉडल मानव मल माइक्रोबायोटा की संरचना पर विभिन्न substrates और माइक्रोबियल उपभेदों (जैसे, prebiotics और प्रोबायोटिक्स) के प्रभाव का अनुमान लगाने के लिए एक सरल एकल बैच मॉडल है और ?...

मानव माइक्रोबायोटा एक जटिल समुदाय है जिसमें बैक्टीरिया, आर्किया, वायरस और यूकैरियोटिक सूक्ष्मजीव1शामिल हैं, जो मानव शरीर में आंतरिक और बाह्य रूप से निवास करते हैं। हाल के सबूत पेट microbiota और आंत microbiome की मौलिक भूमिका की स्थापना की है (रोगाणुओं और उनके जीन मानव जठरांत्र संबंधी मार्ग में पाया के पूरे संग्रह) मोटापा सहित विभिन्न मानव रोगों में, मधुमेह, हृदय रोग, और कैंसर1,2,3. इसके अतिरिक्त, हमारे पेट में रहने वाले सूक्ष्मजीवों चयापचयों की एक विस्तृत स्पेक्ट्रम का उत्पादन जो काफी हमारे स्वास्थ्य को प्रभावित और भी कई रोगों के pathophysiology के रूप में के रूप में अच्छी तरह से चयापचय कार्यों की एक किस्म के लिए योगदान कर सकते हैं4, 5.इस आंत माइक्रोबियल आबादी की संरचना और समारोह में असामान्य परिवर्तन (परेशान) को आम तौर पर "गट डिस्बिओसिस" कहा जाता है। Dysbiosis आमतौर पर मेजबान के एक अस्वास्थ्यकर राज्य के साथ जुड़ा हुआ है और इसलिए मेजबान के एक स्वस्थ नियंत्रण राज्य के साथ जुड़े सामान्य (homeostatic) माइक्रोबियल समुदाय से भेदभाव किया जा सकता है। आंत माइक्रोबायोम डिस्बिओसिस के विशिष्ट पैटर्न प्राय : विभिन्न रोगों में पाए जाते हैं1,2,3,6,7.
अपाच्य भोजन का किण्वन, विशेष रूप से किण्वित कार्बोहाइड्रेट/फाइबर, आंत माइक्रोबायोटा द्वारा न केवल ऊर्जा पैदा करता है बल्कि लघु-श्रृंखला फैटी एसिड (एससीएफएस) सहित अलग-अलग चयापचयों का उत्पादन भी करता है, लैक्टेट, फोरमेट, कार्बन डाइऑक्साइड, मीथेन, हाइड्रोजन, और इथेनॉल6| इसके अलावा, आंत microbiota भी फोलेट, बायोटिन, trimethylamine-एन-ऑक्साइड, सेरोटोनिन, tryptophan, गामा-aminobutyric एसिड, डोपामाइन, norepinephrine, एसिटाइलकोलिन, हिस्टामाइन के रूप में अन्य bioactive पदार्थों की एक संख्या का उत्पादन डिऑक्सीकॉलिक एसिड, और 4-एथिलफेनिल सल्फेट। यह मुख्य रूप से मेजबान-माइक्रोब आला के भीतर आंतरिक चयापचय फ्रलक्स के उपयोग के माध्यम से होता है, जो शरीर की कई प्रक्रियाओं, चयापचय कार्यों और एपिजेनेटिक परिवर्तन1,8,9, में योगदान देता है 10| हालांकि, ऐसे माइक्रोबियल उत्पादों पर विभिन्न हस्तक्षेपों के प्रभाव आसान, कुशल और पुन: उत्पादन योग्य प्रोटोकॉल की कमी के कारण अस्पष्ट या अस्पष्ट बने हुए हैं। मानव आंत microbiota संरचना एक अत्यंत जटिल और विविध पारिस्थितिकी तंत्र है, और इसलिए, मानव स्वास्थ्य और रोग विकृति में अपनी भूमिका के बारे में कई सवाल अभी भी अनुत्तरित रह. आंतों microbiota की संरचना और चयापचय कार्यों पर कई आम आंत microbiome न्यूनाधिक (उदा., प्रोबायोटिक्स, prebiotics, एंटीबायोटिक दवाओं, मल प्रत्यारोपण और संक्रमण) के प्रभाव काफी हद तक मायावी रहते हैं। इसके अलावा, विवो में इन प्रभावों की परीक्षा और सत्यापन मुश्किल है, विशेष रूप से क्योंकि आंत microbiota द्वारा उत्पादित पोषक तत्वों और चयापचयों के अधिकांश अवशोषित या एक साथ और तेजी से पेट में का निपटारा कर रहे हैं; इसलिए, इन चयापचयों के उत्पादन, राशि और प्रसंस्करण को मापने (जैसे, SCFAs) विवो में अभी भी एक व्यावहारिक चुनौती बनी हुई है। वास्तव में, इस तरह के जानवरों और मानव विषयों के रूप में शारीरिक मॉडल आंत microbiome और मेजबान स्वास्थ्य पर इसके मॉडुलन की भूमिका का निर्धारण करने के लिए महत्वपूर्ण हैं, लेकिन इन के कारण microbiome न्यूनाधिक के विभिन्न प्रकार के बड़े पैमाने पर स्क्रीनिंग के लिए उपयुक्त नहीं हो सकता है नैतिक, मौद्रिक या समय की कमी। इस अंत में, इन विट्रो और/या पूर्व विवो मॉडल, जैसे कि इन विट्रो में आंत माइक्रोबायोटा की culturing और फिर विभिन्न microbiota न्यूनाधिक के साथ हस्तक्षेप, समय और पैसे की बचत के अवसरों की पेशकश कर सकते हैं और इसलिए प्रारंभिक या बड़े पैमाने पर स्क्रीनिंग के लिए अनुमति दे सकते हैं विभिन्न घटकों (जैसे प्रोबायोटिक्स, prebiotics, और अन्य interventional यौगिकों) मल microbiota विविधता, संरचना और चयापचय प्रोफाइल पर उनके प्रभाव की जांच करने के लिए / आंत microbiome के इस तरह के इन विट्रो और पूर्व vivo प्रणालियों का उपयोग कर अध्ययन मेजबान microbiome बातचीत है कि स्वास्थ्य और रोग की मेजबानी के लिए योगदान की आगे समझ की सुविधा हो सकती है, और यह भी उपन्यास चिकित्सा है कि लक्ष्य microbiome खोजने के लिए नेतृत्व कर सकते हैं मेजबान स्वास्थ्य में सुधार और रोकने के लिए और विभिन्न रोगों का इलाज1.
हालांकि इन विट्रो आंत microbiota संस्कृति प्रणालियों वास्तव में वास्तविक आंतों की स्थिति को दोहराने नहीं कर सकते हैं, कई प्रयोगशालाओं के लिए इस तरह के मॉडल विकसित करने का प्रयास किया है, जिनमें से कुछ कुछ हद तक व्यावहारिक पाया गया है और सफलतापूर्वक के लिए इस्तेमाल किया गया है विभिन्न प्रयोजनों के लिए. हाल ही में आंत मॉडल में से एक मानव आंत्र Microbial पारिस्थितिकी तंत्र का सिम्युलेटर है, जो पूरे मानव जठरांत्र संबंधी मार्ग mimics, पेट सहित, छोटी आंत, और बृहदान्त्र के विभिन्न क्षेत्रों. हालांकि, इस तरह के तकनीकी रूप से जटिल मॉडल दुनिया भर में अन्य अनुसंधान सुविधाओं के लिए सुलभ नहीं हो सकता है। इसलिए, वहाँ अभी भी नए वैकल्पिक मॉडल है कि अपेक्षाकृत सरल, सस्ती और microbiome न्यूनाधिक और आंत microbiota और मेजबान स्वास्थ्य पर उनके प्रभाव का अध्ययन प्रयोगशालाओं के लिए व्यावहारिक हैं के विकास के लिए एक महत्वपूर्ण जरूरत है. अतः इन विट्रो (या पूर्व विवो) मल माइक्रोबायोटा संस्कृति प्रणाली का उपयोग ऐसे हस्तक्षेपों के प्रभावों का अध्ययन करने के लिए उपयोगी होगा11,12. विशेष रूप से, आंत microbiota विविधता और संरचना में आवधिक परिवर्तन के मामले में microbiota किण्वन क्षमता पर विभिन्न prebiotics के प्रभाव, मल पीएच, और SCFAs और लैक्टेट सहित माइक्रोबियल चयापचयों के स्तर का अध्ययन किया जा सकता है 13. इस में, माइक्रोबायोम न्यूनाधिक के एक उदाहरण के रूप में इनुलिन (सबसे व्यापक रूप से अध्ययन किए गए प्रीबायोटिक घटकों में से एक) का उपयोग करते हुए, इस सरल पूर्व विवो माइक्रोबायोटा बैच-कल्चर सिस्टम के चरण-दर-चरण प्रोटोकॉल का अनुमान लगाने के लिए इसका उपयोग प्रदर्शित करने के लिए वर्णित है माइक्रोबायोम न्यूनाधिक के साथ हस्तक्षेप के बाद मल माइक्रोबायोटा और माइक्रोबियल चयापचयों में परिवर्तन।

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Ammonium Bicarbonate (NH4HCO3)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>217255</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ammonium Sulfate (NH4)2SO4 </td>
			<td>TGI</td>
			<td>C2388</td>
			<td>Toxic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium Chloride Dihydrate (CaCl2&#8226;2H2O)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>C3306</td>
			<td>Irritating</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cobaltous Chloride Hexahydrate (CoCl2&#8226;6H2O)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>255599</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cupric Chloride Dihydrate (CuCl2&#8226;2H2O)</td>
			<td>Acros organics</td>
			<td>2063450000</td>
			<td>Toxic, Irritating</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cysteine-HCl</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>C121800</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-biotin</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>B4501</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-Pantothenic acid</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>A16609</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disodium Ethylenediaminetetraacetate Dihydrate (Na2EDTA)</td>
			<td>Biorad</td>
			<td>1610729</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DL-&#945;-methylbutyrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>W271918</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ferrous Sulfate Heptahydrate (FeSO4&#8226;7H2O)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>F8263</td>
			<td>Toxic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Folic acid</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>J62937</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glucose</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>G8270</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hemin</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>H9039</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hepes</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>A14777</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isobutyrate</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>L04038</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isovalerate</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>A18642</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnesium Chloride Hexahydrate (MgCl2&#8226;6H2O)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>M8266</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Manganese Chloride Tetrahydrate (MnCl2&#8226;4H2O)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>221279</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Niacin (Nicotinic acid)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>N4126</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nickel(Ii) Chloride Hexahydrate (NiCl2&#8226;6H2O)</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>A14366</td>
			<td>Toxic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-valerate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>240370</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>P-aminobenzoic acid</td>
			<td>MP China</td>
			<td>102569</td>
			<td>Toxic, Irritating</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphoric Acid (H3PO4)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P5811</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium Dihydrogen Phosphate (KH2PO4)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P5504</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium Hydrogen Phosphate (K2HPO4)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>1551128</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pyridoxine</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>A12041</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Resazurin</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>R7017</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Riboflavin</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>A11764</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium carbonate (Na2CO3)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>1613757</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium chloride (NaCl)</td>
			<td>Fisher BioReagents</td>
			<td>7647-14-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium hydroxide (NaOH)</td>
			<td>Fisher Chemicals</td>
			<td>S320</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Molybdate Dihydrate (Na2MoO4&#8226;2H2O)</td>
			<td>Acros organics</td>
			<td>206375000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thiamine Hydrochloride (Thiamin-HCl)</td>
			<td>Acros organics</td>
			<td>148991000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypticase</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>211921</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vitamin B12</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>V2876</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Yeast extract</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>70161</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zinc Sulfate Heptahydrate (ZnSO4&#8226;7H2O)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>Z0251</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.22 &#181;m membrane filter</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AMPure magnetic purification beads</td>
			<td>Agencourt</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anaerobic chamber with incubatore</td>
			<td>Forma anaerobic system, Thermo Scientific, USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bottle filter</td>
			<td>Corning</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cheesecloth</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Illumina MiSeq sequencer</td>
			<td>Miseq reagent kit v3</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pH meter</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Qiagen PowerFecal kit</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quantitative Insights into Microbial Ecology (QIIME) software</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Qubit-3 fluorimeter</td>
			<td>InVitrogen</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vortex</td>
			<td>Thermoscientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Waters-2695 Alliance HPLC system</td>
			<td>Waters Corporation</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an in vitro batch-culture model to estimate the effects of interventional regimens on human fecal microbiota

कई मानव रोगों में आंत microbiome की उभरती भूमिका नए उपकरण, तकनीक और प्रौद्योगिकियों की एक सफलता की मांग. इस तरह के सुधार मानव स्वास्थ्य लाभ के लिए microbiome न्यूनाधिक के उपयोग को समझने की जरूरत है. तथापि, माइक्रोबायोम मॉडुलन को मान्य करने और संबंधित स्वास्थ्य लाभों की भविष्यवाणी करने के लिए न्यूनाधकों की बड़े पैमाने पर स्क्रीनिंग और अनुकूलन बड़ी संख्या में पशुओं और/अथवा मानव विषयों की आवश्यकता के कारण व्यावहारिक रूप से कठिन हो सकता है। यह अंत करने के लिए, इन विट्रो या पूर्व vivo मॉडल microbiome न्यूनाधिक की प्रारंभिक स्क्रीनिंग की सुविधा कर सकते हैं. इसमें, यह अनुकूलित है और एक पूर्व विवो मल microbiota संस्कृति प्रणाली है कि प्रोबायोटिक्स, prebiotics और अन्य खाद्य सामग्री सहित आंत microbiome न्यूनाधिक के विभिन्न हस्तक्षेप के प्रभाव की जांच के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है का प्रदर्शन किया, एक तरफ से न्यूट्रिस्यूटिकल्स और दवाओं, विविधता और मानव आंत microbiota की संरचना पर. Inulin, सबसे व्यापक रूप से अध्ययन prebiotic यौगिकों और microbiome न्यूनाधिक में से एक, एक उदाहरण के रूप में प्रयोग किया जाता है यहाँ स्वस्थ मल microbiota संरचना और इसकी चयापचय गतिविधियों पर इसके प्रभाव की जांच करने के लिए, इस तरह के मल पीएच और कार्बनिक एसिड के मल के स्तर के रूप में लैक्टेट और लघु श्रृंखला फैटी एसिड (SCFAs) सहित. प्रोटोकॉल मल microbiota प्रोफाइल पर न्यूनाधिक के विभिन्न हस्तक्षेप के प्रभाव का आकलन करने के उद्देश्य से अध्ययन के लिए और उनके स्वास्थ्य प्रभावों की भविष्यवाणी करने के लिए उपयोगी हो सकता है.

प्रोटोकॉल का उपयोग एक विशिष्ट प्रीबायोटिक के प्रभाव को प्रदर्शित करने के लिए किया जाता है (यानी, मल पीएच में परिवर्तन और स्वस्थ मानव विषयों के मल में लैक्टेट और एससीएफएस की एकाग्रता के माम?...

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An In Vitro Batch-culture Model to Estimate the Effects of Interventional Regimens on Human Fecal Microbiota

इस प्रोटोकॉल में मानव मल microbiota के एक इन विट्रो बैच संस्कृति किण्वन प्रणाली का वर्णन करता है, inulin का उपयोग कर (एक प्रसिद्ध prebiotic और सबसे व्यापक रूप से अध्ययन microbiota न्यूनाधिक में से एक) विशिष्ट के प्रभाव का आकलन करने में इस प्रणाली के उपयोग को प्रदर्शित करने के लिए मल microbiota संरचना और चयापचय गतिविधियों पर हस्तक्षेप.

मानव मल माइक्रोबायोटा पर इंटरवेंशनल regimens के प्रभाव का अनुमान लगाने के लिए एक इन विट्रो बैच-संस्कृति मॉडल

The emerging role of the gut microbiome in several human diseases demands a breakthrough of new tools, techniques and technologies. Such improvements are ...

विभिन्न मानव रोगों में आंत माइक्रोबायोम की उभरती भूमिका को ध्यान में रखते हुए, प्रोबायोटिक्स, प्रीबायोटिक्स, आहार और दवाओं जैसे कई आंत माइक्रोबायोम मॉड्यूलर आंत माइक्रोबायोम से जुड़े स्वास्थ्य बीमारियों को सुधारने में मदद कर सकते हैं। हालांकि इस तरह के आंत माइक्रोबायोम मॉड्यूलर्स के प्रभावों की भविष्यवाणी करने के लिए कोई त्वरित और सस्ती स्क्रीनिंग प्रणाली उपलब्ध नहीं है, लेकिन यह प्रणाली यह भविष्यवाणी करने के लिए काफी सरल है कि विशेष हस्तक्षेप आंत माइक्रोबायोम को कैसे प्रभावित कर सकते हैं जो अंततः मेजबान स्वास्थ्य को प्रभावित कर सकता है। यह प्रोटोकॉल आंत माइक्रोबायोम मॉड्यूलर और माइक्रोबायोटा और मेजबान स्वास्थ्य पर उनके प्रभावों की जांच करने वाली प्रयोगशालाओं के लिए सरल, सस्ती और व्यावहारिक है।इस प्रयोग के लिए एसेप्टिक और एनारोबिक स्थितियों का रखरखाव महत्वपूर्ण है। इसके अलावा मल नमूना नए सिरे से इस्तेमाल किया जाना चाहिए, तुरंत संग्रह पर । अन्यथा यदि प्रयोग बाद में नियोजित है, तो नमूना को परिवेश के तापमान और हवा के किसी भी जोखिम के बिना संग्रह पर तुरंत शून्य से 80 पर संग्रहीत किया जाना चाहिए।सटीकता और प्रजनन क्षमता बनाए रखने के लिए अलीकोट प्रीपिंग और पाइपिंग के दौरान सटीकता को संभालना भी महत्वपूर्ण है। दिन में 12 घंटे से भी कम समय लगेगा। हम रातोंरात एक संस्कृति का निर्माण कर सकते है अगर वे 24 घंटे में नमूनों की जरूरत है ।फिर, शॉर्ट-चेन फैटी एसिड और माइक्रोबायोम दृढ़ संकल्प के बाद। इस प्रक्रिया को मेरी लैब से दो महान यूएनआई छात्रों, शोकौह अहमदी और रबीना मैनाली द्वारा प्रदर्शित किया जाएगा । एक धुएं के हुड के तहत किण्वन मीडिया तैयार करने के लिए, चुंबक मिश्रण पर एक रिएजेंट बोतल में, मिक्स सॉल्यूशन ए, सॉल्यूशन बी, ट्रेस मिनरल सॉल्यूशन, वॉटर घुलनशील विटामिन सॉल्यूशन, फोलेट बायोटिन सॉल्यूशन, रिबोफ्लेविन सॉल्यूशन, हेमिन सॉल्यूशन, शॉर्ट-चेन फैटी एसिड मिक्स और रिसाज़ुरिन।फिर बोतल खमीर निकालने, सोडियम कार्बोनेट, सिस्टीन हाइड्रोक्लोराइड मोनोहाइड्रेट, और ट्रिप्पीकेस में जोड़ें। आसुत पानी के 296.1 मिलीलीटर जोड़ें, एक सामान्य हाइड्रोक्लोराइड या सोडियम हाइड्रोक्साइड के साथ पीएच समायोजित करने के लिए यह सुनिश्चित करने के लिए 7.0 के आसपास है। बीकर को एक एसेप्टिक वर्कस्टेशन में स्थानांतरित करें, और स्टरलाइजिंग के लिए मीडिया को फ़िल्टर करने के लिए 0.22 माइक्रोमीटर पर ताकना आकार के साथ एक वैक्यूम फ़िल्टर का उपयोग करें।एक लीटर एनारोबिक कमजोर पड़ने का समाधान तैयार करने के लिए, आयनित पानी में पांच ग्राम सोडियम क्लोराइड, दो ग्राम ग्लूकोज और 0.3 ग्राम सिस्टीन हाइड्रोक्लोराइड मोनोहाइड्रेट को भंग करें। ऑटोक्लेव बोतल को 15 मिनट के लिए 121.1 डिग्री सेल्सियस पर टोपी के साथ, और इसे एनारोबिक कक्ष के अंदर स्टोर करें। किण्वन प्रयोग की शुरुआत से पहले, यह सुनिश्चित करने के लिए कि किसी भी अवशेष ऑक्सीजन को हटा दिया जाता है, कम से कम 48 घंटे के लिए एनारोबिक कक्ष के अंदर किण्वन प्रयोग के लिए आवश्यक सभी सामग्री, समाधान और उपकरण रखें।किण्वन प्रयोग से कम से कम 24 घंटे पहले, 300 मिलीग्राम इनुलिन का वजन करें, और इसे 50 मिलीलीटर ट्यूब में स्थानांतरित करें, जिसे तब एनारोबिक कक्ष के अंदर रखा जाता है। ट्यूब में स्टरलाइज्ड किण्वन मीडिया के 26 मिलीलीटर जोड़ें, और मिश्रण करने के लिए भंवर। लगभग 24 घंटे के लिए फाइबर के जलयोजन की अनुमति दें।किण्वन प्रयोग के दिन, मल इनोकुलम तैयार करें। सबसे पहले, एक 50 मिलीलीटर शंकु नली में ताजा मल नमूना के पांच ग्राम वजन। 50 मिलीलीटर की अंतिम मात्रा तक पहुंचने के लिए ट्यूब में एनारोबिक कमजोर पड़ने का समाधान जोड़ें।भंवर 15 मिनट के लिए, या जब तक पूरी तरह से समरूप । इनोक्यूलेटेड ट्यूबों को एनारोबिक चैंबर के अंदर 37 डिग्री सेल्सियस पर रखें, और फाइबर और इनोकुलम को फिर से ढूँढने के लिए हर घंटे धीरे-धीरे एक बार पलटें। तीन, छह, नौ या 24 घंटे के बाद, किण्वित मीडिया की उचित मात्रा को बाहर निकालें, और नमूनों को चार डिग्री सेल्सियस पर 10 मिनट के लिए 14, 000 बार जी पर अपकेंद्रित्र करें।तुरंत तरल नाइट्रोजन में सुपरनैंट और गोली फ्रीज, फिर स्नैप फ्रीजिंग के बाद, शॉर्ट-चेन फैटी एसिड विश्लेषण के लिए सुपरनैंट स्टोर करें, और माइक्रोबायोम विश्लेषण के लिए गोली, शून्य से 80 डिग्री सेल्सियस पर। इस प्रोटोकॉल का उपयोग एक विशिष्ट प्रीबायोटिक के प्रभाव को प्रदर्शित करने के लिए किया जाता है। स्वस्थ मानव विषयों के मल, inulin के साथ उपचार के बाद, नौ घंटे के लिए अपेक्षाकृत स्थिर पीएच दिखाया, जबकि नाटकीय रूप से 24 घंटे के बाद गिरा दिया ।इनुलिन के टीका काफी कम श्रृंखला फैटी एसिड और inulin में लैक्टेट के स्तर में वृद्धि हुई मल नमूना गैर इलाज मल माइक्रोबायोटा संस्कृति की तुलना में है । प्रमुख समन्वय विश्लेषण इनुलिन उपचारित और अनुपचारित नमूनों के बीच बीटा विविधता के भारित और अभारित यूनिफ्रैक उपायों के लिए विभिन्न माइक्रोबायोटा संरचना दिखाता है। पीडी पूरे पेड़, प्रजातियों की समृद्धि, परिचालन वर्गीकरण इकाइयों, प्रजातियों समानता, साथ ही प्रमुख फायला और जेनेरा के सापेक्ष बहुतायत के माध्यम से अल्फा विविधता बनाम फिलोजेनेटिक विविधता के सूचकांक, सभी मौजूद हैं कि इनुलिन उपचारित और अनुपचारित नमूनों के बीच विभिन्न आंत माइक्रोबायोटा हस्ताक्षर।16S दृश्यों के रैखिक विभेदक प्रभाव आकार विश्लेषण से प्राप्त टैक्सोनॉमिक क्लैडोग्राम, नमूनों के विभिन्न समूहों के बीच अंतर प्रचुर मात्रा में टैक्सा का प्रतिनिधित्व करता है। सभी चरणों का पालन सावधानी से करें। सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि सख्त एसेप्टिक और अवायवीय स्थितियों को बनाए रखना है।सुपरनैंट और प्रयोग से फाइबर के आधार पर किण्वन के परिणामस्वरूप शॉर्ट-चेन फैटी एसिड स्तर परिवर्तनों के इलाज के लिए उपयोग किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, गोली में आंत माइक्रोबायोम संरचना में परिवर्तन का विश्लेषण करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। संस्कृति मीडिया बनाने के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले कुछ रसायन संभावित रूप से खतरनाक हैं ।एमएसडीएस शीट कृपया और तदनुसार सावधानी बरतें।

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

An In vitro Model to Study Heterogeneity of Human Macrophage Differentiation and Polarization

An In vitro Model to Study Heterogeneity of Human Macrophage Differentiation and Polarization

एक<em&gt; इन विट्रो में</emमानव बृहतभक्षककोशिका भेदभाव और ध्रुवीकरण की विविधता का अध्ययन करने के&gt; मॉडल

Monocyte-derived macrophages represent an important cell type of the innate immune system. Mouse models studying macrophage biology suffer from the ...

An In vitro Model to Study Immune Responses of Human Peripheral Blood Mononuclear Cells to Human Respiratory Syncytial Virus Infection

An In vitro Model to Study Immune Responses of Human Peripheral Blood Mononuclear Cells to Human Respiratory Syncytial Virus Infection

Human respiratory syncytial  virus (HRSV) infections present a broad spectrum of disease severity, ranging  from mild infections to life-threatening ...

Investigating the Effects of Probiotics on Pneumococcal Colonization Using an In Vitro Adherence Assay

Investigating the Effects of Probiotics on Pneumococcal Colonization Using an In Vitro Adherence Assay

एक का प्रयोग न्यूमोकोकल औपनिवेशीकरण पर प्रोबायोटिक्स के प्रभाव की जांच<em&gt; इन विट्रो</em&gt; पालन परख

Adherence of Streptococcus pneumoniae (the pneumococcus) to the epithelial lining of the nasopharynx can result in colonization and is considered a ...

An In Vitro Model for Measuring Immune Responses to Malaria in the Context of HIV Co-infection

An In Vitro Model for Measuring Immune Responses to Malaria in the Context of HIV Co-infection

एक<em&gt; इन विट्रो</em&gt; एचआईवी सह-संक्रमण के संदर्भ में मलेरिया के लिए इम्यून प्रतिक्रियाओं को मापने के लिए मॉडल

Malaria and HIV co-infection is a growing health priority. However, most research on malaria or HIV currently focuses on each infection individually. ...

An In Vitro Model of the Blood-brain Barrier Using Impedance Spectroscopy: A Focus on T Cell-endothelial Cell Interaction

An In Vitro Model of the Blood-brain Barrier Using Impedance Spectroscopy: A Focus on T Cell-endothelial Cell Interaction

एक<em&gt; इन विट्रो</em&gt; रक्त मस्तिष्क बाधा मुक़ाबला स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग कर के आदर्श: टी सेल endothelial सेल बातचीत पर ध्यान देने के

Breakdown of the blood-brain barrier (BBB) is a critical step in the development of autoimmune diseases such as multiple sclerosis (MS) and its animal ...

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

Biofilm विकास पर थूक के प्रभाव Visualizing एक संभाग coverglass मॉडल का उपयोग

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 ...

Analysis of Lymphocyte Extravasation Using an In Vitro Model of the Human Blood-brain Barrier

Analysis of Lymphocyte Extravasation Using an In Vitro Model of the Human Blood-brain Barrier

लिम्फोसाइट परिस्त्राव के विश्लेषण से एक का उपयोग करना<em&gt; इन विट्रो</em&gt; मानव रक्त मस्तिष्क बाधा के मॉडल

Lymphocyte extravasation into the central nervous system (CNS) is critical for immune surveillance. Disease-related alterations of lymphocyte ...

Overexpression and Purification of Human Cis-prenyltransferase in Escherichia coli

Overexpression and Purification of Human Cis-prenyltransferase in Escherichia coli

ओवेरेक्स्पेशन एंड हेरिंग ऑफ ह्यूमन<em&gt; सीआईएस</em&gt; -प्रेनिलट्रांसफ़्रेज़ इन<em&gt; एस्चेरिचिया कोली</em

Prenyltransferases (PT) are a group of enzymes that catalyze chain elongation of allylic diphosphate using isopentenyl diphosphate (IPP) via multiple ...

Effects of Taste Signaling Protein Abolishment on Gut Inflammation in an Inflammatory Bowel Disease Mouse Model

एक भड़काऊ आंत्र रोग माउस मॉडल में आंत सूजन पर संकेत प्रोटीन समाप्त होने के स्वाद के प्रभाव

Inflammatory bowel disease (IBD) is one of the immune-related gastrointestinal disorders, including ulcerative colitis and Crohn's disease, that affects ...

Analysis of Interactions between Endobiotics and Human Gut Microbiota Using In Vitro Bath Fermentation Systems

इन विट्रो बाथ फर्टिलाइजेशन सिस्टम का उपयोग करEndoबायोटिक्स और मानव गट माइक्रोबायोटा के बीच इंटरेक्शन का विश्लेषण

Human intestinal microorganisms have recently become an important target of research in promoting human health and preventing diseases. Consequently, ...