Name: a double humanized blt-mice model featuring a stable human-like gut microbiome and human immune system
Uploaded: 2019-08-30T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Double Humanized BLT-mice Model Featuring a Stable Human-Like Gut Microbiome and Human Immune System at JoVE.com

Vi vil gerne takke Yanmin WAN, Guobin Kang og Pallabi Kundu for deres hjælp til at generere BLT-humanized mus. Vi vil gerne anerkende UNMC Genomics kerne facilitet, som modtager delvis støtte fra Nebraska Research Network i functional genomics NE-INBRE P20GM103427-14, den molekylære biologi i Neurosenssystemet CoBRE P30GM110768, The fred & Pamela Buffett Cancer Center-P30CA036727, Center for root og Rhizobiome innovation (CRRI) 36-5150-2085-20, og Nebraska Research Initiative. Vi vil gerne takke University of Nebraska-Lincoln Life Sciences Annex og deres personale for deres hjælp. Denne undersøgelse er delvis støttet af National Institutes of Health (NIH) tilskud R01AI124804, R21AI122377-01, P30 MH062261-16A1 kronisk hiv-infektion og aldring i Neuro aids (Chain) Center, 1R01AI111862 til Q Li.  Finansieringskilderne havde ingen rolle i studiedesign, dataindsamling og-analyse, udarbejdelse af manuskriptet eller beslutning om offentliggørelse.

Alle metoder, der er beskrevet her, blev udført i overensstemmelse med den institutionelle dyrepleje-og forskningskomité (IACUC)-godkendte protokoller ved University of Nebraska-Lincoln (UNL). IACUC hos UNL har godkendt to protokoller relateret til generering og brug af Hu-BLT-mus, herunder dobbelt Hu-mus. Derudover har Udvalget for videnskabeligt forsknings tilsyn (SROC) på UNL også godkendt brugen af humane embryonale stamceller og føtal væv, som indkøbes fra de avancerede Bioscience-ressourcer til humaniserede ...

<ol>
	<li>Simpson-Abelson, M. 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=Long-term+engraftment+and+expansion+of+tumor-derived+memory+T+cells+following+the+implantation+of+non-disrupted+pieces+of+human+lung+tumor+into+NOD-scid+IL2R+gamma(null)+mice.">Long-term engraftment and expansion of tumor-derived memory T cells following the implantation of non-disrupted pieces of human lung tumor into NOD-scid IL2R gamma(null) mice.</a> Journal of Immunology. 180 (10), 7009-7018 (2008).</li><li>Bankert, R. 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=Humanized+Mouse+Model+of+Ovarian+Cancer+Recapitulates+Patient+Solid+Tumor+Progression,+Ascites+Formation,+and+Metastasis.">Humanized Mouse Model of Ovarian Cancer Recapitulates Patient Solid Tumor Progression, Ascites Formation, and Metastasis.</a> PLoS One. 6 (9), (2011).</li><li>Vudattu, N. 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=Humanized+Mice+as+a+Model+for+Aberrant+Responses+in+Human+T+Cell+Immunotherapy.">Humanized Mice as a Model for Aberrant Responses in Human T Cell Immunotherapy.</a> Journal of Immunology. 193 (2), 587-596 (2014).</li><li>Whitfield-Larry, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=HLA-A2+Matched+Peripheral+Blood+Mononuclear+Cells+From+Type+1+Diabetic+Patients,+but+Not+Nondiabetic+Donors,+Transfer+Insulitis+to+NOD-scid/gamma+c(null)/HLA-A2+Transgenic+Mice+Concurrent+With+the+Expansion+of+Islet-Specific+CD8(+)+T+cells.">HLA-A2 Matched Peripheral Blood Mononuclear Cells From Type 1 Diabetic Patients, but Not Nondiabetic Donors, Transfer Insulitis to NOD-scid/gamma c(null)/HLA-A2 Transgenic Mice Concurrent With the Expansion of Islet-Specific CD8(+) T cells.</a> Diabetes. 60 (6), 1726-1733 (2011).</li><li>Yi, G. 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=A+DNA+Vaccine+Protects+Human+Immune+Cells+against+Zika+Virus+Infection+in+Humanized+Mice.">A DNA Vaccine Protects Human Immune Cells against Zika Virus Infection in Humanized Mice.</a> EBioMedicine. 25, 87-94 (2017).</li><li>Stary, 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=A+mucosal+vaccine+against+Chlamydia+trachomatis+generates+two+waves+of+protective+memory+T+cells.">A mucosal vaccine against Chlamydia trachomatis generates two waves of protective memory T cells.</a> Science. 348 (6241), (2015).</li><li>Sun, Z. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intrarectal+transmission,+systemic+infection,+and+CD4(+)+T+cell+depletion+in+humanized+mice+infected+with+HIV-1.">Intrarectal transmission, systemic infection, and CD4(+) T cell depletion in humanized mice infected with HIV-1.</a> Journal of Experimental Medicine. 204 (4), 705-714 (2007).</li><li>Wang, L. X., 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=Humanized-BLT+mouse+model+of+Kaposi's+sarcoma-associated+herpesvirus+infection.">Humanized-BLT mouse model of Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus infection.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 111 (8), 3146-3151 (2014).</li><li>Ernst, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Humanized+mice+in+infectious+diseases.">Humanized mice in infectious diseases.</a> Comparative Immunology Microbiology and Infectious Diseases. 49, 29-38 (2016).</li><li>Turnbaugh, P. 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=An+obesity-associated+gut+microbiome+with+increased+capacity+for+energy+harvest.">An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest.</a> Nature. 444 (7122), 1027-1031 (2006).</li><li>Gopalakrishnan, 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=Gut+microbiome+modulates+response+to+anti-PD-1+immunotherapy+in+melanoma+patients.">Gut microbiome modulates response to anti-PD-1 immunotherapy in melanoma patients.</a> Science. 359 (6371), 97-103 (2018).</li><li>Routy, 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=Gut+microbiome+influences+efficacy+of+PD-1-based+immunotherapy+against+epithelial+tumors.">Gut microbiome influences efficacy of PD-1-based immunotherapy against epithelial tumors.</a> Science. 359 (6371), (2018).</li><li>Clemente, J. C., Manasson, J., Scher, J. U. <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+the+gut+microbiome+in+systemic+inflammatory+disease.">The role of the gut microbiome in systemic inflammatory disease.</a> Bmj-British Medical Journal. 360, (2018).</li><li>Kau, A. L., Ahern, P. P., Griffin, N. W., Goodman, A. L., Gordon, J. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+nutrition,+the+gut+microbiome+and+the+immune+system.">Human nutrition, the gut microbiome and the immune system.</a> Nature. 474 (7351), 327-336 (2011).</li><li>Hooper, L. V., Littman, D. R., Macpherson, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interactions+Between+the+Microbiota+and+the+Immune+System.">Interactions Between the Microbiota and the Immune System.</a> Science. 336 (6086), 1268-1273 (2012).</li><li>Maynard, C. L., Elson, C. O., Hatton, R. D., Weaver, C. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reciprocal+interactions+of+the+intestinal+microbiota+and+immune+system.">Reciprocal interactions of the intestinal microbiota and immune system.</a> Nature. 489 (7415), 231-241 (2012).</li><li>Xiao, 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=A+catalog+of+the+mouse+gut+metagenome.">A catalog of the mouse gut metagenome.</a> Nature Biotechnology. 33 (10), 1103 (2015).</li><li>Nguyen, T. L. A., 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 Models &amp; Mechanisms. 8 (1), 1-16 (2015).</li><li>Turnbaugh, P. 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=The+Effect+of+Diet+on+the+Human+Gut+Microbiome:+A+Metagenomic+Analysis+in+Humanized+Gnotobiotic+Mice.">The Effect of Diet on the Human Gut Microbiome: A Metagenomic Analysis in Humanized Gnotobiotic Mice.</a> Science Translational Medicine. 1 (6), (2009).</li><li>Hazenberg, M. P., Bakker, M., Verschoor-Burggraaf, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+the+human+intestinal+flora+on+germ-free+mice.">Effects of the human intestinal flora on germ-free mice.</a> Journal of Applied Bacteriology. 50 (1), 95-106 (1981).</li><li>Hansen, C. H. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patterns+of+Early+Gut+Colonization+Shape+Future+Immune+Responses+of+the+Host.">Patterns of Early Gut Colonization Shape Future Immune Responses of the Host.</a> PLoS One. 7 (3), (2012).</li><li>Lan, P., Tonomura, N., Shimizu, A., Wang, S. M., Yang, Y. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reconstitution+of+a+functional+human+immune+system+in+immunodeficient+mice+through+combined+human+fetal+thymus/liver+and+CD34(+)+cell+transplantation.">Reconstitution of a functional human immune system in immunodeficient mice through combined human fetal thymus/liver and CD34(+) cell transplantation.</a> Blood. 108 (2), 487-492 (2006).</li><li>Li, Q. 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=Early+Initiation+of+Antiretroviral+Therapy+Can+Functionally+Control+Productive+HIV-1+Infection+in+Humanized-BLT+Mice.">Early Initiation of Antiretroviral Therapy Can Functionally Control Productive HIV-1 Infection in Humanized-BLT Mice.</a> Jaids-Journal of Acquired Immune Deficiency Syndromes. 69 (5), 519-527 (2015).</li><li>Brainard, D. 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=Induction+of+Robust+Cellular+and+Humoral+Virus-Specific+Adaptive+Immune+Responses+in+Human+Immunodeficiency+Virus-Infected+Humanized+BLT+Mice.">Induction of Robust Cellular and Humoral Virus-Specific Adaptive Immune Responses in Human Immunodeficiency Virus-Infected Humanized BLT Mice.</a> Journal of Virology. 83 (14), 7305-7321 (2009).</li><li>Greenblatt, M. 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=Graft+versus+Host+Disease+in+the+Bone+Marrow,+Liver+and+Thymus+Humanized+Mouse+Model.">Graft versus Host Disease in the Bone Marrow, Liver and Thymus Humanized Mouse Model.</a> PLoS One. 7 (9), (2012).</li><li>Hintze, K. 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=Broad+scope+method+for+creating+humanized+animal+models+for+animal+health+and+disease+research+through+antibiotic+treatment+and+human+fecal+transfer.">Broad scope method for creating humanized animal models for animal health and disease research through antibiotic treatment and human fecal transfer.</a> Gut Microbes. 5 (2), 183-191 (2014).</li><li>Ericsson, A. C., Personett, A. R., Turner, G., Dorfmeyer, R. A., Franklin, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Variable+Colonization+after+Reciprocal+Fecal+Microbiota+Transfer+between+Mice+with+Low+and+High+Richness+Microbiota.">Variable Colonization after Reciprocal Fecal Microbiota Transfer between Mice with Low and High Richness Microbiota.</a> Frontiers in Microbiology. 8, 1-13 (2017).</li><li>Ellekilde, 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=Transfer+of+gut+microbiota+from+lean+and+obese+mice+to+antibiotic-treated+mice.">Transfer of gut microbiota from lean and obese mice to antibiotic-treated mice.</a> Scientific Reports. 4, (2014).</li><li>Staley, 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=Stable+engraftment+of+human+microbiota+into+mice+with+a+single+oral+gavage+following+antibiotic+conditioning.">Stable engraftment of human microbiota into mice with a single oral gavage following antibiotic conditioning.</a> Microbiome. 5, (2017).</li><li>Zhou, W., Chow, K. H., Fleming, E., Oh, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+colonization+ability+of+human+fecal+microbes+in+different+mouse+gut+environments.">Selective colonization ability of human fecal microbes in different mouse gut environments.</a> ISME J. , (2018).</li><li>Lundberg, R., Toft, M. F., August, B., Hansen, A. K., Hansen, C. H. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antibiotic-treated+versus+germ-free+rodents+for+microbiota+transplantation+studies.">Antibiotic-treated versus germ-free rodents for microbiota transplantation studies.</a> Gut Microbes. 7 (1), 68-74 (2016).</li><li>Wos-Oxley, 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=Comparative+evaluation+of+establishing+a+human+gut+microbial+community+within+rodent+models.">Comparative evaluation of establishing a human gut microbial community within rodent models.</a> Gut Microbes. 3 (3), 234-249 (2012).</li></ol>

Den protokol, der er beskrevet her, er til oprettelse af dobbelte Hu-BLT-mus, som har både et funktionelt humant immunsystem og et stabilt humant-lignende tarm mikrobiom. Denne protokol kan tilpasses andre humaniserede eller ikke-humaniseret mus modeller uden behov for GF dyr og gnotobiotiske faciliteter. Mens de beskrevne metoder er relativt enkle, er der flere vigtige detaljer, der er vigtige for den vellykkede oprettelse af dobbelt Hu-BLT-mus. NSG-mus er ekstremt immundefekt og forebyggelse af infektioner er nøglen ...

Humaniserede mus (HU-mus) har forvandlet studiet af mange aspekter af menneskers sundhed og sygdom, herunder hæmatopoiese, immunitet, kræft, autoimmunsygdom, og smitsomme sygdomme1,2,3,4 ,5,6,7,8,9. Disse Hu-mus har den distinkte fordel i forhold til andre musemodeller i, at de har et funktionelt humant immunsystem og kan være inficeret med menneskelige specifikke patogener. Ikke desto mindre er betydningen af tarm mikrobiomet blevet påvist ved sin rolle i mange menneskelige sygdomme som fedme, metabolisk syndrom, inflammatoriske sygdomme og kræft10,11,12, 13. Slimhinde immunsystemet og tarm mikrobiomet er gensidigt reguleret for at opretholde tarm og systemisk homøostase. Immunsystemet er formet af antigener præsenteret af tarmen mikrobiome og gensidigt immunsystemet spiller en vigtig regulerende rolle i at fremme kommensal tarm bakterier og eliminere patogener14,15, 16. imidlertid har Hu-musens tarm mikrobiom ikke været velkarakteriseret, og murine tarm mikrobiomet adskiller sig væsentligt i sammensætning og funktion fra mennesker17. Dette skyldes evolutionære, fysiologiske, og anatomiske forskelle mellem murine og menneskelige tarm samt andre vigtige faktorer såsom kost, som kan påvirke de eksperimentelle resultater af Hu-mus sygdomsmodeller18. Derfor, ud over klassificeringen af murine Gut mikrobiome af Hu-mus, en dyremodel med både et humant immunsystem og humant tarm mikrobiom er nødvendig for at studere komplekse interaktioner af menneskelig sygdom in vivo.
Studiet af sygdomme hos mennesker direkte i mennesker er ofte upraktisk eller uetisk. Mange dyremodeller kan ikke bruges til at studere humane patogener som humant immundefektvirus type 1 (HIV-1). Ikke-humane primat modeller er genetisk avlede, meget dyre, og er ikke modtagelige for mange humane patogener. Mus, der er afledt som kimfri (GF) og rekonstitueret med human-lignende Gut mikrobiomer har været meget anvendt til at studere menneskers sundhed og sygdom19,20. Men disse dyr har ikke et humant immunsystem og arbejder med GF dyr kræver specialiserede faciliteter, procedurer og ekspertise. Derfor er der behov for forbedrede prækliniske modeller for at studere det komplekse forhold mellem tarm-mikrobiomet og det menneskelige immunsystem. Mange stammer af mus, såsom NOD. CG-PrkdcscidIl2rgtm1Wjl/szj (NSG), er ikke kommercielt tilgængelige som GF. GF dyr også kan lide af langvarige immundefekter, der ikke er helt vendt ved engraftment af mikrober21. Derfor har vi skabt en dobbelt Hu-mus med både et funktionelt humant immunsystem og stabil menneskelig-lignende Gut mikrobiom under specifikke patogenfrie (SPF) betingelser. For at generere dobbelt Hu-mus, kirurgi blev udført på NSG mus til at skabe knoglemarv, leveren, thymus humaniseret mus (HU-BLT). Hu-BLT-musene blev derefter behandlet med bredspektrede antibiotika og fik derefter fækale transplantationer med en sund menneskelig donor prøve. Vi karakteriserede den bakterielle Gut mikrobiome af 173 fækale prøver fra 45 dobbelt Hu-BLT mus og 4 humane fækale donor prøver. Dobbelt Hu-BLT-mus har unikke 16S rRNA-genprofiler baseret på den enkelte humane donor prøve, der er transplanteret. Det er vigtigt, at det transplanterede menneskelignende mikrobiom var stabilt i musene i hele studiets varighed op til 14,5 uger efter transplantationen. Desuden viste de forudsagte metagenomer, at dobbelt Hu-BLT-mus har forskellig forventet funktionel kapacitet end Hu-mus, der ligner de humane donor prøver.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:832px;" width="832">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:337px;">Animal Feeding Needles 18G</td>
			<td style="width:225px;">Cadence Science</td>
			<td style="width:103px;">9928B</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:337px;">Clidox-s Activator</td>
			<td style="width:225px;">Pharmacal Research Laboratories</td>
			<td style="width:103px;">95120F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:337px;">Clidox-s Base</td>
			<td style="width:225px;">Pharmacal Research Laboratories</td>
			<td style="width:103px;">96125F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:337px;">DGM 108 cage rack</td>
			<td style="width:225px;">Techniplast</td>
			<td style="width:103px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:337px;">Flat Brown Grocery Bag 3-5/8&#34;D x 6&#34;W x 11-1/16&#34;L&#160;</td>
			<td style="width:225px;">Grainger</td>
			<td style="width:103px;">12R063</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">FMT Upper Delivery Microbiota Preparations&#160;</td>
			<td style="width:225px;">OpenBiome</td>
			<td style="width:103px;">FMP30</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:337px;">Grape Kool-Aid</td>
			<td style="width:225px;">Kraft Foods Inc.</td>
			<td style="width:103px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:337px;">hCD19-PE/Cy5</td>
			<td style="width:225px;">Biolegend</td>
			<td style="width:103px;">302209</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:337px;">hCD3-PE</td>
			<td style="width:225px;">Biolegend</td>
			<td style="width:103px;">300408</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:337px;">hCD4-Alexa 700</td>
			<td style="width:225px;">Biolegend</td>
			<td style="width:103px;">300526</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:337px;">hCD45-FITC</td>
			<td style="width:225px;">Biolegend</td>
			<td style="width:103px;">304006</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:337px;">hCD8-APC/Cy7</td>
			<td style="width:225px;">Biolegend</td>
			<td style="width:103px;">301016</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:337px;">Lactate Buffered Ringer&#39;s Solution</td>
			<td style="width:225px;">Boston BioProducts Inc&#160;</td>
			<td style="width:103px;">PY-906-500&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:337px;">mCD45-APC</td>
			<td style="width:225px;">Biolegend</td>
			<td style="width:103px;">103111</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:337px;">Microvette 100 K3E</td>
			<td style="width:225px;">Microvette</td>
			<td style="width:103px;">20.1278.100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:337px;">Neosporin First Aid Antibiotic/Pain Relieving Ointment</td>
			<td style="width:225px;">Neosporin</td>
			<td style="width:103px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:337px;">NSG mice (NOD.Cg-PrkdcscidIl2rgtm1Wjl/SzJ)</td>
			<td style="width:225px;">The Jackson Laboratory</td>
			<td style="width:103px;">005557</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:337px;">PrecisionGlide 25 G Needle</td>
			<td style="width:225px;">BD</td>
			<td style="width:103px;">305127</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:337px;">RS200 X-ray irradiator</td>
			<td style="width:225px;">RAD Source Technologies</td>
			<td style="width:103px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:337px;">Sealsafe Plus GM500 microisolator cages</td>
			<td style="width:225px;">Techniplast</td>
			<td style="width:103px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:337px;">Sterile Non-woven Gauze</td>
			<td style="width:225px;">Fisherbrand</td>
			<td style="width:103px;">22-028-558</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:337px;">Teklad global 16% protein irradiated mouse chow</td>
			<td style="width:225px;">Teklad</td>
			<td style="width:103px;">2916</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a double humanized blt-mice model featuring a stable human-like gut microbiome and human immune system

Humaniserede mus (HU-mus), der har et funktionelt humant immunsystem, har fundamentalt ændret studiet af humane patogener og sygdom. De kan bruges til at modellere sygdomme, der ellers er svære eller umulige at studere i mennesker eller andre dyremodeller. Tarm mikrobiomet kan have en dybtgående indvirkning på menneskers sundhed og sygdom. Men, murine Gut mikrobiome er meget anderledes end den, der findes i mennesker.  Der er behov for forbedrede præ-kliniske Hu-mus modeller, der har en indpodet humant tarm mikrobiom. Derfor har vi skabt dobbelt Hu-mus, der har både et humant immunsystem og stabil menneskelig-lignende Gut mikrobiome. Nikke. CG-PrkdcscidIl2rgtm1Wjl/szj (NSG) mus er en af de bedste dyr til menneskeliggørelse på grund af deres høje niveau af immundefekt. Men, kimfri NSG-mus og forskellige andre vigtige bakterie frie mus-modeller er i øjeblikket ikke kommercielt tilgængelige. Yderligere, mange forskning indstillinger ikke har adgang til gnotobiotiske faciliteter, og arbejder under gnotobiotiske betingelser kan ofte være dyrt og tidskrævende. Vigtigere, kimfri mus har flere immundefekter, der eksisterer selv efter engraftment af mikrober. Derfor har vi udviklet en protokol, der ikke kræver kimfri dyr eller gnotobiotiske faciliteter. For at generere dobbelt Hu-mus blev NSG-mus behandlet med stråling før operationen for at skabe knoglemarv, lever, thymus-humaniseret (HU-BLT) mus. Musene blev derefter behandlet med bredspektrede antibiotika for at nedbryder det præ-eksisterende muringut mikrobiom. Efter antibiotisk behandling blev musene givet fækale transplantationer med raske humane donor prøver via oral gavage. Dobbelt Hu-BLT-mus havde unikke 16S rRNA-genprofiler baseret på den enkelte humane donor prøve, der blev transplanteret. Det er vigtigt, at det transplanterede menneskelignende mikrobiom var stabilt i dobbelt Hu-BLT-musene i hele studiets varighed op til 14,5 uger efter transplantationen.

Figur 1 viser en skitse af de metoder, der anvendes til at oprette dobbelte Hu-BLT-mus og beskriver kort processen med at tilføje et funktionelt humant immunsystem og stabilt humant-lignende tarm mikrobiom til NSG-musene. Figur 2 viser et eksempel på flow cytometri analyse af perifert blod fra en HUMANISERET BLT-mus 10 uger efter operationen. Figur 3 viser den relative overflod af de humane fækale donor prøver, der anvendes til ...

Watch this Scientific Journal Video about A Double Humanized BLT-mice Model Featuring a Stable Human-Like Gut Microbiome and Human Immune System at JoVE.com

A Double Humanized BLT-mice Model Featuring a Stable Human-Like Gut Microbiome and Human Immune System

Vi beskriver en ny metode til generering af dobbelte humaniserede BLT-mus, der har et funktionelt humant immunsystem og et stabilt menneskelignende tarm mikrobiom. Denne protokol kan følges uden behov for kimfri mus eller gnotobiotiske faciliteter.

En dobbelt humaniseret BLT-mus model med en stabil menneskelig-lignende Gut Mikrobiom og humant immun system

Humanized mice (hu-mice) that feature a functional human immune system have fundamentally changed the study of human pathogens and disease. They can be ...

Vores protokol er signifikant, fordi det kan bruges til reproducerbart at skabe mus med både et humant tarmmikrobiat og et menneskeligt immunsystem. Vi kalder disse mus, dobbelt humaniserede mus. Den dobbelte humaniserede musemodel kan bruges til både grundlæggende og translationel biomedicinsk forskning, herunder studiet af in vivo-relationer mellem det menneskelige tarmmikrobiom og det menneskelige immunsystem.Demonstration af proceduren vil være Jianshui Zhang, en postdoc, og Yilun Chang, en ph.d.-grad studerende fra vores laboratorium. For at implantere leveren og thymus væv i venstre nyre kapsel, først, placere musen i en hætte. På dagen for operationen, behandle mus med hele kroppen fremlejehal bestråling på en 12 centigrays per gram kropsvægt dosis.Barber hver mus rundt om venstre laterale og mediale side efter at have bekræftet et passende niveau af sedation. Påfør oftalmologiske salve til dyrets øjne, og anvende et øremærke efter behov. Desinficere huden med tre sekventielle jod og 70% isopropanol scrubs.Når huden er blevet prepped, bruge kraftbefædre til at indlæse en til en-til-seks millimeter kubik menneskelige føtal levervæv fragment i en trokar, efterfulgt af en en-til-1,6 millimeter kubik menneskelige føtale thymus væv fragment. Brug de vicess til at løfte huden, og bruge en skalpel til at gøre en lille langsgående skåret ind i huden. Udvid snittet til 1,5 til to centimeter i venstre side af musen.Og brug vices til at løfte muskellaget. Brug saks til at åbne muskellaget langsgående, udvide snittet efter behov for at eksponere nyrerne, og forsigtigt forstå fedtvævet omkring nyrerne. Brug en skalpel til at lave en en-til-to millimeter snit i den bageste ende af nyrekapslen og langsomt indsætte den forudindlæste trokar i snittet parallelt med den lange akse af nyrerne.Slip væv mellem nyre kapsel og nyre, og returnere nyre og tarm til deres normale positioner. Derefter, bruge suturer til at lukke muskel lag og kirurgiske hæfteklammer til at lukke huden. Placer musen i en autoclaved mikroisolator bur med overvågning, indtil fuld recumbancy.Seks timer efter operationen, placere musene under en varmelampe og desinficere halerne med 70% isopropanol. Injicer 1,5 til fem gange 10-til-fem CD34 positive humane føtale levervæv isoleret hæmopoietiske stamceller i 200 mikroliter PBS i en forstørret hale vene per dyr. Derefter stoppe enhver blødning med blidt tryk og returnere musene til deres hjem bur.Ni til 12 uger efter operationen, bruge en passende størrelse plast kam tilbageholdenhed til at isolere det ene ben af en humaniseret mus, og spray den mediale side af det isolerede ben med 70% isopropanol. Spred antibiotika og smertestillende salve på indsamlingsstedet. Ved hjælp af en 25-gauge nål holdt i en 90 graders vinkel, punktere saphenous vene til at indsamle 50 til 100 mikroliter blod i en EDTA-belagt blodopsamlingsrør.Når der er opnået en passende mængde blod, skal der trykkes på stedet med et sterilt stykke gaze for at stoppe blødningen, før musen returneres til buret. Brug derefter den indsamlede perifere blodprøve til at vurdere niveauet af human immuncellerekonstitution ved flowcytometri ved hjælp af antistoffer mod humane CD45, CD3, CD4, CD8, CD19 og mus CD45. For frisk fecal prøve indsamling, placere de enkelte autoclaved papirposer i en røghætte og placere en mus i hver pose, indtil hvert dyr defecates.Derefter returnere musene til deres bur, og bruge sterile kraftbefæstelse til at overføre hver fækal prøve i en 1,5-milliliter rør per mus i minus 80 grader Celsius opbevaring. I slutningen af den 14-dages antibiotikabehandling, ændre drikkevandet til autoclaved steriliseret vand, og overføre musene i en ny autoclaved bur. 24 og 48 timer efter ophør af antibiotika tø korrekt forberedt kilder til fækal mikrobiota transplantation materiale, og aliquot prøverne i et anaerob kammer under anaerobe forhold.At udføre en fækal transplantation, levere 200 mikroliter af fækal mikrobiota transplantation materiale via oral sonde til hvert forsøgsdyr, og sprede eventuelle resterende optøet materiale på pelsen af humaniserede mus eller på buret strøelse. Her, et eksempel på flow cytometri analyse af perifert blod fra en humaniseret BLT mus 10 uger efter operationen er vist. T- og B-cellepopulationer kan begge identificeres, samt CD4- og CD8-positive T-celler.I denne graf kan den relative overflod af de humane fækale donorprøver, der anvendes til at overføre en tarmmikrobiom til at skabe dobbelt humaniserede mus, observeres. De fæotypiske ændringer i milten og cecum forårsaget af antibiotikabehandling svarer til den, der observeres hos kønsfrie dyr. Denne vigtigste komponent analyse plot af repræsentative 16S ribosomal RNA sekventering data afslører, at dobbelt humaniserede mus har menneskelignende tarm mikrobiomer, der er unikke for den menneskelige donor prøve.Det mest kritiske aspekt af denne protokol er at begrænse indførelsen af uønskede bakterier for at sikre musene forblive sunde og opretholde den menneskelige tarm mikrobiom. Denne model har potentiale til at fremme personlig medicin og give os mulighed for at se på, hvordan sygdomme hos mennesker påvirker tarmmikrobiobi, mens de kontrollerer for andre formildende faktorer.

Research

JoVE Journal

Biochemistry

Thermostabilization, Expression, Purification, and Crystallization of the Human Serotonin Transporter Bound to S-citalopram

Thermostabilization, Expression, Purification, and Crystallization of the Human Serotonin Transporter Bound to S-citalopram

Termostabilisering, Expression, Rensning, og Krystallisation af Human Serotonin Transporter Bundet til<em&gt; S</em&gt; -citalopram

The serotonin transporter is a sodium and chloride-coupled transporter that &#34;pumps&#34; extracellular serotonin into cells. S-citalopram is a drug ...

A Method for Measuring Metabolism in Sorted Subpopulations of Complex Cell Communities Using Stable Isotope Tracing

En metode til måling Metabolisme i Sorteret subpopulationer af Komplekse Cell Fællesskaber Brug stabile isotoper Tracing

Mammalian cell types exhibit specialized metabolism, and there is ample evidence that various co-existing cell types engage in metabolic cooperation. ...

A Modified Yeast-one Hybrid System for Heteromeric Protein Complex-DNA Interaction Studies

Et modificeret gær-et hybrid system til studier af heteromere proteinkompleks-DNA-interaktioner

Over the years, the yeast one-hybrid assay has proven to be an important technique for the identification and validation of physical interactions between ...

Protein Digestion, Ultrafiltration, and Size Exclusion Chromatography to Optimize the Isolation of Exosomes from Human Blood Plasma and Serum

Protein fordøjelse, ultrafiltrering og størrelse udstødelse kromatografi at optimere Isolation af Exosomes fra humant blod Plasma og Serum

Exosomes, a type of nanovesicle released from all cell types, can be isolated from any bodily fluid. The contents of exosomes, including proteins and ...

Assessing the Viability of a Synthetic Bacterial Consortium on the In Vitro Gut Host-microbe Interface

Assessing the Viability of a Synthetic Bacterial Consortium on the In Vitro Gut Host-microbe Interface

Vurdering af levedygtigheden af en syntetisk bakteriel konsortium på In Vitro Gut Host-mikrobe Interface

The interplay between host and microbiota has been long recognized and extensively described. The mouth is similar to other sections of the ...

Sampling and Pretreatment of Tooth Enamel Carbonate for Stable Carbon and Oxygen Isotope Analysis

Prøveudtagning og forbehandling af tand emalje carbonat for stabil Carbon og Oxygen isotop analyser

Stable carbon and oxygen isotope analysis of human and animal tooth enamel carbonate has been applied in paleodietary, paleoecological, and ...

Calibration-free In Vitro Quantification of Protein Homo-oligomerization Using Commercial Instrumentation and Free, Open Source Brightness Analysis Software

Calibration-free In Vitro Quantification of Protein Homo-oligomerization Using Commercial Instrumentation and Free, Open Source Brightness Analysis Software

Kalibrering-fri In Vitro kvantificering af Protein Homo-oligomerisering ved hjælp af kommercielle instrumentering og gratis, Open Source lysstyrke analyse Software

Number and brightness is a calibration-free fluorescence fluctuation spectroscopy (FFS) technique for detecting protein homo-oligomerization. It can be ...

Detection of Protein Ubiquitination Sites by Peptide Enrichment and Mass Spectrometry

Påvisning af proteinubiquitinationssteder ved peptidberigelse og massespektrometri

The posttranslational modification of proteins by the small protein ubiquitin is involved in many cellular events. After tryptic digestion of ...

Untargeted Liquid Chromatography-Mass Spectrometry-Based Metabolomics Analysis of Wheat Grain

Umålrettet flydende kromatografi-massespektrometri-baserede metabolomiske analyse af hvedekorn

Understanding the interactions between genes, the environment and management in agricultural practice could allow more accurate prediction and management ...

Analysis and Specification of Starch Granule Size Distributions

Analyse og specifikation af distributioner af stivelsesgranulatstørrelser

Starch from all plant sources are made up of granules in a range of sizes and shapes having different occurrence frequencies, i.e., exhibiting a size and ...