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 gjerne takke Yanmin WAN, Guobin Kang, og Pallabi Kundu for deres assistanse i å generere BLT-humanisert mus. Vi ønsker å erkjenne UNMC Genomics Core Facility som mottar delvis støtte fra Nebraska Research Network i funksjonell Genomics NE-INBRE P20GM103427-14, The Molecular Biology av Nevro Systems CoBRE P30GM110768, The fred & Pamela Buffett Cancer Center-P30CA036727, The Center for root og Rhizobiome Innovation (CRRI) 36-5150-2085-20, og Nebraska Research Initiative. Vi vil gjerne takke University of Nebraska-Lincoln Life Sciences Annex og deres stab for deres assistanse. Denne studien støttes delvis av National Institutes of Health (NIH) Grants R01AI124804, R21AI122377-01, P30 MH062261-16A1 kronisk HIV-smitte og aldring i NEUROAIDS (Chain) Center, 1R01AI111862 til Q Li.  Oppdragsgivers hadde ingen rolle i studien design, datainnsamling og analyse, utarbeidelse av manuskriptet eller vedtak for publisering.

Alle metodene som er beskrevet her ble gjennomført i samsvar med institusjonelle Animal Care and Research Committee (IACUC)-godkjente protokoller ved University of Nebraska-Lincoln (UNL). Den IACUC på UNL har godkjent to protokoller knyttet til generering og bruk av Hu-BLT mus, inkludert dobbel Hu-mus. I tillegg har Scientific Research tilsyn Committee (SROC) på UNL også godkjent bruk av menneskelige embryonale stamceller og Foster vev, som er anskaffet fra Advanced Bioscience ressurser for humanisert mus studier (SR...

<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>

Protokollen er beskrevet her er for etablering av doble Hu-BLT mus som har både en funksjonell menneskelig immunsystem og en stabil menneske-lignende gut mikrobiomet. Denne protokollen kan tilpasses andre humanisert eller ikke-humanisert mus modeller uten behov for GF dyr og gnotobiotic fasiliteter. Mens metodene beskrevet her er relativt enkle, er det flere viktige detaljer som er viktige for vellykket etablering av doble Hu-BLT mus. NSG-mus er ekstremt immunodeficient og forebygger infeksjoner er nøkkelen til lang ti...

Humanisert mus (Hu-mus) har forvandlet studiet av mange aspekter av menneskers helse og sykdom, inkludert hematopoiesen, immunitet, kreft, autoimmune sykdommer, og smittsomme sykdommer1,2,3,4 ,5,6,7,8,9. Disse Hu-mus har den klare fordelen over andre musemodeller i at de har en funksjonell menneskelig immunsystem og kan bli smittet med menneskelige spesifikke patogener. Likevel, viktigheten av tarmen mikrobiomet har blitt demonstrert av sin rolle i mange menneskelige sykdommer som fedme, Metabolsk syndrom, inflammatoriske sykdommer, og kreft10,11,12, 13 i år. Slimhinnene immunsystem og gut mikrobiomet er gjensidig regulert for å opprettholde gut og systemiske homeostase. Immunsystemet er formet av antigener presentert av tarmen mikrobiomet og gjensidig immunforsvaret spiller en viktig regulatoriske rolle i å fremme Commensal gut bakterier og eliminere patogener14,15, 16. men gut mikrobiomet av Hu-mus har ikke vært godt karakterisert og murine gut mikrobiomet skiller seg vesentlig i komposisjon og funksjon fra mennesker17. Dette skyldes evolusjonære, fysiologiske, og anatomiske forskjeller mellom murine og menneskelige tarmen samt andre viktige faktorer som kosthold, som kan påvirke de eksperimentelle resultatene av Hu-mus sykdom modeller18. Derfor, utover klassifisering av murine gut mikrobiomet av Hu-mus, en dyr modell med både en menneskelig immunsystem og menneskelig gut mikrobiomet er nødvendig for å studere komplekse interaksjoner av menneskelig sykdom in vivo.
Studiet av menneskelige sykdommer direkte i menneskelige er ofte upraktisk eller uetisk. Mange dyremodeller kan ikke brukes til å studere menneskelige patogener som humant immunsviktvirus type 1 (HIV-1). Ikke-menneskelige primater modeller er genetisk outbred, veldig dyrt, og er ikke utsatt for mange menneskelige patogener. Mus som har blitt avledet som Bakteriefri (GF) og tilberedt med menneske-lignende gut microbiomes har vært mye brukt til å studere menneskers helse og sykdom19,20. Imidlertid, disse dyrene som ikke har en human immunsystem og arbeider med GF dyrene behøver spesialisert fasiliteter, prosedyrer, og ekspertise. Derfor er det behov for forbedrede pre-kliniske modeller for å studere det komplekse forholdet mellom tarmen mikrobiomet og menneskets immunsystem. Mange stammer av mus, som NOD. CG-PrkdcscidIl2rgtm1Wjl/SzJ (nsg), er ikke kommersielt tilgjengelig som GF. GF dyr kan også lide av langvarige immun mangler som ikke er fullstendig reversert av engraftment av mikrober21. Derfor har vi opprettet en dobbel Hu-mus med både en funksjonell menneskelig immunsystem og stabilt menneske-lignende gut mikrobiomet under spesifikke patogen gratis (SPF) forhold. For å generere doble Hu-mus, ble kirurgi utført på NSG mus for å lage Ben-marg, lever, thymus humanisert mus (Hu-BLT). Den Hu-BLT mus ble deretter behandlet med bredt spekter antibiotika og deretter gitt avføring transplantasjon med en sunn menneskelig donor prøven. Vi preget bakteriell gut mikrobiomet av 173 avføringsprøver fra 45 doble Hu-BLT mus og 4 menneskelige avføring donor prøver. Double Hu-BLT mus har unike 16S rRNA gen profiler basert på den enkelte menneskelige donor prøven som er transplantert. Viktigere, den transplanterte menneske-lignende mikrobiomet var stabil i mus for varigheten av studien opp til 14,5 uker etter transplantasjon. I tillegg viste spådde metagenomes at doble Hu-BLT mus har forskjellig spådd funksjonell kapasitet enn Hu-mus som er mer lik den menneskelige donor prøvene.

<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

Humanisert mus (Hu-mus) som har en funksjonell menneskelig immunsystem har fundamentalt endret studiet av menneskelige patogener og sykdom. De kan brukes til å modellere sykdommer som ellers er vanskelige eller umulige å studere hos mennesker eller andre dyremodeller. Tarmen mikrobiomet kan ha en dyp innvirkning på menneskers helse og sykdom. Imidlertid er murine gut mikrobiomet svært annerledes enn den som finnes i mennesker.  Det er behov for forbedrede pre-kliniske Hu-mus modeller som har en engrafted menneskelig gut mikrobiomet. Derfor skapte vi doble Hu-mus som har både en menneskelig immunsystem og stabilt menneske-lignende gut mikrobiomet. Nikk. CG-PrkdcscidIl2rgtm1Wjl/SzJ (nsg) mus er en av de beste dyrene for menneskeliggjøring på grunn av deres høye immunsvikt. Men bakteriefrie NSG-mus og diverse andre viktige bakteriefrie mus modeller er ikke tilgjengelig for øyeblikket. Videre har mange forsknings innstillinger ikke tilgang til gnotobiotic fasiliteter, og arbeid under gnotobiotic forhold kan ofte være kostbart og tidkrevende. Viktigere, bakteriefri mus har flere uimottakelig mangler som eksisterer selv etter engraftment av mikrober. Derfor har vi utviklet en protokoll som ikke krever bakteriefrie dyr eller gnotobiotic fasiliteter. For å generere doble Hu-mus, ble NSG-mus behandlet med stråling før kirurgi for å skape Ben-marg, lever, thymus-humanisert (Hu-BLT) mus. Musene ble deretter behandlet med bredt spekter antibiotika for å tømme eksisterende murine gut mikrobiomet. Etter antibiotika behandling, ble musene gitt avføring med friske menneskelige donor prøver via oral gavage. Double Hu-BLT mus hadde unike 16S rRNA gen profiler basert på den enkelte menneskelige donor prøven som ble transplantert. Viktigere, den transplanterte menneske-lignende mikrobiomet var stabil i den doble Hu-BLT mus for varigheten av studien opp til 14,5 uker etter transplantasjon.

Figur 1 viser en oversikt over metodene som brukes til å opprette doble Hu-BLT-mus, og beskriver kort prosessen med å legge til et funksjonelt menneske immunsystem og stabile menneske-lignende gut-MIKROBIOMET til NSG-musene. Figur 2 viser et eksempel på Flow flowcytometri analyse av perifert blod fra en humanisert BLT-Mouse 10 uker etter operasjonen. Figur 3 viser den relative overflod av den menneskelige avføring donor prøvene...

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 for å generere dobbelt humanisert BLT-mus som har en funksjonell menneskelig immunsystem og en stabil engrafted menneske-lignende gut mikrobiomet. Denne protokollen kan følges uten bakteriefrie mus eller gnotobiotic fasiliteter.

En dobbel Humanisert BLT-mus modell med en stabil human-like gut Mikrobiomet og Human 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 ...

Vår protokoll er betydelig, fordi den kan brukes til å gjenskape å gjenskape mus med både et menneskelig tarmmikrobiom og et menneskelig immunsystem. Vi kaller disse musene, doble humaniserte mus. Den doble humaniserte musemodellen kan brukes til både grunnleggende og translasjonell biomedisinsk forskning, inkludert studiet av in vivo-relasjoner mellom det menneskelige tarmmikrobiomet og det menneskelige immunforsvaret.Demonstrere prosedyren vil være Jianshui Zhang, en postdoc, og Yilun Chang, en ph.d.-grad student fra vårt laboratorium. For å implantere leveren og thymus vev i venstre nyre kapsel, først, plasser musen i en hette. På operasjonsdagen behandler du musene med hele kroppensublethalbestråling ved en 12 centigrays per gram kroppsvektdose.Barber hver mus rundt venstre side- og mediale side etter å ha bekreftet et passende nivå av sedasjon. Påfør oftalmisk salve på dyrets øyne, og påfør en øremerke etter behov. Desinfiser huden med tre sekvensielle jod og 70% isopropanolskrubb.Når huden er klargjort, bruk tang til å laste en til en til en-seks millimeter cubed menneskelig fosterlever vev fragment i en trocar, etterfulgt av en en-til-1,6 millimeter cubed menneskelig fosteret thymus vev fragment. Bruk tangen til å løfte huden, og bruk en skalpell for å gjøre et lite langsgående kutt i huden. Utvid kuttet til 1,5 til to centimeter på venstre side av musen.Og bruk tang for å løfte muskellaget. Bruk saks for å åpne muskellaget langsgående, utvide kuttet etter behov for å utsette nyrene, og forsiktig gripe fettvevet rundt nyrene. Bruk en skalpell for å lage en-til-to millimeter snitt på bakre enden av nyrekapselen og sakte sette den forhåndslastede trokaren inn i snittet parallelt med nyrenes lange akse.Slipp vevet mellom nyrekapselen og nyrene, og returner nyrene og tarmen til sine normale posisjoner. Deretter bruker du suturer for å lukke muskellaget og kirurgiske stifter for å lukke huden. Plasser musen i en autoklavet mikroisolator bur med overvåking til full recumbancy.Seks timer etter operasjonen, legg musene under en varmelampe og desinfiser halene med 70% isopropanol. Injiser 1,5 til fem ganger 10-til-fem CD34 positive humane fosterlevervev isolerte hemopoetiske stamceller i 200 mikroliter PBS i en utvidet halevene per dyr. Stopp deretter blødning med mildt trykk og returner musene til deres hjemmebur.Ni til 12 uker etter operasjonen, bruk en passende størrelse plast kam tilbakeholdenhet for å isolere ett ben av en humanisert mus, og spray den mediale siden av det isolerte benet med 70% isopropanol. Spre antibiotika og smertelindrende salve på innsamlingsstedet. Bruk en 25-gauge nål holdt i en 90 graders vinkel, punkter den saphenous vene å samle 50 til 100 mikroliter blod i en EDTA-belagt blod samling tube.Når et passende blodvolum er oppnådd, bruk trykk på stedet med et sterilt stykke gasbind for å stoppe blødningen før du returnerer musen til buret. Bruk deretter den oppsamlede perifere blodprøven til å vurdere nivået av humant immuncellerekonstituering ved strømningscytometri ved hjelp av antistoffer mot humant CD45, CD3, CD4, CD8, CD19 og mus CD45. For fersk fekal prøvesamling, legg individuelle autoklaver papirposer i en røykhette og legg en mus i hver pose til hvert dyr avføring.Deretter returnerer musene til buret, og bruk sterile tang til å overføre hver fekal prøve til en 1,5-milliliter tube per mus for minus 80 grader Celsius lagring. På slutten av 14-dagers antibiotikabehandling, endre drikkevannet til autoklavet sterilisert vann, og overføre musene til et nytt autoklavet bur. 24 og 48 timer etter opphør av antibiotika tiner riktig forberedte kilder til fekal mikrobiota transplantasjonsmateriale, og aliquot prøvene i et anaerobt kammer under anaerobe forhold.For å utføre en fekal transplantasjon, lever 200 mikroliter fekal mikrobiota transplantasjonsmateriale via oral gavage til hvert eksperimentelt dyr, og spre eventuelle gjenværende tint materiale på pelsen av humaniserte mus eller på buret sengetøy. Her er et eksempel på flytcytometrianalyse av perifert blod fra en humanisert BLT-mus 10 uker etter operasjonen vist. T- og B-cellepopulasjoner kan både identifiseres, samt CD4- og CD8-positive T-celleundersett.I denne grafen kan den relative overfloden av de menneskelige fekale donorprøvene som brukes til å overføre et tarmmikrobiome for å lage doble humaniserte mus observeres. Fenotypiske endringer i milten og cecum indusert av antibiotikabehandling ligner på det som observeres hos bakteriefrie dyr. Dette hovedkomponentanalyseplottet for representative 16S ribosomal RNA-sekvenseringsdata viser at dobbelt humaniserte mus har menneskelignende tarmmikrobiomer som er unike for den menneskelige donorprøven.Det mest kritiske aspektet ved denne protokollen er å begrense innføringen av uønskede bakterier for å sikre at musene forblir sunne og opprettholde det menneskelige tarmmikrobiomet. Denne modellen har potensial til å fremme personlig medisin og for å tillate oss å se på hvordan menneskelig sykdom påvirker tarmmikrobiomet mens du kontrollerer for andre begrensende 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

Thermostabilization, Expression, Rensing, og Krystallisering av Human Serotonin Transporter Bound 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 for å måle metabolismen i sortert subpopulasjoner av komplekse Cell Communities Bruke 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 modifisert gjær-ett hybrid system for Heteromer Proteinkompleks-DNA-interaksjonsstudier

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 fordøyelse, ultrafiltrasjon og størrelse utelukkelse kromatografi å optimalisere isolering av Exosomes fra menneskelig 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

Vurdere levedyktigheten til et syntetisk bakteriell konsortium til In Vitro Gut vert-mikrobe-grensesnittet

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

Prøvetaking og forbehandling av tannemaljen karbonat stabil karbon-og oksygen isotop analyse

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 kvantifisering av Protein Homo-oligomerization med kommersielle instrumentering og gratis, åpen kildekode lysstyrke analyseprogramvare

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 av protein ubiquitination nettsteder av peptid berikelse og masse spektrometri

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 flytende kromatografi-massespektrometribasert metabolomikkanalyse av hvetekorn

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 spesifikasjon av Starch Granule Størrelsesfordelinger

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 ...