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 vill tacka Yanmin WAN, Guobin Kang, och Pallabi Kundu för deras hjälp med att generera BLT-humaniserade möss. Vi skulle vilja erkänna UNMC Genomics Core facility som får partiellt stöd från Nebraska Research Network i funktionell genomik NE-INBRE P20GM103427-14, molekylärbiologi Neurosensoriska system CoBRE P30GM110768, fred & Pamela Buffett Cancer Center-P30CA036727, centrum för root och Rhizobiome innovation (CRRI) 36-5150-2085-20, och Nebraska forskning initiativ. Vi skulle vilja tacka University of Nebraska-Lincoln Life Sciences Annex och deras personal för deras hjälp. Denna studie stöds delvis av National Institutes of Health (NIH) bidrag R01AI124804, R21AI122377-01, P30 MH062261-16A1 kronisk hiv-infektion och åldrande i NEUROAIDS (Chain) Center, 1R01AI111862 till Q Li.  Finansiärer hade ingen roll i studiens utformning, datainsamling och analys, förberedelse av manuskriptet eller beslut för publicering.

Alla metoder som beskrivs här genomfördes i enlighet med institutionella djuromsorg och forskning kommitté (IACUC)-godkända protokoll vid University of Nebraska-Lincoln (UNL). Den IACUC på UNL har godkänt två protokoll som rör generering och användning av hu-BLT möss, inklusive dubbel hu-möss. Dessutom har vetenskapliga kommittén för forsknings tillsyn (SROC) vid UNL också godkänt användningen av mänskliga embryonala stamceller och fostervävnader, som upphandlas från de avancerade biovetenskapliga resu...

<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>

Det protokoll som beskrivs här är för skapandet av dubbla hu-BLT möss som har både ett funktionellt humant immunförsvar och en stabil människoliknande Gut microbiome. Detta protokoll kan anpassas till andra humaniserade eller icke-humaniserade möss modeller utan behov av GF djur och gnobiotisk anläggningar. Medan de metoder som beskrivs här är relativt enkla, det finns flera viktiga detaljer som är viktiga för en lyckad skapandet av dubbla hu-BLT möss. NSG-möss är extremt immunbrist och förhindra infekti...

Humaniserade möss (HU-möss) har förändrat studiet av många aspekter av människors hälsa och sjukdom inklusive hematopoies, immunitet, cancer, autoimmun sjukdom, och infektionssjukdom1,2,3,4 ,5,6,7,8,9. Dessa hu-möss har den distinkta fördelen framför andra musmodeller i att de har ett funktionellt humant immunförsvar och kan smittas med humana specifika patogener. Ändå har betydelsen av Gut mikrobiomet visats av dess roll i många mänskliga sjukdomar som fetma, metabola syndromet, inflammatoriska sjukdomar, och cancer10,11,12, 13. Slemhinnor immunsystemet och Gut mikrobiomet är ömsesidigt reglerad att upprätthålla Gut och systemisk homeostas. Immunförsvaret är formad av antigener som presenteras av tarmen mikrobiomet och ömsesidigt immunförsvaret spelar en viktig reglerande roll för att främja kommensaler tarmbakterier och eliminera patogener14,15, 16. emellertid, Gut mikrobiomet av hu-möss har inte varit väl kännetecknas och murina Gut mikrobiomet skiljer sig avsevärt i sammansättning och funktion från människor17. Detta beror på evolutionära, fysiologiska och anatomiska skillnader mellan murina och mänskliga tarmen samt andra viktiga faktorer såsom diet, som kan påverka de experimentella resultaten av hu-möss sjukdomsmodeller18. Därför, bortom klassificering av murina Gut mikrobiomet av hu-möss, en djurmodell med både ett humant immunförsvar och mänskliga Gut mikrobiomet behövs för att studera komplexa interaktioner av mänskliga sjukdomar in vivo.
Studiet av mänskliga sjukdomar direkt i mänskliga ämnen är ofta opraktiskt eller oetiskt. Många djurmodeller kan inte användas för att studera humana patogener som humant immunbristvirus typ 1 (HIV-1). Icke-mänskliga primater modeller är genetiskt utavlade, mycket dyra, och är inte mottagliga för många mänskliga patogener. Möss som har framställts som bakteriefria (GF) och rekonstitueras med Human-liknande Gut microbiomes har använts i stor utsträckning för att studera människors hälsa och sjukdom19,20. Emellertid, dessa djur har inte ett humant immunförsvar och arbetar med GF djur kräver specialiserade anläggningar, förfaranden, och expertis. Därför finns det ett behov av förbättrade prekliniska modeller för att studera det komplexa sambandet mellan tarmmikrobiomen och människans immunsystem. Många stammar av möss, såsom nickar. CG-PrkdcscidIl2rgtm1Wjl/szj (NSG), är inte kommersiellt tillgängliga som GF. GF djur kan också lida av långvariga immunbrist som inte är helt omvänd av engrafharm av mikrober21. Därför skapade vi en dubbel hu-möss med både ett funktionellt humant immunsystem och stabil Human-liknande Gut mikrobiomet under specifika patogenfria (SPF) villkor. För att generera dubbla hu-möss, kirurgi utfördes på NSG-möss för att skapa benmärg, lever, tymus humaniserade möss (HU-BLT). HU-BLT möss behandlades sedan med bredspektrumantibiotika och sedan ges fekal transplantationer med en hälsosam Human givare prov. Vi karakteriserade bakterien Gut mikrobiomet av 173 fekal prover från 45 dubbel hu-BLT möss och 4 mänskliga fekal givare prover. Dubbla hu-BLT möss har unika 16S rRNA gen profiler baserade på enskilda mänskliga givare prov som transplanteras. Viktigt, den transplanterade människoliknande mikrobiomet var stabil i möss för varaktigheten av studien upp till 14,5 veckor efter transplantation. Dessutom visade de förutspådda metagenomes att dubbla hu-BLT-möss har olika förväntad funktionell kapacitet än hu-möss som är mer likt de humana donatorproverna.

<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

Humaniserade möss (HU-möss) som har ett funktionellt humant immunförsvar har i grunden förändrat studiet av mänskliga patogener och sjukdom. De kan användas för att modellera sjukdomar som annars är svåra eller omöjliga att studera hos människor eller andra djurmodeller. Tarmen mikrobiomet kan ha en djupgående inverkan på människors hälsa och sjukdom. Emellertid, den murina Gut mikrobiomet är mycket annorlunda än den som finns i människor.  Det finns ett behov av förbättrade prekliniska hu-möss-modeller som har en inympad Human tarmmikrobiome. Därför skapade vi dubbla hu-möss som har både ett humant immunsystem och stabil människoliknande Gut microbiome. Nicka. CG-PrkdcscidIl2rgtm1Wjl/szj (NSG) möss är en av de bästa djuren för humanisering på grund av deras höga nivå av immunbrist. Men bakteriefria NSG-möss och olika andra viktiga bakterie fria möss modeller är för närvarande inte kommersiellt tillgängliga. Vidare har många forsknings inställningar inte tillgång till gnotobiotiska anläggningar, och arbetar under gnotobiotiska förhållanden kan ofta vara dyrt och tidskrävande. Viktigt, bakteriefria möss har flera immunbrist som finns även efter engrafharm av mikrober. Därför utvecklade vi ett protokoll som inte kräver bakteriefria djur eller gnotobiotiska anläggningar. För att generera dubbla hu-möss, NSG-möss behandlades med strålning före operationen för att skapa benmärg, lever, thymus-humaniserad (HU-BLT) möss. Mössen behandlades sedan med bredspektrumantibiotika för att tömma den redan existerande murina Gut microbiome. Efter antibiotikabehandling fick möss fekala transplantationer med friska humana donatorprover via oral Sonat. Dubbel hu-BLT möss hade unika 16S rRNA gen profiler baserat på enskilda mänskliga givaren provet som transplanterades. Viktigt, den transplanterade människoliknande mikrobiomet var stabil i den dubbla hu-BLT möss för varaktigheten av studien upp till 14,5 veckor efter transplantation.

Figur 1 visar en disposition av de metoder som används för att skapa dubbla hu-BLT möss och kortfattat beskriver processen för att lägga till ett funktionellt humant immunsystem och stabil människoliknande Gut mikrobiomet till NSG-möss. Figur 2 visar ett exempel på flödescytometri analys av perifert blod från en HUMANISERAD BLT-mus 10 veckor efter operationen. Figur 3 visar det relativa överflöd av de humana fekala donat...

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 metod för att generera dubbla humaniserade BLT-möss som har ett funktionellt humant immunförsvar och en stabil inympad människoliknande Gut microbiome. Detta protokoll kan följas utan behov av bakteriefria möss eller gnotobiotiska anläggningar.

En dubbel humaniserad BLT-möss modell med en stabil människa-liknande Gut Microbiome och människans 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 ...

Vårt protokoll är betydande, eftersom det kan användas för att reproducera sig för att reproducera möss med både en mänsklig tarm mikrobiomet och ett mänskligt immunförsvar. Vi kallar dessa möss, dubbla humaniserade möss. Den dubbla humaniserade musmodellen kan användas för både grundläggande och translationell biomedicinsk forskning, inklusive studiet av in vivo-samband mellan människans tarmmikrobiomet och människans immunsystem.Demonstrera förfarandet kommer att Jianshui Zhang, en postdoc, och Yilun Chang, en doktorand från vårt laboratorium. För att implantera levern och bräss vävnader i den vänstra njure kapseln, först, placera musen i en huva. På operationsdagen, behandla möss med hela kroppen subletala bestrålning vid en 12 centigrays per gram kroppsvikt dos.Raka varje mus runt den vänstra laterala och mediala sidan efter att ha bekräftat en lämplig nivå av sedering. Applicera oftalmisk salva på djurets ögon, och applicera en öronbricka efter behov. Desinficera huden med tre sekventiella jod och 70%isopropanol scrubs.När huden har prepped, använda tuppar för att ladda en till en-till-sex millimeter kubik mänskliga fetala levervävnad fragment i en trocar, följt av en en-till-1,6 millimeter kubik mänskliga fetala thymus vävnad fragment. Använd kraftpensen för att lyfta huden, och använd en skalpell för att göra en liten längsgående skuren i huden. Förläng snittet till 1,5 till två centimeter på vänster sida av musen.Och använd forceps för att lyfta muskellagret. Använd sax för att öppna muskellagret i längsled, förlänga snittet vid behov för att exponera njuren, och försiktigt greppa fettvävnaden som omger njuren. Använd en skalpell för att göra ett en-till-två millimeter snitt i den bakre änden av njurkapseln och långsamt sätta in den förladdade trocar i snittet parallellt med den långa axeln av njuren.Släpp vävnaderna mellan njurkapseln och njuren, och återgå njure och tarm till sina normala positioner. Använd sedan suturer för att stänga muskellagret och kirurgiska häftklamrar för att stänga huden. Placera musen i en autoklaverad microisolator bur med övervakning tills full recumbancy.Sex timmar efter operationen, placera mössen under en värmelampa och desinficera svansarna med 70%isopropanol. Injicera 1,5 till fem gånger 10-till-fem CD34 positiva mänskliga fetala lever vävnad isolerade hemopoietic stamceller i 200 microliters av PBS i en dilaterad svans ven per djur. Stoppa sedan blödning med lätt tryck och returnera mössen till deras hembur.Nio till 12 veckor efter operationen, använd en lämpligt storlek plast kam återhållsamhet att isolera ett ben av en humaniserad mus, och spraya den mediala sidan av isolerade benet med 70%isopropanol. Sprid antibiotika och smärtlindrande salva på insamlingsstället. Med hjälp av en 25-gauge nål som hålls i en 90 graders vinkel, punktera den saphenous venen för att samla 50 till 100 mikroliter blod i en EDTA-belagda blod insamling röret.När en lämplig volym blod har erhållits, utöva tryck på platsen med en steril bit gasbinda för att stoppa blödningen innan du returnerar musen till sin bur. Använd sedan det insamlade perifera blodprovet för att bedöma nivån av human immuncellrekonstitution genom flödescytometri med hjälp av antikroppar mot mänskliga CD45, CD3, CD4, CD8, CD19 och mus CD45. För färsk avföring provinsamling, placera enskilda autoklaverade papperspåsar i en rök huva och placera en mus i varje påse tills varje djur defecates.Sedan returnera mössen till deras bur, och använd sterila tlympor för att överföra varje fekalt prov till ett 1,5-milliliterrör per mus för minus 80 grader Celsius lagring. I slutet av den 14-dagars antibiotikabehandling, ändra dricksvattnet till autoklaverat steriliserat vatten, och överföra mössen till en ny autoklaverad bur. 24 och 48 timmar efter upphörandet av antibiotika tina ordentligt beredda källor av fekal mikrobiota transplantation material, och alikvotera proverna i en anaerob kammare under anaeroba förhållanden.För att utföra en fekal transplantation, leverera 200 mikroliter av fekal mikrobiota transplantation material via oral sondmatning till varje försöksdjur, och sprida eventuella återstående tinade material på päls av humaniserade möss eller på buren sängkläder. Här visas ett exempel på flödescytometrianalys av perifert blod från en humaniserad BLT-mus 10 veckor efter operationen. T- och B-cellpopulationer kan både identifieras, liksom CD4- och CD8-positiva T-cellers underuppsättningar.I detta diagram den relativa förekomsten av mänskliga fekal givare prover som används för att överföra en gut mikrobiomet för att skapa dubbla humaniserade möss kan observeras. De fenotypiska förändringarna av mjälten och cecum som induceras av antibiotikabehandling liknar den som observerats hos bakteriefria djur. Denna huvudsakliga komponent analys tomt av representativa 16S ribosomal RNA sekvensering data visar att dubbla humaniserade möss har mänskliga-liknande gut mikrobiomer som är unika för den mänskliga givaren provet.Den mest kritiska aspekten av detta protokoll är att begränsa införandet av oönskade bakterier för att säkerställa att mössen förblir friska och upprätthålla den mänskliga tarmmikrobiomet. Denna modell har potential att främja personlig medicin och att tillåta oss att titta på hur mänskliga sjukdomar påverkar tarmen mikrobiomet samtidigt kontrollera för andra förmildrande 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, rening och kristallisation av den mänskliga Serotonin Transporter Bound till<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 metod för att mäta Metabolism i Sorterade subpopulationer av komplexa cell gemenskapernas Använda stabila isotopen 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

Ett modifierat jäst-ett-hybridsystem för studier av heteromerisk proteinkomplex-DNA-interaktion

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 matsmältningen, ultrafiltrering och storlek utslagning kromatografi att optimera isolering av Exosomes från mänsklig blodplasma och 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

Bedömningen av lönsamheten för ett syntetiskt bakteriell konsortium för värd-mikrob In Vitro Gut gränssnittet

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

Provtagning och förbehandling av tandemaljen karbonat för stabil kol och syre isotoper analys

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-gratis In Vitro kvantifiering av Protein Homo-oligomerisering använder kommersiella instrumentering och fri, öppen källkod ljusstyrka analys programvara

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

Detektion av protein ubiquitination platser av peptidanrikning och masspektrometri

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

Oriktad flytande kromatografi-Mass Pektrometri-Baserade metabolomika analys av vetekorn

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

Analys och specifikation av storleksfördelningar för stärkelsegranulat

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 ...