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淋 巴 细 胞 脉 络 丛 脑 膜 炎 病 毒 感 染 动 物 模 型

相关实验:染性疾病动物模型

最新修订时间:

材料与仪器

步骤

 

基 本 方 案 1 全 身 性 感 染 LCM V 小鼠模型

材 料

已知滴度的 L C M V 病 毒 株(见辅助方案 1 和 2)

P B S

适当品系小鼠,满足统计学意义所需的数量。

麻 醉 剂(如氯胺酮/甲苯噻嗪;附 录 2D )

1 ml Luer打锁紧套口注射器(一次性注射器), 25G〜 27G针 头

I. 37°C 水浴融化病毒冻存液后立即置于冰上,采用以下方法感染动物后应该依照生物安全标准舍弃不可用的病毒冻存液,不可反复冻融。

腹腔内注射感染

依照上述方法将 IO〜I O 6 P f i I 的 L C M V 腹腔注入小鼠体内,引起除脑之外的全身性感染,但病毒通常在感染 7〜I O d 内 被 清 除 ,大剂量注射会导致体内免疫耗竭而延迟病毒的清除。

2a. 稀释病毒溶液,注意控制注入每个小鼠体内的体积在 0.1〜0.2m l 。

3a. 用 I m l 注射器吸取所需量的病毒液,之后再装上 25 G 〜27 G 针头,冰上保存待用。

注意:不要用盖上针头的注射器吸病毒液,不符合安全要求。

4a. 小鼠腹膜内注射病毒液(附 录 2E )。

尽 管 没 有 规 定 实 验 开 始 之 前 必 须 进 行 麻 醉 ,但 是 出 于 安 全 的 考 虑 ,建 议 对 所 要操 作 的 动 物 进 行 麻 醉 。

静脉注射

如果希望快速建立全身性病毒感染及建立宿主免疫抑制和持续感染,需通过静脉注射(IO〜105pfu) L C M V 病毒,才可引发小鼠的全身性感染。但 若 大 于 IO5 会导致持续 的 感 染 或 「耗竭」免疫反应。

2b. 稀释病毒溶液,控制注入小鼠静脉内的体积在0.05〜0.1m l 。

3b. 用 I m l 注射器吸取所需量的病毒液,之后再装上 27 G 针头,冰上保存待用。

4b. 小鼠静脉内注射病毒液(附 录 2E )。

足垫接种和皮下注射感染

足垫接种和皮下注射的剂量和产生的结果相似。足垫接种时,只 需 要 I O 2 P f u 的L C M V 就可引起小鼠全身性感染,病毒溶液通过局部淋巴结迅速扩散并引起较强的抗病毒免疫反应,其特征为足垫肿胀。

2c. 稀释病毒溶液,控 制 注 入 小 鼠 静 脉 内 的 体 积 在 0.1〜0.2 ml (皮下)或 10〜50ul(足垫)。

3c. 用 I m l 注射器吸取所需量的病毒液,之后再装上 25 G 〜27 G 针 头 ,冰上保存待用。

4c. 小鼠足垫接种和皮下注射毒液(附 录 2E )。

颅内接种

腹腔注射、静脉注射、足垫接种和皮下注射往往不产生脑内感染。然 而 ,直接颅内接种导致大脑和脉络丛脑膜炎后, 9 8 % 〜1 0 0 % 的小鼠在感染后 6〜9d 死于脉络丛脑膜炎(病毒由此而得名)。致死原因是机体产生抗 L C M V 病毒的免疫病理反应而非病毒对细胞的直接病理作用(Dixon , 1987)。对 L C M V 已产生免疫力的动物,颅内感染可以大大减少免疫病理反应,而提高动物的存活率(见基本方案 4 中 L C M V 接种)。故
颅内注射的方法常用于疫苗研究及抗病毒免疫效果评估。

2d. 稀释病毒溶液,控制注入小鼠颅内最大注射体积 50ul 中 含 1〜50pfu 的病毒。

3d. 用 I m l 注射器吸取病毒溶液,之后再装上 27 G 针头,冰上保存待用。

4d. 氯胺酮/甲苯噻嗪麻醉小鼠(附 录 2D )。

5d. 注意进针深度,用刀片切割针帽,使 针 尖 距 针 帽 2m m 左右 ,安装帽时特别注意,因为针头已沾有病毒溶液。

6d. 四指固定小鼠头部,从眼眶近背部进针 5m m 入 颅 内(此处为骨联合处,进针深度容易控制)慢进慢出,大 约 5m i n 后小鼠从麻醉中苏醒过来,每天进行观察, 5〜9d之内不更换饲养笼。

每 一 个 病 毒 株 都 要 仔 细 地 测 定 L D 5。滴 度 。

基 本 方 案 2 LCM V 病毒持续感染小鼠模型

材 料(带 V 项 目 见 附 录 1)

已知滴度的 L C M V 病 毒 株(见辅助方案 1 和 2)

P B S

怀孕小鼠

Iml —次性注射器, 27 G 针头

1 . 监控怀孕小鼠直到生产。

2 . 新生小鼠出生 24 h 内,腹腔接种 30W 含 IO3 Pfu 病 毒 的 P B S 液(基本方案 1)。

3 . 小鼠生长至 4 周时,用血清空斑形成试验检测小鼠血清以证实持续感染成功(见辅助 方 案 2)。

持 续 感 染 成 熟 小 鼠 ,可 使 病 毒 通 过 胎 盘 传 染 给 胎 儿 以 获 得 持 续 感 染 的 小 鼠 ,但这 样 要 花 费 大 量 的 时 间 寻 找 符 合 要 求 的 成 鼠 ,而 且 喂 养 小 鼠 也 需 要 在 达 到 B L -2 级的实 验 室 中 进 行 。 另 外 免 疫 抑 制 的 小 鼠 也 可 用 来 做 持 续 感 染 的 动 物 模 型基 本 方 案 3 T 细 胞 对 LCM V 免疫反应的测定
基 本 方 案 3 T 细 胞 对LCM V 免疫反应的测定 C D 8+T 细胞活性通常用细胞毒性试验检测。表 11. 5. 3 中列举了检测丁细胞反应 的 M H C I I 类抗原表位和多肽结构。对 优 势 表 位 (表中用黑体表示的A A 序列)的 C T L 反 应 的 检 测 可 在 L C M V 腹 腔 注 射 后 7d 进 行 ,此 时 处 于 C T L 反 应 的 高 峰 (对 A r m ­ strong 公司的 E -350, 产生的反应高峰在第五天 )。 对弱势表位的检测比较困难,需要 : ①在体外更强的刺激产生记忆性C T L ; ② 感 染 L C M V 的 C T L 避开免疫优势表位肽缺 陷的变异体;③ D N A 免疫接种采用缺失优势表位的质粒。 表 1 1 . 5 . 3 L C M V 病毒 T 细胞表位£ 1 小鼠品系 MHC分子 蛋白质 位置 氨基酸顺序b Class I C57BL/6 Db GP 33〜 41 K A V Y N T A T C Db NP 396〜 404 FQPQNGQFI Db GP 276〜 286 SG V E N P G G YC L Db GP 92〜 101 CSANNSHHYI Kb NP 205〜 212 YTVKYPNI Kb GP 33〜 43 KAVYNFATCGI BALB Ld NP 118〜 126 R p q a s g v y m c Kd GP 99〜 108 HYISMGTSGL Kd GP 283〜 291 GYCLTKWMI Kd NP 314〜 322 PYIACRTSI Class II C57BL/6 I-Ab GP 61〜80 GLKGPDIYKGVYQFKSVEFD I-Ab NP 309〜 328 SGEGWP YIACRTSIVGRA WE a .所有引用的I 类分子表位都来自于Armstrong细胞株, II类分子的表位图来自于WE细胞株。 b . 优势表位用黑体表示。 c•也代表了 2^和 H-2«背景的0 检 测 C D 8+和 C D 4 + T 细 胞 反 应 通 常 需 要 存 在 抗 原 呈 递 细 胞 (巨噬细胞和树突细 胞)、抗原及适合的培养基条件下扩增细胞。表 11. 5. 4 列举了常用的抗原呈递细胞制备 和检测反应细胞的方法(如细胞因子的产生、溶菌活性和增殖)。 表 11. 5. 4 检测T 细胞对LCMV反应的方法 技术 单元 体外细胞毒性试验(CTL试验) 单 元 2. 10 有限稀释试验 单 元 1.3 细胞因子ELISA检测 第五章 细胞因子ELISAPOT检测 单 元 5. 11 胞内细胞因子染色法 单 元 5. 8 病 毒 特 异 性 C T L 活性的评估 L C M V 特异性的C T L 活性可采用5〜6h 51C r释 放 试 验 (见单元 2. 1 0 ) 来测定。同
时 ,为了检测C T L 的识别和杀伤能力,需要准备用不同的方法表达L C M V 抗原的同源 靶 细 胞 (并以同种靶细胞作为对照h 1. L C M V 感 染 (M O I = I; 检测前48h 进行)。 2 . 用重组的疫苗病毒感染(M 0 I= 3 ; 检 测 前 8〜16h 进行)。 3 . 转染表达载体的质粒(为了提高转染效率常用阳离子脂质体转染细胞毒性试验中的 细胞)。 4 . 用 代 表 L C M V 表位的多肽荷载细胞 (0.02〜 2〇 M g 多肽/IXlO4个细胞)。 对照组要包括未感染的同源靶细胞、同种靶细胞和用于呈递抗原的其他细胞(如表 达 L C M V 抗原的质粒D N A 或重组疫苗)。试验中所用的脾淋巴细胞作为效应细胞与靶 器细胞的比例分别为50: 1、 25 : 1 和 12.5 : 1 ,而 使 用 C T L 克 隆 或 C T L 细胞系作为 效应细胞与靶细胞的比例则为5 : 1、 2. 5 : 1 和 1 : 1。另外,也可收集血液淋巴细胞, 或直接收集2 4 孔培养板体外培养的细胞系或克隆作为效应细胞进行检测。溶解单位 (L U ) 定义为能杀伤IO4个靶细胞中2 5 % 的效应细胞数为1 个 L U 。 计算 三个复孔的标准误不得超过1 5 % ,培养板的清洁很重要,因为任何放射性的物质 都会导致假阳性的出现。51C r 释放试验的计算方程如下: 特异性释放量%= 总释放量一自发释放量 总释放量 XlOO 基 本 方 案 4 LCM V 疫苗效果的体内检测 材料 L C M V 储存液 小 鼠 (对照小鼠和L C M V 感染小鼠;见基本方案1) 1 . 滴定病毒储存液对所用品系小鼠的L D 5 0 , 稀释病毒至1000、 200、 40、 8pfu/m l 。感 染组 每 组 8 只小鼠,颅 内 注 射 (见基本方案I) 50M1各个稀释 度 的 病 毒 (即 50、 10、 2 、 0.4Pfu) ,观察小鼠M d 的 生 存 情 况 (感 染 后 主 要 在 第 7〜9 天死亡),计算半数 致 死 量 (Reed and Muench, 1938)0 2 . 将小鼠分为以下几组。 a•免疫组:每 组 8 只。 b. 阳性对照组:腹腔注射活L C M V 病毒至少6 周以上的小鼠。 这 些 小 鼠 可 清 除 经 过 腹 腔 注 射 的 病 毒 , 同 时 获 得 对 随 后 颅 内 注 射 病 毒 的 保 护 性 免 疫 。 c. 阴性对照组:已适当接种疫苗的小鼠(即用于评价接种表达L C M V 抗原的重组病 毒疫苗和 接 种 不 表 达 L C M V 抗原的重组病毒 疫 苗 的 保 护 效 果 )。腹 腔 注 射 0.1〜 0. 2m l 的 P B S 作为疫苗对照。 3•试验前将L C M V 病 毒 储 存 液 用 P B S 稀 释 到 200〜400L D 5()/m l ,小 鼠 颅 内 注 射 50/xl (10〜20L D 5。)的稀释病毒,每天观察小鼠,至 少 14d 。
阴 性 对 照 组 (P B S 和接种不表达L C M V 抗原的重组病毒疫苗的对照)在病毒注 入 6〜7d 后 出 现 发 病 体 征 (卷毛、 弓背、活动减少),以后便迅速死亡。免疫了全 L C M V 病毒的小鼠很少出现发病体征,不出现死亡。 有效疫苗接种的小鼠在接种后6〜7d 内也出现发病症状,但将会很快清除病毒, 48h 内会完全缓解。避免在出现症状的阶段处理小鼠,此时小鼠得了脑膜炎,可能 癫痫发作而死,导致无效的结果。 4 . 可选:测 量 L C M V 的 病 毒 滴 度 (效价)(见辅助方案2)。 腹腔注射2 X 105p f u L C M V 病 毒 4d 后 (见基本方案1),先前未免疫的小鼠脾脏 中可测得 I O 6 P f u L C M V ,而接种过疫苗的小鼠脾脏及其他器官和体液(如肝脏、肺 和血清中)的 L C M V 病毒滴度明显减少;而在建立了有效免疫的小鼠中,病毒很难 被检测到。比较颅内接种方法,这一方法的另一优点在于,接 种 后 4d 便可获得每个 小鼠的病毒滴定度、细胞毒活性及细胞因子分泌的相关信息。这可通过细胞内免疫 反应的情况了解相关疫苗的抗病毒效果。 辅 助 方 案I LCM V 病毒储存液的制备 材 料 (带 彳项目见附录1) B H K -21 细 胞 系 (A T C C t f C C L -IO) V D M E M -10完全培养基 种 子 L C M V 病 毒 株 (来 自 Dr.M .von Hermth) , 用 V e r o 细胞进行三次噬菌斑纯化 聚乙二醇 6000 (P E G -6000) 氯 化 钠 (固体) V T N E 缓冲液 泛影钠-泛影葡胺-76 (医用的) 162cm2组织培养瓶 5〇 m l 离心管 I m l 冻存管 带 有 G S -3转 头 的 Sorvall离 心 机 (或类似型号) 带 有 SW- 4 1转 头 的 Beckm an超 速 离 心 机 (或类似型号) 双 室 梯 度 形 成 仪 (如 Jule 生 物 技 术 ; http://w w w .hometown, aol. com/precastgell/formersl.htm) 1. 用 DMEM - 1 0完全培养基在162cm2组织培养瓶中培养BHK- 2 1 细胞,直到长满瓶底 面积 的 8 0 % 〜 9 0 % 。 2 . 弃培养基,每 瓶 加 入 2m l预 冷 的 含 有 L C M V 病 毒 (M O I = O.0 5〜0 . 1 ) 的培养基。 立即放入温箱中l h , 每 IOm in轻轻摇动一下。然 后 用 20m l 的 D M E M -10替换原来 的培养基,继续放在温箱中孵育。 3. 48h 后 ,收集培养基到50m l 无菌离心管,放于冰上。测 定 L C M V 病 毒 滴 度 (大约 108pfu/m l ,见辅助方案2)
集培养基测定滴度(大 约 IO7pfu/ml) 。 纯 化 病 毒 (步 骤 5〜 10),或者部分分装、冻 存 (步 骤 11)。 当需要高浓度的病毒,就 需 要 进 行 病 毒 纯 化 (如增殖实验、受体结合实验及为 E L I S A 实验准备抗原)。感染小鼠则通常不需要纯化病毒。 5 . 每 IOOml含有病毒的培养基中,加 入 7g P E G -6000和 2. 32g N a C U 摇动至P E G 完全 溶 解 ,冰上放置2h 。 6.4°C , 17 000g 离心30min,弃上清。用 2m l T N E 缓冲液重悬离心后的白色沉淀物。 7 . 准备用于不连续的泛影钠-泛影葡胺-76梯度离心的Beckman S W -41离心管,依次加 入 (从管底部向上): I m l含 5 0 % (V /V ) 泛影钠-泛影葡胺- 7 6 的 T N E 缓冲液 2m l含 3 0 % (W V ) 泛影钠-泛影葡胺- 7 6 的 T N E 缓冲液 3m l 含 1 0 % (V /V ) 泛影钠-泛影葡胺- 7 6 的 T N E 缓冲液 8 . 小心加入6m l 病 毒 溶 液 置 于 上 层 (如需要可每管加入一些培养基调整到精确的体积 和重量)。 4°0, 210 00(^超速离心75111丨11。在 10%/30%分 界 处 收 集 病 毒 ,按 照 1:1 的比例溶在T N E 缓冲液中。 9 . 准备不连续的1 0 % 〜5 0 % 的泛影钠-泛影葡胺-76梯 度 液 (如用双室梯度仪)。每 8ml 的梯度液中加入3〜4m l 的病毒混悬液。 4°C , 154 O O O g 超 速 离 心 过 夜 (大 约 16h)。 收集可见的奶白的病毒带(大约在居管顶2/3位置)。 10•按照1 : 1 的比例溶在T N E 缓冲液中, 4°C , 154 0 00^超 速 离 心 30m i r u 弃上清液, 用 T N E 缓冲液重悬沉淀。 11.在 Iml无菌冻存管中加入500]ul的病毒,立即放入干冰中,直到样品结冻。然后放 入一70°C 保存至少24h ,每一个时间点取部分进行病毒滴度测定 。 一 旦融化就不要 再次冷冻,以防止降低病毒滴度。 辅 助 方 案 2 噬菌 斑 试 验测 定LCM V 病毒滴度 材 料 (带V 项 目 见 附 录 1) 乂 打 〇 7 6 细 胞 株 (八 丁 0: #€尺乙-1587) V D M E M -10完全培养基 待 测 的 L C M V 病 毒 (见辅助方案1) 1% 琼 脂 糖 (Seakem M E , F M C Bioproducts) : 溶 解 在 Milli-Q 级水中,高压灭菌 V 2 X 完全培养基199 (含 有 1 0 % F B S ) 2 5 % (V /V ) 甲醛,福 尔 马 林 稀 释 (3 7 % V7 V 甲醛) V 细胞染色液 6 孔组织培养板 50°C 水浴箱 1 . 在 6 孔板中用D M E M -10培 养 Vero 7 6 细胞,每板大约IO6个 细 胞 培 养 过 夜 (大约长 满 6 0 % ) 。 2•用1〜 7 标 记 7 个 无 菌 E ppendorf管 ,每管加入 900jul的 DM EM -10
3 . 将已标定滴度的病毒冻存管置37°C 水 浴 中 1〜2m i n 融 化 L C M V 病 毒 ,然后立即放在 冰上。 1 号管中加入10(^1,用 吸 管 彻 底 混 匀 (稀 释 度 为 1CT1)。换 新 的 吸 管 从 1 管 中吸取100/xl加入 到 2 管中。 3〜7 管依次进行1/10稀 释 ,每次更换吸管。 4 . 用 Pasteur吸管吸掉Vero 7 6 细胞的培养基。 6 孔 培 养 板 的 第 1 孔 加 入 500/xl培养基 (细胞对照孔)。剩 下 的 5 孔分别加入从连续1 0 倍 稀 释 的 3〜7 管 病 毒 稀 释 液 500^1。 培养板置37°C 孵 育 lh,每 隔 IOmin摇动一次。 5 . 在感染病毒的同时,用微波炉融化1 % 琼脂糖,用 水 浴 冷 却 到 大 约 50°C 。 37°C 温浴 2X 完全培养基199。用前迅速将两者同体积混匀,维持温度在40〜44°C 。 6. I h 后 ,弃 6 孔板中培养细胞上的接种培养液后,每孔中 加 入 3m l 融化的琼脂糖培养 基 。琼 脂 糖 凝 固 (室温下大约IOmin) 后置培养板于37°C 培养箱中,继续培养4d。 7 . 每孔加入Iml 2 5 % 甲醛,室温下固定2h ,洗脱固定液,小心移走琼脂糖填料。 8 . 加细胞染色液,染 色 1〜2h 。自来水滴水轻轻冲洗平板3〜4 次 ,直至多余染料被冲 洗干净。将平板倒置于纸巾上使其干燥。 9 . 计 数 斑 点 (在单层中未染色的直径1〜3m m 空洞),同时用每毫升的空斑形成单位 (pfu/ml) 计算病毒滴度,因为每孔仅含有〇 .5m l 稀 释 1 0 倍的病毒液,所以正确的 病毒滴度为计算滴度的2 0 倍 。 辅 助 方 案 3 ELISA 检 测 LCM V 抗体 材 料 (带V 项 目 见 附 录 1) 高滴度泛影钠梯度离心纯化的LCM V (见辅助方案1) VPBS 检 测 L C M V 抗体用小 鼠 血 清 (或单抗) 辣根过氧化物酶标记第二抗体(如大鼠抗小鼠免疫球蛋白) 1 . 冰上融化纯化的L C M V 储存液,无 菌 P B S 稀 释 至 2m g 蛋白质/m l。 2. 9 6 孔 E L IS A 平板每孔加入IOOml病毒稀释液,置于湿盒内室温孵化过夜。 3 . 接下来的E L IS A 步 骤 (见 单 元 1 . 1 基本方案),包括 : a. 阻断非特异性结合; b. 向平板内加样品(包括一抗); c•洗涤酶联板; d 加 入 标 记 抗 体 (酶联二抗); e. 加入低物,显色、测定
 

来源:丁香实验

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