方法

昆虫


本文使用的昆虫是来自长红猎蝽群体的成年交配雌性,在28°C和75%相对湿度下维持,并以新西兰白兔血为食。


寄生虫


克氏锥虫上鞭毛体(Dm28c克隆和CL Brener)在含有10%热灭活胎牛血清的肝脏浸出液胰蛋白胨(LIT)培养基中于28°C培养。表达荧光素酶和GFP的寄生虫在含有200和300μg/ml遗传霉素的LIT中生长。上鞭毛体形式在指数生长期获得。来自细胞培养的锥鞭毛体(Dm28c克隆)形式是使用循环后期锥鞭毛体寄生虫感染LLCMK2宿主细胞获得的。


表达GFP和荧光素酶的克氏锥虫品系的产生


pTEX-GFP:来自质粒pEGFP-C3(Clontech Laboratories Inc.,Mountain View,CA,USA)的718 bp片段(对应于GFP编码区)使用以下寡核苷酸(For:5'-GGGGGATCCATGGTGAGCAAGGGCGAG-GAGCTGTT-3'和Rev:5'-GGGGGATCCTCACTTGTACAGCTCGTCCATGCCAGAGT-GATC-3')通过PCR扩增,并克隆到pTEX附加体表达载体的BamHI位点。PCR反应使用PCR热循环仪(型号9700,Applied Biosystems)进行30个循环,条件如下(94°C,1分钟;55°C,30秒和72°C,1分钟)。将所得的超螺旋质粒(100μg)通过电穿孔转染到对数生长期的克氏锥虫上鞭毛体(Dm28c)中,使用基因脉冲II电穿孔系统(Bio-Rad),如前所述。转基因寄生虫在含有遗传霉素(150μg/ml)的完全LIT培养基中进行选择并维持。


pBS:THT-Luc-T:编码萤火虫荧光素酶的整合载体(由David Engman,Northwestern University,Chicago慷慨赠送)用于实现荧光素酶基因在锥虫微管蛋白基因座的稳定整合。将10微克Sall线性化质粒转染到对数生长期的克氏锥虫上鞭毛体(Dm28c)中,使用Human T cell nucleofector试剂盒在Amaxa转染装置中(设置为程序TX-011)。选择对潮霉素具有抗性的寄生虫(24小时后为50 ug/ml,在药物选择期间增加至200 ug/ml),并通过体外连续稀释寄生虫评估荧光素酶活性。


pTREX-luc Dm28c菌株(上鞭毛体和锥鞭毛体形式)(由Cristina Henriques和Wanderley de Souza,UFRJ慷慨赠送)在200μg/ml遗传霉素存在下生长。pTREX-luc是一种靶向核糖体基因座的整合载体。来自细胞培养的锥鞭毛体形式是使用循环后期锥鞭毛体寄生虫感染LLCMK2宿主细胞获得的。


肠道微生物群培养


罗氏红球菌(Rhodococcus rhodnii)是我们长红猎蝽群体中唯一可培养的定植于昆虫肠道的细菌,从饥饿昆虫的AM中分离,并在28°C、120 rpm摇床条件下在Luria-Bertani(LB)肉汤中培养。使用Bioscreen C微生物生长曲线分析仪(Labsystems Oy,Helsinki,Finland)在600 nm处测量OD来估计细菌浓度。将细菌培养至对数期,离心收集,用于后续昆虫喂养。为了建立无菌一龄若虫,收集卵并用次氯酸钠(1%)洗涤40秒,然后用无菌PBS洗涤三次。将卵置于无菌小瓶中孵化,并在28°C下维持。


感染


实验昆虫通过乳胶人工膜喂养装置,喂食含有肝素化(2.5单位/毫升)和热灭活(56°C加热45分钟)兔血,其中含有10^7 x ml^-1或10^6 x ml^-1表达GFP或荧光素酶的寄生虫(上鞭毛体或锥鞭毛体)。对于感染,成虫饥饿28天,一龄若虫在孵化后5-7天使用。在指示的情况下,成虫和若虫分别用克氏锥虫加10^7-10^8/ml罗氏红球菌或10^6/ml罗氏红球菌感染。在一组特定的实验中,成虫喂食含有1x10^7热灭活(65°C,2小时)寄生虫/毫升的血液。仅使用完全饱食的昆虫进行实验。感染后,如上所述维持昆虫。


落射荧光显微镜


喂食含有10^7 GFP表达上鞭毛体/毫升血液的昆虫在磷酸盐缓冲盐水(PBS,pH 7.2)中解剖,安装在载玻片和盖玻片之间,无需固定进行观察。或者,用镊子打开AM,安装在载玻片和盖玻片之间,以便更好地分析顶端区域的消化细胞。使用配备100 W汞灯、通过Zeiss-10滤光片组(激发-BP 450-490;分束器-FT 510;发射-BP 515-565)过滤的Zeiss Axioobserver Z1显微镜进行微分干涉相差(DIC)和荧光显微镜检查。使用单色Axiocam MRC5采集图像。在指示的情况下,使用配备100 W汞灯、通过Zeiss-09滤光片组(激发BP 450-490;分束器FT 510;发射LP 515)过滤的Zeiss Axioplan 2荧光显微镜进行彩色荧光图像采集,并通过10-24 mm Fujicolor Superia X-Tra胶片400 ASA曝光获取。所有获得的图像均使用Adobe PhotoShop进行等效处理。


生物发光成像


使用生物发光成像系统(IVIS-Lumina;Caliper,Hopkinton,MA)监测感染表达荧光素酶的寄生虫的昆虫或其解剖的肠道,并在整个实验期间采集图像。使用Living Image 3.2软件分析图像。成像时间为5分钟。在成像前,使用汉密尔顿注射器将3μl荧光素底物(VivoGlo luciferin in vivo grade(Promega),15 mg/ml)注射到成虫的血腔中。使用纳米注射器(Nanoject,Drummond)和玻璃毛细管针将138 nl相同溶液注射到一龄若虫体内。体内实验:注射后十五分钟,在背位对昆虫进行成像。体外实验:注射后十五分钟,解剖昆虫,对肠道进行成像。


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