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J-GLOBAL ID：202202257807353405   整理番号：22A0750100

新規プロピジウムモノアジドベースのPCRアッセイはin vitroおよびin vivoで生存可能な尿路病原性大腸菌を測定することができる【JST・京大機械翻訳】

A Novel Propidium Monoazide-Based PCR Assay Can Measure Viable Uropathogenic E. coli In Vitro and In Vivo

著者 (9件)： Lee Albert S. (1Division of Pediatric Urology, Children’s National Hospital, Washington, DC, United States) ,  Lamanna Olivia K. (2Sheikh Zayed Institute, Children’s National Hospital, Washington, DC, United States) ,  Ishida Kenji (2Sheikh Zayed Institute, Children’s National Hospital, Washington, DC, United States) ,  Hill Elaise (3School of Medicine and Health Sciences, The George Washington University, Washington, DC, United States) ,  Hill Elaise (4Center for Cancer and Immunology Research, Children’s National Hospital, Washington, DC, United States) ,  Nguyen Andrew (3School of Medicine and Health Sciences, The George Washington University, Washington, DC, United States) ,  Hsieh Michael H. (1Division of Pediatric Urology, Children’s National Hospital, Washington, DC, United States) ,  Hsieh Michael H. (2Sheikh Zayed Institute, Children’s National Hospital, Washington, DC, United States) ,  Hsieh Michael H. (3School of Medicine and Health Sciences, The George Washington University, Washington, DC, United States)
資料名： Frontiers in Cellular and Infection Microbiology (Web)  (Frontiers in Cellular and Infection Microbiology (Web))
巻： 12  ページ： 794323  発行年： 2022年 
JST資料番号： U7063A  ISSN： 2235-2988  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 背景:ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)は尿ミクロビオームを研究するための重要な手段であり,尿路感染症(UTI)を引き起こす病原体を同定するための尿培養に対する可能な代替として出現している。しかし,PCRは,生存可能な代謝的に活性な不活性細菌に由来するDNAを区別できない。この欠点は,UTIの尿毒研究およびPCRに基づく診断が,尿中の非生存細菌からの残存DNAの存在により混乱するという懸念をもたらした。プロピジウムモノアジド(PMA)色素は細胞膜を損傷し,DNAに共有結合し,PCRによる増幅にアクセスできない。PMAは様々な設定で非生存細菌と生存細菌を区別することが示されているが,尿中のその有効性は以前には研究されていない。尿中の生存不能細菌と非生存細菌を区別するPMAの能力を調べた。【方法】生存可能または非生存尿路病原性大腸菌(UTI89)または緩衝液制御の量を,マウス尿で滴定した。試料を遠心分離し,尿堆積物を採取し,遠心分離しなかった。尿サンプルを,青色LED光を用いて,PMAとDNA架橋でインキュベートした。DNAを分離し,uidA遺伝子特異的PCRを行った。in vivo試験では,マウスにUTI89を接種し,続いてシプロフロキサシン処理または治療しなかった。シプロフロキサシン処理の完了後,非選択的LB寒天に尿の分画をメッキし,もう1つのアリコートをPMAで処理し,uidA特異的PCRに供した。結果:非生存細菌からのDNAシグナルを除くPMAの効率は,非紡糸尿(dC_T=1.58)の細菌試料に対して,リン酸緩衝生理食塩水(PBS,dC_T=13.69)の細菌試料で有意に高かった。この不一致は,尿ベースの細菌試料を紡糸して堆積物を収集し,PMA処理前にPBSに再懸濁することによって減少した。UTI89感染マウスの5つの複製群の3つにおいて,細菌は培養において増殖しなかった。しかし,それらの3つの群のうち2つでPMA処理後の大腸菌のPCR増幅があった。結論:著者らは,尿の生菌からDNAを増幅するためのPMAベースのPCR法を成功裏に開発した。本結果は,生細菌由来の非PMA結合DNAが抗生物質処理後にも尿中に存在することを示唆する。これは,UTI処理後に生存できるが,培養不能な大腸菌が存在可能であることを示し,なぜ一部の患者がUTI治療後の持続的症状を有するが,陰性尿培養を有するかを説明するかもしれない。Copyright 2022 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 細菌 ,  遠心分離 ,  *大腸菌 ,  DNA【核酸】 ,  抗生物質 ,  培養 ,  寒天 ,  紡糸 ,  病原体 ,  治療法 ,  in vivo実験 ,  *in vitro実験 ,  PCR法 ,  脂環式化合物 ,  窒素複素環化合物 ,  芳香族フッ素化合物 ,  芳香族縮合化合物 ,  ケト酸

著者キーワード (8件)： プロピジウムモノアジド ,  生存率 ,  尿 ,  マイクロバイオーム ,  非培養性細菌 ,  ウロビオーム ,  尿路感染症 ,  残存DNA

分類 (4件)： 微生物検査法  (EG02020G) ,  細胞生理一般  (EF02010S) ,  微生物感染の生理と病原性  (EG03053T) ,  スラッジ処理・処分  (SC05050K)

物質索引 (1件)： シプロフロキサシン

引用文献 (43件)：

• Ackerman A. L., Anger J. T., Khalique M. U., Ackerman J. E., Tang J., Kim J., et al. (2019). Optimization of DNA Extraction From Human Urinary Samples for Mycobiome Community Profiling. PLoS One 14 (4), e0210306. doi: doi: 10.1371/journal.pone.0210306
• Bajic P., Van Kuiken M. E., Burge B. K., Kirshenbaum E. J., Joyce C. J., Wolfe A. J., et al. (2018). Male Bladder Microbiome Relates to Lower Urinary Tract Symptoms. Eur. Urol. Focus. 6 (2), 376-382. doi: doi: 10.1016/j.euf.2018.08.001
• Brauge T., Midelet-Bourdin G., Soumet C. (2019). Viability Detection of Foodborne Bacterial Pathogens in Food Environment by PMA-qPCR and by Microscopic Observation. Methods Mol. Biol. 1918, 117-128. doi: doi: 10.1007/978-1-4939-9000-9_9
• Brubaker L., Wolfe A. J. (2015). The New World of the Urinary Microbiota in Women. Am. J. Obstet. Gynecol. 213, 644-649. doi: doi: 10.1016/j.ajog.2015.05.032
• Bučević Popović V., Šitum M., Chow C.-E. T., Chan L. S., Roje B., Terzić J. (2018). The Urinary Microbiome Associated With Bladder Cancer. Sci. Rep. 8, 12157. doi: doi: 10.1038/s41598-018-29054-w

タイトルに関連する用語 (5件)： プロピジウムモノアジド ,  PCR ,  アッセイ ,  生存 ,  尿路病原性大腸菌