動(dòng)物腸內(nèi)的微生物,長(zhǎng)久以來(lái)共生在動(dòng)物體內(nèi),并參與許多生理功能,例如營(yíng)養(yǎng)吸收、調(diào)節(jié)上皮細(xì)胞的發(fā)育、免疫反應(yīng)的引發(fā)…等功能 (Ref.1) 。然而,微生物如何分布在腸道內(nèi)的基本特性,仍然有許多尚未描述之處。為了可以真實(shí)模擬腸道內(nèi)細(xì)菌,我們藉由吳金洌老師實(shí)驗(yàn)室所建立的腸道紅螢光基因轉(zhuǎn)殖斑馬魚及野生種斑馬魚作為生物模式,研究腸道中大腸桿菌的分布情形。由于斑馬魚飼養(yǎng)及繁殖容易,且產(chǎn)卵數(shù)量多,又擁有與哺乳動(dòng)物相似的重要器官,例如消化器官,故常被采用為生物模式。其中,實(shí)驗(yàn)室所建立的基因轉(zhuǎn)殖斑馬魚,是以腸道上皮細(xì)胞專一性的啟動(dòng)子(Intestinal Fatty Acid Binding Protein Promoter, I-FABP promoter) (Ref.2) 表現(xiàn)紅螢光蛋白基因,得到穩(wěn)定在腸道表現(xiàn)紅螢 光且可遺傳到子代的斑馬魚,因此,透過(guò)螢光蛋白的標(biāo)示,我們可以很清楚知道斑馬魚腸道的位置。同時(shí),為了能夠進(jìn)一步知道腸道內(nèi)細(xì)菌的分布情況,我們?cè)囍蛛x出斑馬魚腸道及糞便之細(xì)菌,并送鑑定菌種;再透過(guò)基因的構(gòu)筑方式,我們得到可以穩(wěn)定表現(xiàn)GFP綠螢光蛋白的大腸桿菌。之后,
我們利用四種餵食方式,使魚食入大腸桿菌:
1.我們將持續(xù)穩(wěn)定表現(xiàn)綠螢光蛋白的大腸桿菌,大量培養(yǎng)并離心后,以冷凍乾燥法把細(xì)菌pellet轉(zhuǎn)換成固體狀,接著選用約30天大的魚進(jìn)行餵食,發(fā)現(xiàn)連續(xù)餵食大腸桿菌大約四天,斑馬魚后腸靠近泄殖腔的位置有微弱GFP綠螢光蛋白)的表現(xiàn)。
2.爲(wèi)了可以觀察到明顯的GFP表現(xiàn),我們根據(jù)文獻(xiàn)(Ref.3) ,將離心后取得的菌餵食豐年蝦,再將豐年蝦餵食斑馬魚,為了確認(rèn)表現(xiàn)GFP之大腸桿菌在腸道部位分布的情形,我們將已餵食細(xì)菌之斑馬魚進(jìn)行冷凍切片,以利在
顯微鏡觀察。
3.利用顯微注射的方式將菌液打入幼魚的腸道中,再解剖取出腸道于螢光顯微鏡下觀察。
4.將菌液與斑馬魚置于同一培養(yǎng)皿中,使之食入持續(xù)表現(xiàn)綠螢光蛋白之大腸桿菌,再拿至螢光顯微鏡下觀察 。綜合以上結(jié)果,我們推測(cè)大腸桿菌是能夠共生在斑馬魚后腸靠近泄殖腔的位置,而斑馬魚后腸泄殖腔的位置,則是相當(dāng)于哺乳動(dòng)物直腸的位置