一、肺炎克雷伯菌感染模型構建選擇依據
感染類型 | 推薦動物 | 接種途徑 | 研究重點 |
---|---|---|---|
肺炎模型 | C57BL/6小鼠 | 鼻內/氣管內接種 | 肺部炎癥、細菌清除率 |
敗血癥模型 | BALB/c小鼠 | 尾靜脈注射 | 全身炎癥反應、器官損傷 |
尿路感染模型 | C3H/HeN小鼠 | 膀胱內灌注 | 膀胱定植、腎侵襲性 |
肝膿腫模型 | 糖尿病小鼠 | 門靜脈注射 | 高毒力株(hvKP)的致病機制 |
二、肺炎克雷伯菌感染模型構建核心實驗步驟
1. 菌株準備
菌株選擇:
標準株:ATCC 43816(K2血清型)
高毒力株(hvKP):NTUH-K2044(K1血清型,含magA基因)
培養條件:
LB培養基,37℃振蕩培養至對數期(OD600≈0.6,~10? CFU/mL)。
PBS洗滌2次,調整濃度至目標CFU(如10?–10? CFU/50 μL)。
2. 動物感染
(1)肺炎模型(呼吸道感染)
鼻內接種(無需麻醉):
小鼠仰臥固定,垂直滴鼻(50 μL菌液,含10?–10? CFU)。
氣管內接種(精準下呼吸道感染):
麻醉后暴露氣管,注射30 μL菌液(需手術經驗)。
(2)敗血癥模型(全身感染)
尾靜脈注射:
100 μL菌液(10?–10? CFU),監測72小時生存率。
(3)尿路感染模型
經尿道灌注:
麻醉小鼠,導尿管插入膀胱。
注入50 μL菌液(10? CFU)并夾閉尿道1小時。
(4)肝膿腫模型(需糖尿病小鼠)
鏈脲佐菌素(STZ)預處理:
腹腔注射STZ(50 mg/kg×5天),血糖>300 mg/dL后接種。
門靜脈注射:
手術暴露門靜脈,注射100 μL菌液(10? CFU)。
三、感染后監測與分析
1. 細菌負荷檢測
組織勻漿法:
肺/肝/脾組織稱重,勻漿后梯度稀釋涂板(LB瓊脂),24小時后計數CFU。
血液培養(敗血癥模型):
尾靜脈采血100 μL,鋪板檢測菌血癥。
2. 病理與免疫分析
組織病理:
4%多聚甲醛固定,H&E染色評估炎癥(中性粒細胞浸潤、膿腫形成)。
細胞因子檢測:
ELISA測定血清或肺灌洗液中IL-6、TNF-α水平。
3. 生存實驗
記錄感染后7天內生存率,繪制Kaplan-Meier曲線(Log-rank檢驗)。
四、模型優化策略
1. 增強感染效率
免疫抑制預處理:
環磷x胺(100 mg/kg)或抗中性粒細胞抗體(如抗-Ly6G)提高細菌定植。
黏液溶解劑:
接種前30分鐘滴注N-乙酰半胱a酸(NAC,10%),破壞呼吸道黏液屏障。
2. 模擬臨床耐藥菌感染
耐藥株構建:
選擇臨床分離的碳青霉烯耐藥株(如KPC-KP),調整接種劑量(10?–10? CFU)。
五、注意事項
生物安全:
高毒力株(hvKP)需在BSL-2+條件下操作。
倫理終點:
體重下降>20%或嚴重呼吸困難時需安樂s。
對照設置:
空白對照(PBS接種)、減毒株對照(如ΔwcaG突變體)。