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肺炎感染模型構(gòu)建

簡要描述:構(gòu)建肺炎感染動物模型是研究病原體-宿主相互作用、免疫應(yīng)答機(jī)制及藥物療效評價的重要手段

  • 更新時間:2025-06-26 17:02:50
  • 訪  問  量:12

詳細(xì)介紹

一、模型選擇依據(jù)

  1. 病原體類型
    • 細(xì)菌:肺炎鏈球菌(Streptococcus pneumoniae)、肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae
    • 病毒:流感病毒(H1N1)、SARS-CoV-2(需hACE2轉(zhuǎn)基因小鼠)
    • 真菌:煙曲霉(Aspergillus fumigatus
  2. 研究目標(biāo)
    • 急性感染(3-7天) vs 慢性感染(2-4周)
    • 局部肺炎 vs 全身性播散

二、細(xì)菌性肺炎模型(以肺炎鏈球菌為例)

1. 材料準(zhǔn)備

  • 菌株:臨床分離株或ATCC標(biāo)準(zhǔn)株(如ATCC 6303
  • 動物C57BL/6BALB/c小鼠(6-8周齡)
  • 培養(yǎng)基:血瓊zhi平板、Todd-Hewitt肉湯

2. 操作步驟

  1. 細(xì)菌培養(yǎng)
    • 接種菌株至血瓊zhi平板,37℃ 5% CO?培養(yǎng)16-18小時。
    • 挑取單菌落接種至Todd-Hewitt肉湯,震蕩培養(yǎng)至OD600=0.5(約1×10^8 CFU/mL)。
  2. 感染前處理
    • 離心收集細(xì)菌,PBS洗滌2次,重懸于無菌PBS(濃度根據(jù)預(yù)實(shí)驗調(diào)整,通常1×10^6-10^7 CFU/50 μL)。
  3. 氣管內(nèi)滴注感染
    • 麻醉小鼠(異fu烷),垂直固定,用套guan針插入氣管,緩慢注入50 μL菌液。
    • 立即旋轉(zhuǎn)小鼠使菌液均勻分布。

3. 關(guān)鍵參數(shù)

  • 劑量1×10^6 CFU/小鼠(致死率約50%
  • 觀察時間點(diǎn)24h(早期炎癥)、72h(峰值期)、7天(恢復(fù)期)

三、病毒性肺炎模型(以流感病毒H1N1為例)

1. 材料準(zhǔn)備

  • 病毒株A/Puerto Rico/8/34 (PR8)
  • 動物:野生型C57BL/6小鼠
  • 細(xì)胞MDCK細(xì)胞(病毒擴(kuò)增用)

2. 操作步驟

  1. 病毒擴(kuò)增與滴定
    • 接種病毒至MDCK細(xì)胞,48h后收集上清,測定TCID5050%組織培養(yǎng)感染劑量)。
  2. 鼻內(nèi)接種
    • 麻醉小鼠,仰臥位固定,用微量移液器滴注50 μL病毒液(1×10^3 TCID50)于鼻腔。
    • 保持小鼠仰臥1分鐘確保吸入。

3. 關(guān)鍵參數(shù)

  • 劑量1×10^3 TCID50(導(dǎo)致體重下降15-20%
  • 觀察指標(biāo)
    • 每日體重變化(下降≥20%需安樂si
    • 肺組織病毒載量(qPCR檢測NP基因)

四、真菌性肺炎模型(以煙曲霉為例)

1. 材料準(zhǔn)備

  • 菌株:煙曲霉臨床分離株(分生孢子濃度≥1×10^8/mL
  • 動物:免疫抑制小鼠(環(huán)lin酰胺150 mg/kg預(yù)處理)

2. 操作步驟

  1. 孢子制備
    • 培養(yǎng)真菌于PDA平板,25℃ 5天,用0.05%      Tween-80 PBS收集孢子,過濾去除菌絲。
  2. 氣管內(nèi)接種
    • 麻醉后注入50 μL孢子懸液(1×10^5-10^6孢子/小鼠)。

3. 關(guān)鍵參數(shù)

  • 免疫抑制:環(huán)lin酰胺預(yù)處理72h后再感染
  • 病理特征Grocott染色觀察肺組織菌絲侵襲

五、表型驗證方法

檢測指標(biāo)

技術(shù)方法

預(yù)期結(jié)果

病原體載量

肺勻漿CFU計數(shù)(細(xì)菌/真菌)

感染組顯著高于對照組

病毒RNA

qPCR(如流感病毒NP基因)

感染后3天達(dá)峰值

炎癥損傷

肺組織HE染色

肺泡壁增厚、炎性細(xì)胞浸潤

細(xì)胞因子

BALF ELISATNF-α、IL-6

促炎因子水平升高

肺功能

全身體積描記法(Penh值)

氣道阻力增加


六、注意事項

  1. 生物安全
    • 病毒操作需在BSL-2實(shí)驗室,SARS-CoV-2BSL-3。
  2. 劑量優(yōu)化
    • 預(yù)實(shí)驗確定LD50(細(xì)菌)或ID50(病毒),避免過度致死。
  3. 感染均一性
    • 氣管滴注時確保小鼠呼吸平穩(wěn),避免誤入食管。
  4. 模型局限性
    • 小鼠與人類肺部解剖差異(如無咳嗽反射),需謹(jǐn)慎解讀結(jié)果。

 


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