建立尿路感染模型：一种向小鼠施用尿路致病菌以建立尿路感染模型的技术 关键词：尿路感染，尿路致病性大肠杆菌，动物模型，小鼠，膀胱感染，肾盂肾炎，UTI模型，细菌感染，泌尿系统，实验方法

摘要

来源：Luyts, N. 等，利用生物发光成像对小鼠尿路感染及其治疗进行纵向随访。J. Vis. Exp. (2021)。

在本视频中，我们介绍了通过膀胱内灌注尿路致病菌在小鼠中建立尿路感染模型的技术。该模型可用于研究尿路致病菌在泌尿系统内的传播过程，以及决定尿路感染易感性的相关机制。

方案

1. 动物接种

1. 动物准备
   1. 根据研究问题、基因敲除品系的可获得性、实验细节以及尿路感染（UTI）易感性的差异，选择合适的小鼠品系。需注意，雌性小鼠更易于进行经尿道插管。避免使用年龄小于8周的小鼠，因其免疫系统尚未发育成熟。本实验中使用的是12周龄的雌性C57Bl/6J小鼠。
   2. 应提前订购动物，并让其适应环境，理想情况下至少适应7天。将动物饲养在独立通风的笼具中，维持标准的12小时光照/12小时黑暗循环条件。
   3. 剃除动物腹部区域的毛发，以减少信号损失。切勿使用脱毛膏，因其可能迅速灼伤动物皮肤。剃毛时，用非惯用手牢固抓住动物颈背部皮肤及后肢以固定动物，同时用惯用手操作剃毛工具。也可在异氟烷麻醉下进行剃毛。
      注意：建议在成像前2天进行剃毛，因为动物会进一步舔舐清理剃毛区域。
   4. 在整个实验过程中，自由供应饮水和标准饲料 ad libitum 。但在接种前2小时停止供水，以尽量减少接种时膀胱内的尿液体积。
   5. 将无菌24 G套管针头安装至100 µL注射器上，并用细菌溶液填充注射器。
2. 动物接种
   1. 将动物置于诱导室中，使用异氟烷与纯氧作为载气进行吸入麻醉（诱导浓度为3%，维持浓度为1.5%）。
   2. 将一只动物仰卧位放置于操作台面上，在接种过程中通过鼻罩持续维持稳定的异氟烷麻醉。同时涂抹眼膏以防角膜干燥。
   3. 通过轻柔按压并以环形动作按摩耻骨上区域，排出残余尿液。在接种前用70%乙醇清洁下腹部。
   4. 用生理盐水润滑导管尖端。将非惯用手的食指置于腹部并轻轻向上推动。以90°角（垂直方向）开始插入尿道，当遇到阻力时，将导管转为水平方向后再继续插入约0.5 cm。
      注意：切勿强行推进导管，以免损伤尿道。轻柔旋转导管可能有助于顺利插入；相反，若无明显阻力，通常提示导管误入阴道。
   5. 缓慢注入50 µL细菌接种液（2 × 10⁷ CFU），流速为5 µL/s。
      注意：过大的接种体积或过快的注入速度可能导致细菌反流至肾脏。在技术练习过程中，可使用蓝色墨水评估是否存在反流。
   6. 接种完成后，保持注射器和导管原位数秒，然后缓慢撤出，以防液体泄漏。记录任何异常情况，如大量泄漏或尿道口出血，并在必要时剔除相应动物。
   7. 将动物以仰卧位固定于成像腔室的鼻罩处，并对所有剩余动物重复上述步骤1.1.1–1.1.6。每个实验组使用一根独立的导管。确保麻醉持续进行，并尽量缩短第一只与最后一只动物之间的操作时间间隔。
   8. 如有需要，可在成像前或成像后（步骤3）给予抗生素或实验性药物。例如，为给予恩诺沙星，可将40 µL恩诺沙星溶液（100 mg/mL）加入3.96 mL生理盐水中，配制成1/100稀释液。每日两次皮下注射，每次100 µL/10 g体重（即10 mg/kg），分别于上午9点和下午5点给药，连续给药3天。

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
爱思唯尔 ISIS	爱思唯尔	GT421	毛发修剪器，配 GT608 型帽
麻醉蒸发器	哈佛仪器有限公司	不适用	https://www.harvardapparatus.com/ harvard-apparatus-anestheticvaporizers.html
BD Insyte Autoguard 24 GA	BD	382912	黄色套管针，用于滴注时使用无菌塑料针头
C57Bl/6J 小鼠	Janvier	不适用
杜尔贝科磷酸盐缓冲液（Dulbecco's Phosphate Buffered Saline），Gibco	赛默飞世尔科技	货号 14040-083
70% 变性乙醇，5L	VWR 国际公司	85825360
哈密尔顿 GASTIGHT 注射器，PTFE 鲁尔锁接头，100 µL	西格玛奥德里奇	26203	用于确保以 50 µL 缓慢接种细菌
Iso-Vet 1000 mg/g	德克拉动物药品	不适用	异氟烷