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所有涉及动物模型的操作均已通过当地机构动物护理委员会和 JoVE 兽医审查委员会的审核。
1. 丹麦株卡介苗(BCG)定量甘油菌种的制备 结核分枝杆菌 H37Rv
注意: 所述所有实验方案均在生物安全等级3级(BSL3)条件下进行。
- 解冻BCG Danish或H37Rv菌株的甘油冻存菌种,取100 μl接种于10 ml含0.05%(v/v)Tween-80和10%(v/v)ADC(白蛋白、葡萄糖、过氧化氢酶)的7H9培养基中。
- 在37 °C静置培养一周,直至菌液进入对数生长期。
- 将10 ml培养物转接至200 ml新鲜培养基中扩大培养,在静置条件下继续培养20天。
- 将菌液转移至50 ml离心管中,以2500 × g离心15分钟。
- 弃去上清液,用残留液体重悬菌体沉淀,每管加入无菌的3 mm直径玻璃珠(每管10–15颗)。
- 剧烈涡旋震荡1分钟以充分分散细菌团块,将每管沉淀重悬于10 ml含0.05%(v/v)Tween-80的磷酸盐缓冲液(PBS)中。
- 静置10分钟,使较大的细菌聚集体和玻璃珠充分沉降。
- 从4个离心管中各取9.5 ml上清液(含较小菌团和单个细菌),合并至一个新的50 ml离心管中(最终回收体积为38 ml),以400 × g离心10分钟。
- 将35 ml上清液(主要含单个细菌)转移至一个新的50 ml离心管中,加入15 ml含50%(v/v)甘油的PBS,使终浓度为15%(v/v)甘油。
- 轻柔混匀后,分装为每管1 ml的等份,置于适宜的冻存管中,于-80 °C保存(每批可获得约50份甘油菌种)。
- 为定量甘油菌种,于冻存次日取出解冻,并在分别装有900 μl PBS的1.5 ml离心管中进行七次十倍系列稀释。
- 取每种稀释液100 μl,接种于含10%(v/v)ADC、在55 mm培养皿中制备的7H10固体琼脂平板上。
- 小心加入3 mm直径玻璃珠(每板约10颗),轻轻摇晃平板使液体均匀分布,随后弃去玻璃珠,并用封口膜密封琼脂平板。
- 在37 °C培养21天,通过计数可清晰分辨单菌落的稀释度中的菌落形成单位(CFU)来确定细菌浓度。
2. 小鼠疫苗接种
- 解冻一份预先定量的 BCG 甘油菌种,并用 PBS 稀释,制备两种菌悬液。根据每只动物皮下接种剂量为 100 μl(皮下免疫剂量为 107 CFU/ml)和鼻内接种剂量为 40 μl(鼻内免疫剂量为 2.5 × 107 CFU)计算最终体积。
- 使用适用于啮齿类动物的专用麻醉工作站,以异氟烷与氧气的混合气体麻醉小鼠。使用 5% 异氟烷诱导麻醉,2% 异氟烷维持麻醉状态(也可使用其他被认可的麻醉方法)。
- 进行皮下疫苗接种时,用 1-ml 注射器配 26 G 针头吸取 1 ml 细菌悬液(107 CFU/ml),并排除气泡。
- 将麻醉后的小鼠置于超净台内的平坦表面上,呈俯卧位,于小鼠背部一侧皮下接种 100 μl 疫苗(106 CFU/剂)。接种后将小鼠放回笼中,并密切观察,确保其从麻醉中正常恢复。
- 每次接种小鼠之间需更换注射器针头,并按上述方法排除气泡。
- 进行鼻内接种时,将麻醉后的小鼠置于超净台内,呈仰卧位。
- 使用微量移液器吸取 20 μl 含 2.5 × 107 CFU/ml 的菌悬液,将接种液逐滴滴入两鼻孔之间,直至全部体积滴完,每滴之间留出时间让小鼠吸入。
注意:小鼠在该操作过程中可能出现呼吸困难,因此应在每滴接种后让其充分吸收后再给予下一滴,以尽可能避免此类情况。
- 再次用微量移液器吸取 20 μl 菌悬液并重复上述操作。若小鼠在第一次接种后开始苏醒,应在第二次接种前将其放回麻醉舱中。接种完成后将小鼠放回笼中,并确保其从麻醉中完全恢复。
3. 采用 H37Rv 菌株进行小鼠经鼻感染
- 解冻一份预先定量的 H37Rv 甘油菌种,并用 PBS 稀释,制备成每毫升含 2,500 CFU 的细菌悬液。根据每只动物接种剂量为 40 μl,计算所需的最终体积。
- 按 2.5 - 2.7 节所述方法,经鼻内接种 H37Rv。每只小鼠的最终攻毒剂量为 102 CFU/40 µl。