我们建立了一种与C.albicans相关的导管相关性感染（CRI）小鼠模型，该模型中导管表面可形成生物膜，且C.albicans与宿主之间的相互作用与临床CRI具有良好的相关性。该模型有助于筛选针对C.albicans生物膜相关CRI的治疗方法，为临床转化奠定基础。
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本文内容
摘要
摘要
导管相关性感染（CRI）是一种在导管植入过程中由candida albicans引起的常见医院获得性感染。通常，生物膜会在导管外表面形成，导致播散性感染，对患者具有致命风险。目前临床尚无有效的预防和治疗管理手段。因此，迫切需要建立一种CRI动物模型，用于新预防和治疗策略的临床前筛选。在本研究中，将一种广泛使用的医用聚乙烯导管植入脱毛后的BALB/c小鼠背部。随后，在导管沿皮肤通路的表面接种表达增强型绿色荧光蛋白的Candida albicans ATCC MYA-2876（SC5314）菌株。3天后，在荧光显微镜下观察到导管表面有强烈的荧光信号。通过扫描电子显微镜观察到导管表面形成了成熟且厚实的生物膜。这些结果表明candida albicans已在导管表面发生黏附、定植并形成生物膜。皮肤标本中表皮增生及炎性细胞浸润提示CRI相关皮肤的组织病理学改变。综上所述，成功建立了小鼠CRI模型。该模型有望为candida albicans相关CRI的治疗策略研发提供有力支持。
引言
近年来，随着生物医学材料的发展和应用，与植入物相关的感染正成为棘手的临床问题1,2。随着医用导管在临床上的广泛应用，每年由此引发的相关感染和死亡病例数量巨大3,4。导管相关性感染（CRI）常见的感染途径包括：（1）皮肤表面的病原体侵入体内并黏附于导管外表面5,6,7；（2）因无菌操作不当导致的病原体侵入、黏附并在导管上定植；（3）血液循环中的病原体黏附并在导管上定植；（4）由病原微生物污染的药物引起感染。
Candida 是导致导管相关性感染（CRI）的第三大常见原因8,9。在植入物表面形成生物膜后，极易引发血流感染及其他危及生命的侵袭性念珠菌病。患者预后较差，死亡率较高2。据报道，中心静脉导管插入后2周内，导管表面即可形成生物膜，数周后导管腔内亦会出现生物膜
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方案
实验动物为雄性BALB/c小鼠（12-16 g），购自西安交通大学医学部实验动物中心。所有实验程序均经西安交通大学机构动物伦理委员会批准，许可证号为SCXK（陕西）2021-103。
1. 缓冲液与仪器准备
- 用高表达质粒 pCaExp 转染 C. albicans 菌株。
- 从 ATCC 购买 C. albicans（SC5314）。通过将含有 EGFP 基因完整开放阅读框的高表达质粒 pCaExp 转染至 C. albicans 中，获得 EGFP 高表达荧光菌株22（质粒图谱见图1），并用于后续实验。
- 培养转染后的 C. albicans 菌株。
- 从酵母提取蛋白胨葡萄糖培养基（YPD）平板上挑取 C. albicans 荧光菌株的单克隆菌落，接种于 5 mL YPD 液体培养基（YPD + 50 µg/mL 羧苄西林）中，30 °C、220 rpm 条件下过夜培养。
- 将 C. albicans 在室温下以 400 x g 离心 5 分钟后，用生理盐水重悬....
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结果
C. albicans 及导管上的生物膜可通过扫描电镜（SEM）观察。如图322所示，导管组聚乙烯导管表面光滑，未见黏附的致病微生物。然而，模型组聚乙烯导管表面可见成熟且致密的C. albicans生物膜，表明在实验条件下，C. albicans可在小鼠体内成功定植并在导管表面形成生物膜。此外，荧光显微镜结果进一步验证了上述结论（图4）22。导管组聚乙烯导管表面无明显荧光信号，而模型组导管表面可见黏附的C. albicans细胞发出强烈荧光，提示大量C. albicans细胞黏附于导管表面，证明了小鼠C. albicans生物膜相关导管感染（CRI）模型构建成功。
为了更直观地验证小鼠皮肤组织的感染情况，进行了雪夫过碘酸染色分析。该方法可检测真菌细胞中的碳水化合物.......
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讨论
导管相关性感染（CRI）是临床实践中最常见的医院获得性感染之一23。皮肤附属器（如表皮、皮脂腺和毛囊）中的病原体均可能是CRI的病因23,24。Candida 是引起CRI的第三大病原体，其中Candida albicans 是导致生物膜感染最常见的类型25,26。因此，我们旨在建立一种与Candida albicans 生物膜相关的CRI动物模型，以支持相关CRI的治疗与预防研究。
为构建CRI模型，将少量C. albicans接种至小鼠背部皮肤，以模拟临床上常规消毒无法彻底清除皮肤深层组织及附属器中部分C. albicans的情况。在导管植入后，再次接种C. albicans.......
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披露
作者声明，他们不存在任何已知的可能影响本文所报告工作的竞争性财务利益或个人关系。
致谢
感谢陕西省自然科学基金（项目编号 2021SF-118）和国家自然科学基金（项目编号 81973409、82204631）对本研究的资助。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 0.5 Mactutrius turbidibris | 上海路径科技有限公司 | 5106063 | |
| 2.5% 戊二醛固定液 | 星之生物技术有限公司 | DF015 | |
| 4 °C 冰箱 | 伊莱克斯（中国）电器有限公司 | ESE6539TA | |
| 琼脂 | 北京奥博星生物技术有限责任公司 | 01-023 | |
| 分析天平 | 岛津 | ATX124 | |
| 高压灭菌器 | 三洋 | MLS-3750 | |
| 丁醇 | 天津科密欧化学试剂有限公司 | 200-889-7 | |
| 羧苄西林 | Amresco | C0885 | |
| Eclipse Ci Nikon 直立光学显微镜 | 尼康 | Eclipse Ts2-FL | |
| 葡萄糖 | Macklin | D823520 | |
| 接种环 | 赛默飞世尔科技 | 251586 | |
| 异氟烷 | RWD | 20210103 | |
| 多聚甲醛 | 碧云天生物技术 | P0099 | |
| PAS染色试剂盒 | 赛维尔生物 | G1285 | |
| 蛋白胨 | 北京奥博星生物技术有限责任公司 | 01-001 | |
| 聚乙烯导管 | 闪耀塑料商城 | PE100 | |
| RWD R550 多通道小动物麻醉机 | RWD | R550 | |
| 扫描电子显微镜（SEM） | 日立 | TM-1000 | |
| 恒温培养箱 | 上海智楚仪器有限公司 | ZQTY-50N | |
| 超纯水制水机 | 海扶力 | NW20VF | |
| 超声波仪 | 多创 | DS10260D | |
| 二甲苯 | 国药集团 化学试剂有限公司 | 10023428 | |
| 酵母提取物 | 赛默飞世尔科技 Oxoid | LP0021B |
参考文献
- Kojic, E. M., Darouiche, R. O. Candida infections of medical devices. microbiology reviews. 17 (2), 255-267 (2004).
- Giri, S., Kindo, A. J. A review of Candida species causing blood stream infection. Indian Journal of Medical Microbiology. 30 (3), 270-278 (20....
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