2016年1月13日
虽然宿主-病原体相互作用的体外研究允许表征特异性免疫反应,但需要体内模型来观察复杂反应的影响。使用白色念珠菌暴露和铜绿假单胞菌介导的肺部感染,我们建立了参与呼吸机相关肺炎致病性的微生物相互作用的小鼠模型。
该程序的总体目标是构建一个模型来研究单个细菌和单个真菌之间的相互作用。该信息可以帮助回答病原体相互作用领域的关键问题,例如串扰和种间方言涉及哪些因素。该技术的主要优点是该体内模型生成的数据具有临床相关性。
要在鼻内安装真菌,首先在无菌 PBS 中将白色念珠菌每毫升稀释两倍十至第六个 CFU。接下来,在确认成年低渗小鼠的扶正反射丧失后,将至少 50 微升真菌悬浮液吸入 200 微升移液器中。现在,用一只手抓住老鼠,转动动物,使其仰卧,腹部朝直。
当鼠标就位时,用握住鼠标的手的食指支撑头部,用拇指保持下巴闭合,并将移液器尖端移近动物的鼻子。然后,小心地将 50 微升的真菌滴到鼻孔上,让一滴真菌被老鼠的自主呼吸吸入。并将鼠标单独放在笼子里,直到它完全恢复。
白色念珠菌安装后 4 天,剃掉安乐死动物的腹部,然后对暴露的皮肤进行乙醇消毒。接下来,用剪刀打开从胸骨到中腹部的皮肤。然后,沿中线两侧的肋骨延伸切口,并将胸部两侧的皮肤向后折叠。
当看到肋骨时,在胸部两侧朝锁骨方向做一个垂直切口,然后用胸骨倾斜整个前胸壁,以观察心脏和肺。然后,使用预先肝素化的注射器,穿刺脑室内动脉旁边的心脏,并抽取至少 500 微升的血液。将血液样本放在冰上。
然后,做一个中线宫颈切口,露出气管。仔细解剖气管周围的筋膜,然后在气管下缝合。然后,使用 20 号改良管饲针对气管进行导管插入,用先前放置的缝合线固定套管。
要进行支气管肺泡灌洗,请将 500 微升冰冷的 PBS 轻轻分配到肺部。然后,吸出灌洗液并将液体转移到冰上的 2 毫升离心管中。再收集两个 500 微升样品后,从胸部取出肺,并将一块肺放入 1.5 毫升离心管中,立即储存在零下 80 摄氏度。
然后,将另一块肺组织放入预先称重的溶血管中,溶血管中含有冰上的 PBS。最后,在腹部左侧切开一个。将脾脏收集到含有 1 毫升 PBS 的第二个溶血管中,并将管子放在冰上。
通过鼻内安装每只小鼠白色念珠菌的 5 乘以 10 至第五个 CFU 获得 4 天的持久性模型。在这四天里,小鼠体重增加,但没有表现出肺损伤。然而,随着接种物的 CFU 增加,肺损伤也会增加。
感染后 24 至 36 小时内观察到的最大肺损伤。相比之下,细菌负荷表明每 24 小时每毫升减少 1 log CFU,并且每天观察到累积的细菌播散增加。在从感染小鼠收获的支气管肺泡灌洗液中,中性粒细胞被广泛募集,差异细胞计数显示 90% 的中性粒细胞、10% 的巨噬细胞淋巴细胞浸润免疫细胞群。
在此程序之后,可以执行其他方法,例如分析支气管肺泡灌洗液,以回答有关炎症反应特征的其他问题。看完这个视频,你应该对如何构建定植假单胞菌有很好的了解。不要忘记,与发光念珠菌一起工作可能非常危险,因此在执行此程序时应始终采取预防措施,例如佩戴防护装备以避免飞沫污染。
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本研究建立了一种小鼠模型,用于探讨在呼吸机相关性肺炎背景下白色念珠菌与铜绿假单胞菌之间的相互作用。该模型旨在阐明这些病原体相互作用中涉及的复杂免疫反应。
在体内建立白色念珠菌与铜绿假单胞菌之间宿主介导相互作用的模型,有助于弥补当前对与呼吸道感染相关的多微生物动态相互作用认知上的关键空白。该方法通过整合体外实验无法获得的免疫复杂性及病原体间的相互交流,实现对治疗假设的机制性风险评估。该模型可为针对呼吸机相关性及慢性肺部感染的转化医学研究提供可靠的预测依据。
这种体内模型通过实现对气道内微生物与免疫相互作用的假设验证,架起了早期发现与临床前研究之间的桥梁。它为感染生物学中的先导化合物筛选和机制性风险排除提供了研究平台。