大鼠烧伤模型用于研究全层皮肤热损伤及感染

这种烧伤损伤模型能够重现住院烧伤患者在烧伤后所观察到的临床情况，例如免疫失调和细菌感染。在大鼠身上诱导烧伤的这一方法易于掌握，可用于开发和评估治疗烧伤伤口及感染的新外用药物。该模型可用于评估伤口愈合过程以及烧伤部位细菌感染的进展。

这种烧伤诱导方法也可用于小鼠及其他动物模型的烧伤诱导，以及烧伤伤口细菌感染的研究。将麻醉后的大鼠俯卧于加热垫上，开始为烧伤处理做准备。使用棉签蘸取眼用润滑剂，涂抹于双眼，以防止角膜干燥。

使用电动剪刀从大鼠肩胛骨向下至尾基部，沿背部大面积剃除毛发，形成一个矩形区域。用浸有生理盐水的纱布擦拭剃毛区域，清除松散的毛发。使用棉签将脱毛膏涂抹于剃毛区域。

三分钟后，用湿润的纱布海绵擦拭该区域两次，以去除乳液并防止皮肤刺激。关闭异氟烷，取下鼻罩，然后将大鼠放入恢复笼中。在烧伤实验当天，将水浴温度设置为97摄氏度，并在实验开始前一小时，将总重420克的四根铜棒放入水浴中。

当大鼠四肢对足趾夹捏刺激均无反应时，将其置于加热垫上呈俯卧位，并通过腹腔（IP）途径注射20毫克/千克体重的吗啡，用于镇痛管理。接下来，检查水浴温度，设置计时器并戴上耐热手套。

从水浴中取出一根加热的铜棒，将其接触动物背部区域持续七秒。随后立即使用同一根铜棒依次进行接下来的三次灼伤，每次灼伤使用一根铜棒，产生约体表总面积20%的完全接触性烧伤。烧伤后，通过腹腔途径注射乳酸林格氏液，剂量为每克体重0.1毫升，对动物进行复苏。

操作完成后，关闭异氟烷，取下鼻罩，将大鼠置于加热垫上。在烧伤与感染当天，分别将铜绿假单胞菌或金黄色葡萄球菌培养物在4,000 ×g条件下离心5分钟。

用生理盐水洗涤菌体沉淀，然后用生理盐水将沉淀重悬，调节其在600纳米处的光密度至0.1。取200微升细菌悬液加入800微升生理盐水稀释，获得每毫升含2×10⁷个菌落形成单位（CFU）的所需细菌接种液。烧伤后15分钟，使用29号针头在烧伤区域附近皮下注射50微升稀释后的细菌接种液。

将大鼠置于加热垫上进行恢复。15至20分钟后，将恢复的动物转移到清洁的笼子中。烧伤损伤后，立即从颜色和边缘方面对皮肤损伤进行形态学评估。

安乐死后，分析全血细胞计数以确定烧伤诱导对宿主免疫系统的影响。将安乐死大鼠的组织收集至10毫升收集管中。使用组织匀浆器匀浆样品，并用生理盐水对组织匀浆液进行连续稀释。

将来自铜绿假单胞菌感染大鼠的每种组织样本的未稀释匀浆液及其所有稀释液各100 µL接种于十六烷基三甲基溴化铵（cetrimide）琼脂平板上。将平板置于37°C培养箱中培养16至18小时后，计数平板上的细菌菌落。将菌落数乘以稀释倍数，得到每毫升的菌落形成单位（CFU）数值，并根据组织重量进行归一化处理，以计算每克组织中的CFU值。

该高度可重复的实验方案在大鼠中成功诱导出三度全层皮肤烧伤损伤。烧伤后24至72小时内，烧伤区域的颜色由白色逐渐变为棕色。组织学分析显示，烧伤后24、48和72小时，烧伤动物的皮肤样本均表现出累及所有层次的损伤，而未烧伤皮肤则清晰可见表皮层、真皮层和皮下组织层的结构分界。

在烧伤皮肤样本中观察到表皮层被破坏，真皮层全层受损，并累及皮下脂肪和骨骼肌。烧伤后24小时，全层烧伤的深度超过2.61毫米。在细菌清除能力评估中，所有烧伤损伤大鼠均观察到细菌回收。

在铜绿假单胞菌PAO1感染期间，烧伤大鼠皮肤在感染后24小时回收的细菌数量比初始接种量（1×10⁶ CFU）减少了1个数量级。然而，在感染后48小时和72小时，细菌数量有所增加。在金黄色葡萄球菌ATCC25923感染中，与初始接种量相比，皮肤组织中所有时间点均观察到2个对数级（log₁₀）的细菌数量增长，表明金黄色葡萄球菌感染的建立是由于细菌在组织中的活跃复制所致。

皮下组织和肌肉的细菌载量高于肺脏和脾脏。数据显示，烧伤大鼠在接种铜绿假单胞菌（P.aeruginosa）后24小时以及接种金黄色葡萄球菌（S.aureus）后48小时出现全身性感染。完全去除大鼠背部的毛发，并按照方案中所述保持温度和烧伤诱导时间。

残留的毛发和铜棒温度的差异可能影响烧伤的质量。大鼠烧伤模型可用于评估新型局部治疗药物对烧伤创面感染的疗效，以及评价不同创面敷料的效果。