Galleria mellonella 作为抗菌筛选模型

我们的实验室致力于研究细菌如何感知并响应人体气道中的环境。我们对气道环境进行表征，并利用所获得的信息设计新型模型，用于研究气道感染期间的细菌生理学，以及用于发现新型抗菌剂。CFTR调节剂疗法显著改善了囊性纤维化患者的肺功能和生活质量。

这种改进可能会引起细菌表达以及与毒力和抗菌素耐药性相关的因素发生变化，从而给现有临床前感染模型的适应性带来挑战。通过使用气液界面培养的上皮细胞模型，包括囊性纤维化和非囊性纤维化两种类型，稳健的细胞培养模型的开发已得到加速。同时，采用转录组学等高通量方法来研究细菌在感染相关条件下的生理状态，有助于我们判断这些模型是否能够真实再现感染情景。

开发用于治疗慢性呼吸道感染的新型抗菌药物具有挑战性。大多数临床前药物筛选过程并未充分考虑在慢性感染肺部这一复杂且难以到达的环境中治疗感染所面临的独特挑战。我们正与一个合作研究网络共同努力，以期建立一个用于开发治疗慢性呼吸道感染新型抗菌药物的临床前研究框架。

我们的目标是利用所构建的模型来加速药物发现，并更深入地了解气道环境中微生物的致病机制。首先称量蜡螟（Galleria mellonella）幼虫。为对每批10至20只蜡螟幼虫进行表面消毒，将每批幼虫单独放入培养皿中，并用70%乙醇喷洒幼虫两次。

使用镊子滚动幼虫，确保其表面完全被乙醇覆盖。随后将幼虫从乙醇中取出，放入无菌培养皿中，并将培养皿保持敞开状态，使其干燥。两小时后，约90%的幼虫恢复活动，根据本表中详述的统计功效计算结果，将幼虫分组。

在感染前，首先制备已知每毫升菌落形成单位的铜绿假单胞菌感染菌液。将感染菌液在10,000 ×g、室温下离心5分钟以收集菌体沉淀。用PBS重悬菌体沉淀。

接下来，准备三个含有无菌蒸馏水、乙醇或无菌 PBS 的 1 毫升微量离心管。检查一支无菌的 100 微升 Hamilton 注射器，确保针尖锋利且未形成钩状，以免对感染部位造成严重损伤。在感染前，依次用蒸馏水、乙醇和 PBS 清洗注射器，每次吸取并弃去最大容量的液体。

随后涡旋重悬感染接种物，并用Hamilton注射器吸取最多100微升，足以向每只幼虫注射10微升。之后，向每只大蜡螟（Galleria mellonella）幼虫的右后前足注射10微升接种物。将感染后的幼虫在20摄氏度至42摄氏度之间孵育，此温度范围适合大蜡螟幼虫存活。

根据体外毒性数据，制备一系列超过预期抗菌药物治疗范围的剂量。将不同浓度的抗菌药物及PBS溶剂分别注射到适当分组数量的健康无菌大蜡螟（Galleria mellonella）幼虫中。为了优化大蜡螟幼虫细菌感染的治疗方案，应基于初步毒性试验结果，制备合适的抗菌药物剂量范围。

按照先前所述方法，用细菌感染多组幼虫。感染后两小时，用制备好的抗菌剂或对照溶剂处理幼虫。从通常首次观察到死亡率的时间点开始，每30分钟或更频繁地监测大蜡螟幼虫的存活情况。

移除任何死亡的幼虫，并记录其死亡时间。为了比较不同治疗时机对死亡率的影响，可在感染后 2、4、6、9 或 12 小时对幼虫进行治疗，并以 30 分钟为间隔监测其存活情况。妥布霉素的有效剂量因菌株而异：对于 PAO1 和 PA14，最佳剂量为每千克 5 毫克；对于 PAK 为每千克 2.5 毫克；对于 IST27-M 为每千克 10 毫克。

对于LESB58，未观察到有效的剂量。在感染后2、4和6小时，每千克体重给予5毫克的妥布霉素治疗，可使感染铜绿假单胞菌的冈田纤毛虫幼虫存活率超过50%。