小鼠植入物相关感染的动物模型

建立稳定的动物模型为我们提供了可靠的平台来测试植入物相关感染疗法，同时研究感染微环境中的病理统计数据和免疫反应。在PGI处理的斗争中，荧光成像、电子显微镜、转录组学等新兴技术为研究PGI中细菌的生命周期和未来提供了有力的选择。然而，我们首先需要建立一个高质量和可重复的PGI动物模型。

现在的挑战是构建一个稳定、可重复的模型，以模拟复杂的体内微环境，这是植入物相关感染的临床现实。种植体相关感染模型优于皮下脓肿模型，具有增强的临床相关性、持续感染、提高可重复性和更高的生物安全性。这种建模方法高度安全可靠，为我们提供了对病理生理机制的全面研究，并引发了具有靶向治疗延伸的诊断标准的发展。

首先，获得金黄色葡萄球菌培养物。用接种环去除一圈培养物，将悬浮液划到血琼脂平板上，然后孵育。选择单个、圆形、光滑的独立菌落，具有金黄色色素沉着和清晰的溶血区。

使用无菌环，将其接种到含有 5 毫升无菌胰蛋白酶大豆肉汤的 15 毫升无菌离心管中。将试管放入设置为 37 摄氏度的摇动培养箱中，以每分钟 200 转的速度摇动 12 小时。用胰蛋白酶大豆肉汤以1比50的比例稀释细菌悬浮液，然后再次孵育。

然后，使用分光光度计测量并记录600纳米处的光密度，以确认细菌已达到对数生长期。接下来，将三毫升细菌悬浮液移液到管中。将其与三毫升冷无菌PBS混合。

将混合物在 3000 G 下在 4 摄氏度下离心 10 分钟。使用移液器，弃去上清液并将细菌沉淀轻轻重悬于 PBS 中。将洗涤后的细菌沉淀重悬于 PBS 中以进行进一步实验。

将20只C57BL bar 6J野生型小鼠随机分为种植体相关感染组和皮下脓肿组两组。为每只鼠标贴上不同的耳标以进行个人识别。麻醉并准备好动物的皮肤后，使用无菌手术刀片在每只小鼠的背部区域做一个一厘米的切口。

然后，将无菌钛植入物插入切口形成的皮下袋中。现在，使用无菌的一毫升注射器将 100 微升金黄色葡萄球菌细菌悬浮液直接注射到钛表面。对于皮下脓肿组，直接创建、消毒和缝合切口，无需植入物。

使用无菌的一毫升注射器将 100 微升金黄色葡萄球菌混悬液注射到切口部位。要评估外周组织中的感染，请将收获的组织样本放入无菌管中。向每个试管中加入等质量的无菌PBS和三个无菌钢研磨珠。

以 70 赫兹的温度分三个周期均质组织，每次 60 秒，周期之间有 20 秒的暂停。均质化后，涡旋样品五分钟。现在，用PBS制备组织匀浆的连续稀释液。

使用微量移液器，将 15 微升每种稀释匀浆滴入血琼脂平板的指定部分。然后将血琼脂平板在37摄氏度下孵育24小时，不要摇晃。种植体相关感染组在第三天出现明显的伤口破裂。

在第 10 天，两组小鼠都显示出伤口恢复的迹象，皮下脓肿组在第 14 天比植入物相关感染组显示出更明显的恢复。来自感染组织的细菌培养物在所有时间点都显示出种植体相关感染组的细菌持续高生长，而皮下脓肿组从第 3 天到第 14 天的细菌菌落逐渐减少。扫描电子显微镜显示，从第 3 天到第 14 天，植入物相关感染组的钛片上的细菌覆盖率越来越大。

吉姆萨染色显示，到第 14 天，皮下脓肿组的细菌显着减少，而种植体相关感染组在整个期间仍保持高细菌存在。苏木精和伊红染色表明，皮下脓肿组的炎症细胞浸润在第14天显着减少，而种植体相关感染组则表现出持续致密的细胞浸润。心脏、肝脏、脾脏、肺和肾脏组织的组织学检查显示，与对照组相比，种植体相关感染组没有明显的病变或异常。