全層皮膚熱傷と感染を研究するためのラット火傷モデル

この熱傷モデルは、免疫調節不全や細菌感染などの熱傷の後に入院した熱傷患者で観察された臨床状況を再現することができます。ラットに火傷を誘発するこの方法は習得が容易であり、火傷の傷や感染症のための新しい熱帯薬の開発と評価に使用できます。このモデルは、創傷治癒および火傷部位での細菌感染の進行を評価するために使用することができる。

この熱傷誘発法は、マウスおよび他の動物モデルにおいて、熱傷誘発および熱傷の細菌感染を研究するためにも使用することができる。麻酔をかけたラットを腹臥位の加熱パッドの上に移動して、火傷の準備を開始します。先端が綿のアプリケーターを使用して、角膜の乾燥を防ぐために両目に目の潤滑剤を塗ります。

肩甲骨から尾の付け根まで大きな長方形の電気バリカンでラットの背部を剃ります。生理食塩水に浸したティッシュを使用して、剃毛部分から抜け毛を拭き取ります。コットンチップアプリケーターを使用して、剃毛部分に脱毛ローションを塗ります。

3分後、濡れたガーゼスポンジでその部分を2回拭いてローションを取り除き、皮膚の炎症を防ぎます。ラットを回復ケージに入れる前に、イソフルランをオフにし、ノーズコーンを取り外します。火傷実験当日、水浴温度を摂氏97度に設定し、実験の1時間前に420グラムの銅棒を水浴に入れます。

ラットがすべての手足のつま先をつまんで反応しなくなったら、腹臥位で加熱パッドに置き、痛みの管理のために腹腔内またはIP根を介して体重1キログラムあたり20ミリグラムのモルヒネを注射します。次に、水浴温度を確認します。タイマーをセットし、耐熱手袋を着用してください。

加熱した銅棒を水浴から1本取り出し、背側に7秒間触れます。火傷部位ごとに1本のロッドを使用して、次の3つの火傷を次々に塗布し、約20%の総体表面積のフルコンタクト火傷を生成します。火傷後、IP経路を介して泌乳リンゲル溶液のグラム体重あたり0.1ミリリットルを注射することによって動物を蘇生させる。

完了したら、イソフルランをオフにします。ノーズコーンを取り外し、ラットをヒートマットの上に置きます。火傷および感染の日に、緑膿菌または黄色ブドウ球菌培養物を別々に4, 000倍gで5分間遠心分離する。

生理食塩水でペレットを600ナノメートルで0.1光学密度に希釈する前に、ペレットを通常の生理食塩水で洗浄します。200マイクロリットルの細菌懸濁液を800マイクロリットルの生理食塩水で希釈し、2×10の所望の細菌接種材料を7番目のコロニー形成単位または1ミリリットル当たりCFUに得る。火傷の15分後、29ゲージの針を使用して、火傷領域の近くに細菌の50マイクロリットルの希釈接種材料を皮下注射します。

回復のためにラットを加熱パッドに置きます。15〜20分後、回収した動物を清潔なケージに移します。火傷の直後に、色とマージンの観点から形態学的に皮膚損傷を評価します。

安楽死後、全血球数を分析して、宿主免疫系に対する火傷誘発の影響を判断します。安楽死させたラットの組織を10ミリリットルの収集チューブに集めます。組織ホモジナイザーを使用してサンプルを均質化し、組織ホモジネートを通常の生理食塩水で順次希釈します。

100マイクロリットルの原液ホモジネートおよび緑膿菌感染ラットから採取した各組織サンプルの全希釈液をセトリミド寒天プレート上にプレート。インキュベーター内で摂氏37度でプレートを16〜18時間インキュベートした後、プレート上の細菌コロニーを数えます。それらに希釈比を掛けてミリリットルあたりのCFUを取得し、それを組織の重量で正規化してCFUプログラム組織を計算します。

この再現性の高いプロトコルは、ラットにおいて3度の全層熱傷をもたらした。火傷の色は、火傷後24時間から72時間後に白から茶色に変化しました。組織学的解析では、熱傷動物の皮膚サンプルは、熱傷後24時間、48時間、および72時間ですべての層にわたって損傷を示し、非熱傷皮膚は表皮、真皮、および皮下組織層の明確な区別を示しました。

火傷した皮膚サンプルでは、表皮層の破壊と皮下脂肪と骨格筋による真皮の厚さの損傷が観察されました。24時間の燃焼後、全層燃焼の深さは2.61ミリメートルを超えました。細菌クリアランス評価において、細菌回収は全ての熱傷傷害ラットにおいて観察された。

緑膿菌PAO1感染中、熱傷ラットの皮膚から感染後24時間で回収された細菌数は、6番目のCFUへの最初の接種量の1×10未満でした。しかし、感染後48時間および72時間で増加しました。黄色ブドウ球菌では、ATC25923感染では、最初の接種源と比較して、皮膚のすべての時点で2log10の増加が観察され、黄色ブドウ球菌感染の確立は組織内での活発な複製に起因することが示唆されました。

皮下組織と筋肉は、肺と脾臓よりも高い細菌量を示しました。データは、熱傷ラットが緑膿菌接種後24時間および黄色ブドウ球菌接種後48時間で全身感染を発症したことを示した。ラット背側の毛を完全に取り除き、プロトコルに記載されているように温度と火傷誘導時間を維持します。

残った髪と銅棒の温度の違いは、火傷の質に影響を与える可能性があります。ラット熱傷モデルは、熱傷創傷感染症の治療およびさまざまな創傷被覆材の評価のための新しい局所治療薬を評価するために探索できます。