Burada, Klebsiella pneumoniae'nin burun içi instasyonu yoluyla fare sepsis immünosupresyon modeli oluşturmak için bir protokol sunuyoruz ve modeli çeşitli göstergelerle doğruluyoruz.
Yöntem makalesi
* These authors contributed equally
Burada, Klebsiella pneumoniae'nin burun içi instasyonu yoluyla fare sepsis immünosupresyon modeli oluşturmak için bir protokol sunuyoruz ve modeli çeşitli göstergelerle doğruluyoruz.
Sepsis, konakçının enfeksiyona uygunsuz yanıt vermesi nedeniyle hayatı tehdit eden bir organ yetmezliğidir. Sepsisin birincil nedeni zatürredir. Hayvan modelleri, sepsisin patogenezini incelemek ve yeni tedavi stratejilerini değerlendirmek için önemli araçlardır. Önceki sepsis hayvan modellerinde doğal enfeksiyon yolları yoktu, bu da klinik enfeksiyon sürecini doğru yansıtmayı zorlaştırıyordu.
Bu çalışma, doğal solunum yolu enfeksiyonu yolunu simüle etmek için Klebsiella pneumoniae (KP)'nin burun içi instasyonu ile oluşturulan fare sepsis immünosupresyon modelini tanıttı. Farklı KP konsantrasyonlarıyla modelleme yapıldıktan sonra, modelin iltihabı 12 saat içinde sitokin interleukin-6 (IL-6) seviyeleri için değerlendirildi ve organ hasarı 24 saat içinde alanin aminotransferaz (ALT), aspartat aminotransferaz (AST), kreatin kinaz (CK) ve kan üre azotu (BUN) seviyeleri için değerlendirildi. Modelin hayatta kalma oranı 7 gün sonra analiz edildi. Lenfositlerin ve beyaz kan hücrelerinin yüzdesi, monositlerdeki ana histokompatibilite kompleksi sınıf II (MHC-II) ekspresyonun oranı ve CD4+ T hücrelerinde IL-10 ve TGF-β1'in ortalama floresans yoğunluğu (MFI) farelerde bağışıklık baskısını değerlendirmek için gözlemlendi. 7 günlük modellemeden sonra, Pseudomonas aeruginosa (PA)'nın burun içi instasyonu ile ikincil enfeksiyon gerçekleştirildi. İkincil enfeksiyondan 24 saat sonra bronkoalveolar lavaj sıvısındaki bakteriyel yük ve 14 gün içindeki ölüm oranı, modelin bağışıklık baskısını daha iyi değerlendirmek için değerlendirildi.
Yüksek konsantrasyonlu Klebsiella pneumoniae'nin burun instillasyonu, bağışıklık baskısını etkili bir şekilde tetikleyebilir. Amacı, doğal bir solunum yolu enfeksiyonu yoluyla indüklenen sepsisi simüle etmek ve hayvanlarda sepsis araştırmaları için standart bir model sağlamaktır.
Sepsis, konakçının enfeksiyona uygunsuz yanıt vermesinden kaynaklanan hayati tehlike doğuran bir organ yetmezliğidir 1,2,3. Yoğun bakım ünitelerinde (yoğun bakım) ölüm nedenlerinden başlıca yer alır. Küresel olarak, yıllık 48,9 milyon sepsis vakası var ve 11 milyon ilişkili ölüm4. Anti-enfeksiyon tedavi ve organ destek teknolojilerindeki son gelişmelere rağmen, sepsisin patogenezi hâlâ tam olarak anlaşılmamış ve spesifik tedavi seçenekleri eksiktir. Bu nedenle, sepsis klinik tıbbi araştırmalarda kilit bir odak ve zorluk halinegelmiştir 4.
Hayvan modelleri, sepsis patogenezini araştırmak ve yeni tedavi stratejilerini değerlendirmek için temel araçlar olarak temel ve translasyonel tıbbi araştırmalarda vazgeçilmez bir rol oynar. İnsan sepsisinin patofizyolojik süreçlerini simüle ederek, bu modeller sadece bağışıklık bozuklukları ve organ işlev bozukluğu gibi temel mekanizmaların keşfini kolaylaştırmakla kalmaz, aynı zamanda ilaç taraması ve müdahale stratejilerinin geliştirilmesi için deneysel bir platform sağlar. Çeşitli hayvan modelleri arasında, fareler sepsis araştırmalarında en yaygın kullanılan kişilerdir; çünkü iyi tanımlanmış genetik geçmişleri, bağışıklık sistemleri üzerine kapsamlı araştırmaları ve manipülasyon kolaylığı vardır.
Şu anda, endotoksin modelleri, bakteriyel infüzyon modelleri, çekal ligasyon ve ponksiyon (CLP) modelleri ile kolon yükselmesi stent peritoniti (CASP) modelleri dahil olmak üzere farklı paradigmalara dayalı birkaç sepsis hayvanmodeli mevcuttur 5. Ancak, bu modellerde doğal enfeksiyon yolları yoktur, bu da klinik enfeksiyon sürecini gerçekten yansıtmayı zorlaştırır. Çalışmalar, Amerika Birleşik Devletleri'nde sepsisin başlıca nedeninin zatürre olduğunubildirmiştir 6. Bu nedenle, doğal enfeksiyon yollarını taklit eden, immünosupresif özellikler gösteren ve kullanımı kolay yüksek tekrarlanabilirlikle birlikte kullanılabilen bir fare sepsis modeli oluşturmak, sepsisin bağışıklık mekanizmalarının derinlemesine araştırılması ve potansiyel müdahale stratejilerinin değerlendirilmesi için büyük öneme sahiptir.
Klebsiella pneumoniae (KP), hastanede edinilen tüm bakteriyel enfeksiyonların %3 ila %8'ini oluşturur 7,8,9. Bu bakteri, solunum, gastrointestinal ve idrar yolları ile cilt gibi çeşitli portallardan vücuda girebilir ve KP'nin neden olduğu enfeksiyonların prognozu özellikle bağışıklık sistemi zayıfhastalarda 7,10. Zatürrenin sepsisin başlıca nedeni olduğu ve KP'nin kötü sonuçlarla ilişkilendirilen yaygın bir solunum yolu patojeni olduğu göz önüne alındığında, KP klinik açıdan önemli bir sepsis modeli oluşturmak için ideal bir adaydır.
KP enfeksiyonunun çeşitli hayvan modelleri, burun içi yöntem dahil11 daha önce kurulmuş olsa da, sadece birkaç çalışma sepsis ilişkili immünsupresyonu indüklemek veya model oluşturmak için optimal KP konsantrasyonunu belirlemek için modeli optimize etmeye odaklanmıştır. Bu boşluk, sepsis kaynaklı bağışıklık fonksiyonunun incelenmesinde mevcut KP modellerinin faydasını sınırlamaktadır.
Bu ihtiyacı karşılamak için, KP'nin burun içi instasyonu yoluyla farelerde sepsis kaynaklı bir immünosupresyon modeli oluşturduk. Mevcut modellerle karşılaştırıldığında, bu model solunum yolu enfeksiyonlarının doğal yollarını simüle etmektedir. Model, sonraki araştırmalar için bir yöntem sağlamak amacıyla daha da doğrulandı.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu makalede açıklanan tüm deneysel prosedürler, Üçüncü Askeri Tıp Üniversitesi (SCXK(PLA)20120031) Laboratuvar Hayvan Refahı ve Etik Komitesi tarafından onaylandı.
1. Deneysel hayvanlar
2. Bakteriyel hazırlık
3. Burun içi intilasyon enfeksiyonu (Şekil 1)
4. Model değerlendirmesi
NOT: Yukarıda bahsedilen intranazal instasyon yöntemiyle dört fare modeli grubu oluşturuldu: kontrol grubu (grup A, PBS ile injeksiyonlanmış), 1 × 104 KP konsantrasyon grubu (grup B), 1 × 106 KP konsantrasyon grubu (C grubu) ve 1 × 108 KP konsantrasyon grubu (grup D). Model aşağıdaki yöntemlerle değerlendirildi:
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Burun içi intilasyondan 12 saat sonra, 1 × 108 KP grubundaki serum IL-6 seviyesi anlamlı şekilde arttı (p < 0.0001, n = 5) (Şekil 2A). Burun içi intilasyondan 24 saat sonra, serum seviyeleri kontrol grubundaki ALT (p < 0.01, n = 5) (Şekil 2B), AST (p < 0.01, n = 5) (Şekil 2C), CK (p < 0.01, n = 5) (Şekil 2D) ve BUN (p < 0.001, n = 5) (Şek...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sepsis karmaşık bir klinik sendromdur ve geç evresinde karakteristik immünosupresif durum, hasta ölümüne yol açan önemli bir faktördür12,13. Bu nedenle, sepsis kaynaklı immünosupresyonun patofizyolojisini doğru şekilde simüle eden preklinik modeller, mekanizmalarının derinlemesine incelenmesi ve yeni tedavilerin geliştirilmesi için hayati öneme sahiptir. Bu çalışmada, KP'nin burun içi instasyonuyla indüklenen fare sepsis modelini...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarlar çıkar çatışması olmadığını belirtmektedir.
Bu çalışma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (82222038 ve 81970259), Ulusal Savunma Biyoteknolojisinin Üstün Genç Yetenekleri (2023-JCJQ-ZQ-001 ve 01-SWKJYCJJ06) ve Chongqing Seçkin Genç Bilim Fonu (CSTB2022NSCQ-JQX0017) tarafından desteklenmiştir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Biyokimyasal inkübatör | YSEI | SHH-150L | Bakteri inkübasyonu |
| C57BL/6J fareleri | Vital River Laboratories | 8-10 hafta, erkek | |
| CD116b | BioLegend | 101257 | Akış Antikorları (Anti-Mouse) |
| CD25 | BD bioscience | 740447 | Akış Antikorları (Anti-Mouse) |
| CD3 | BioLegend | 100203 | Akış Antikorları (Anti-Mouse) |
| CD4 | BioLegend | 100544 | Akış Antikorları (Anti-Mouse) |
| CD45 | BioLegend | 103116 | Akış Antikorları (Anti-Mouse) |
| CD8 | BioLegend | 100752 | Akış Antikorları (Anti-Mouse) |
| Hücre boyama tamponu | BioLegend | 420201 | |
| Sabit sıcaklıklı çalkalayici | Honour | HNY-100B | Bakteri kültürü |
| Akış sitometri cihazı | Beckman Coulter | CytoFLEX | Akış sitometri analizi |
| Yüksek hızlı santrifüj | Beckman Coulter | AIIEGRA | |
| IDEXX katalizör bir | IDEXX | Catalyst One | Biyokimyasal analiz |
| IL-10 | BioLegend | 505026 | Akış Antikorları (Anti-Mouse) |
| İnsülin şırıngası | WEGO | 1mL | Kan alma |
| Klebsiella pneumoniae ATCC 43816 | biobw.org | bio-81659 | |
| LB Broth (toz) | Solarbio | L1010 | LB sıvı kültür ortamı |
| LB Broth (toz) | Solarbio | L1015 | LB agar plakası |
| LY6C | BioLegend | 128010 | Akış Antikorları (Anti-Mouse) |
| Ly6G | BioLegend | 127606 | Akış Antikorları (Anti-Mouse) |
| MHC-II | BioLegend | 107622 | Akış Antikorları (Anti-Mouse) |
| Mikropipet | Eppendorf | P100 | |
| Kırmızı kan hücre lizisi tamponu | Solarbio | R1010 | |
| Spektrofotometre | Eppendorf | Eppendorf6131 | Optik yoğunluk ölçümü |
| İstatistiksel yazılım | GraphPad Software | Graphpad Prism10.0 | |
| Steril ve enzimsiz pipet uçları | Biosharp | 200μL | |
| TF seyreltici tamponu | BD Pharmingen | 51-90008101 | |
| TF fiks/perm tamponu | BD Pharmingen | 51-90008100 | |
| TF perm/yıkama tamponu | BD Pharmingen | 51-90008102 | |
| TGF-β1 | BioLegend | 141406 | Akış Antikorları (Anti-Mouse) |
| Varioskan LUX multimodemikroplaka okuyucu | Thermo Scientific | Varioskan LUX |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste