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模型制备

小鼠结核病模型的制备

2022年11月23日 浏览量: 评论(0) 来源:《常见和新发传染病动物模型》 作者:张连峰 秦川 主编 责任编辑:yjcadmin

根据研究目的不同,目前已经发展了多种小鼠结核病模型。

1.急性血行感染模型  小鼠结核病急性血行感染模型是广泛应用的一种模型,其制备方法是静脉注射高剂量的结核分枝杆菌,造成小鼠的急性感染。菌株一般应用结核分枝杆菌高致病的标准株H37Rv或Erdman株,制备成单细胞悬液,保存备用。小鼠尾静脉注射感染,感染体积一般在0.2~0.5ml,感染剂量接近半数致死剂量,通常这种感染方式的半数致死剂量约为5×1000 000cfu。如果感染得当,超过99%的注射进入血液的病原单细胞会进入脾、肝的巨噬细胞(图20-3),第二天脾匀浆的结核菌培养即呈阳性,三周内菌量达到稳定期,心、肝、脾、肺、肾等器官都有明显的病理变化(图20-4)。这种模型均一性好,在抗结核化合物早期的动物体内药效学评价中有着广泛的应用。这一模型的缺点是与人类吸入少量结核菌引发肺结核的临床疾病有着明显的不同。

2.气溶胶感染的小鼠结核病模型  为了更好的模拟自然感染的过程,发展了气溶胶感染的小鼠模型,此模型是小鼠直接吸入低剂量的结核菌气溶胶,感染后20d内组织荷菌量持续上升,之后荷菌量进入稳定期,一般此模型用于抗结核化合物药效评价时,选择在此时间(感染后20d)开始给药。气溶胶感染的小鼠模型制备需要一套专门的气溶胶发生器感染装置,结核分枝杆菌的单细胞悬液在装置中通过适当的方法变成气溶胶,小鼠暴露鼻通过吸入感染结核菌,一般气溶胶感染的感染剂量为50~100cfu。如今有多家公司可以提供气溶胶发生装置。Kelly B.P经过多年实验证实气溶胶感染也可以通过控制达到模型间感染剂量一致,模型可重复。

3.潜伏感染小鼠模型

(1)Cornell模型:美国Cornell大学最早建立了慢性持续性TB感染动物模型。具体做法是:小鼠静脉感染100 000 cfu毒株H37Rv后,用抗结核药物异烟肼(INH)(0.0125%)和吡嗦酸(PZA)(2.0%)持续治疗12周后,停药4~6周,小鼠体内培养不出分枝杆菌。检测发现小鼠肺、肝和脾的组织匀浆几乎是无菌的,将其接种到其他小鼠或豚鼠体内也无结核杆菌生长,但停药12周后,2/3的小鼠又出现结核疾病症状,小鼠的这种慢性持续性感染过程与人结核潜伏感染相似,称之为Cornell模型。Cornell模型是研究结核杆菌潜伏感染的重要工具,传统的Cornell模型的缺点是人为诱导潜伏感染,与人体自然发生的过程存在着差异。

(2)Cornell模型改进型:1999年Scanga等提出了3种Cornell模型改进型,该模型的建立涉及较多参数,如感染菌量、感染途径、抗结核药物治疗的开始时间、药物剂量、治疗时间以及停药时间等。①A型:用5×1000 cfu Erdman株经静脉感染小鼠,感染后4周肺、脾组织结核菌达10 000~100 000cfu。4周后在饮水中用抗结核药物INH(0.1g/L)和PZA(15g/L)持续治疗4周,停药2周,小鼠肺、脾内结核菌培养阴性。用γ干扰素(IFN-γ)单抗中和 IFN-γ或地塞米松诱导,肺荷菌量增加750~1000倍,小鼠结核病复发很快死亡。②B型:用5×1000 cfu Erdman株经静脉感染小鼠,感染后4周肺、脾活菌达10 000~100 000cfu。为减少复发,4周后在饮水中用抗结核药物INH(0.1g/L)和PZA(15g/L)治疗12周,停药8周,小鼠肺、脾内结核菌培养阴性,小鼠3个月内无复发。用醋酸可的松、iNOS抑制剂、肿瘤坏死因子仅(TNF-α)单抗中和TNF-α诱导,4~5个月肺、脾组织匀浆结核菌培养阴性。③C型:以上两型给菌量较少,此型用1×100 000cfu Erdman株经静脉感染小鼠,4周后在饮水中用药量INH(0.1g/L)不变、PZA减量(8g/L)治疗12周,停药11周,小鼠肺、脾内培养不出结核菌。用TNF-α单抗中和TNF-α,98d后3/5小鼠肺、脾组织匀浆结核菌培养阳性。对照组用正常鼠IgG治疗126d,肺、脾组织匀浆结核菌培养阴性;本组继续用地塞米松诱导,3个月内很少复发。

4.低菌量潜伏感染模型  用较少量的菌通过合适的途径,感染合适品系的小鼠,可得到潜伏感染的模型。其中小鼠选择、感染途径和剂量都影响结核潜伏感染小鼠模型的建立。 Sabai Phyu通过腹腔注射的方式感染B6D2F1Bom小鼠(C57BL/6JBom×DBA/2JBom杂交一代,抗性较强),感染剂量为4×10 000~4×100 000cfu的H37Rv,该模型的脾、肺具有稳定的结核菌数,肺长时间没有临床症状和明显的组织病理改变,潜伏感染状态持续107周,没有自发激活病症。Orme通过气溶胶的方式用5~10cfu建立了结核潜伏感染的小鼠模型。 Rhoades ER通过气溶胶的方式用100cfu左右的结核菌感染C57BL/6(B6)小鼠,在最初的急性期过后,由于小鼠的免疫作用,组织荷菌量在数月内在一个较低水平保持稳定,但是小鼠最终死于肺部病变。Radaeva TV尾静脉注射70cfu左有的结核菌H37Rv分别感染B6和 I/St小鼠,对结核抗性强的B6小鼠形成了潜伏的、持续的、不致命的感染。而对结核较敏感的I/St肺部出现致命的病变。


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