一、肺炎感染模型構建選擇依據
病原體類型
細菌:肺炎鏈球菌(Streptococcus pneumoniae)、肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)
病毒:流感病毒(H1N1)、SARS-CoV-2(需hACE2轉基因小鼠)
真菌:煙曲霉(Aspergillus fumigatus)
研究目標
急性感染(3-7天) vs 慢性感染(2-4周)
局部肺炎 vs 全身性播散
肺炎感染模型構建:
二、細菌性肺炎模型(以肺炎鏈球菌為例)
1. 材料準備
菌株:臨床分離株或ATCC標準株(如ATCC 6303)
動物:C57BL/6或BALB/c小鼠(6-8周齡)
培養基:血瓊脂平板、Todd-Hewitt肉湯
2. 操作步驟
細菌培養:
接種菌株至血瓊脂平板,37℃ 5% CO?培養16-18小時。
挑取單菌落接種至Todd-Hewitt肉湯,震蕩培養至OD600=0.5(約1×10^8 CFU/mL)。
感染前處理:
離心收集細菌,PBS洗滌2次,重懸于無菌PBS(濃度根據預實驗調整,通常1×10^6-10^7 CFU/50 μL)。
氣管內滴注感染:
麻醉小鼠(異fu烷),垂直固定,用套管針插入氣管,緩慢注入50 μL菌液。
立即旋轉小鼠使菌液均勻分布。
3. 關鍵參數
劑量:1×10^6 CFU/小鼠(致死率約50%)
觀察時間點:24h(早期炎癥)、72h(峰值期)、7天(恢復期)
三、病毒性肺炎模型(以流感病毒H1N1為例)
1. 材料準備
病毒株:A/Puerto Rico/8/34 (PR8)
動物:野生型C57BL/6小鼠
細胞:MDCK細胞(病毒擴增用)
2. 操作步驟
病毒擴增與滴定:
接種病毒至MDCK細胞,48h后收集上清,測定TCID50(50%組織培養感染劑量)。
鼻內接種:
麻醉小鼠,仰臥位固定,用微量移液器滴注50 μL病毒液(1×10^3 TCID50)于鼻腔。
保持小鼠仰臥1分鐘確保吸入。
3. 關鍵參數
劑量:1×10^3 TCID50(導致體重下降15-20%)
觀察指標:
每日體重變化(下降≥20%需安樂si)
肺組織病毒載量(qPCR檢測NP基因)
四、真菌性肺炎模型(以煙曲霉為例)
1. 材料準備
菌株:煙曲霉臨床分離株(分生孢子濃度≥1×10^8/mL)
動物:免疫抑制小鼠(環lin酰胺150 mg/kg預處理)
2. 操作步驟
孢子制備:
培養真菌于PDA平板,25℃ 5天,用0.05% Tween-80 PBS收集孢子,過濾去除菌絲。
氣管內接種:
麻醉后注入50 μL孢子懸液(1×10^5-10^6孢子/小鼠)。
3. 關鍵參數
免疫抑制:環lin酰胺預處理72h后再感染
病理特征:Grocott染色觀察肺組織菌絲侵襲
五、表型驗證方法
檢測指標 | 技術方法 | 預期結果 |
---|---|---|
病原體載量 | 肺勻漿CFU計數(細菌/真菌) | 感染組顯著高于對照組 |
病毒RNA | qPCR(如流感病毒NP基因) | 感染后3天達峰值 |
炎癥損傷 | 肺組織HE染色 | 肺泡壁增厚、炎性細胞浸潤 |
細胞因子 | BALF ELISA(TNF-α、IL-6) | 促炎因子水平升高 |
肺功能 | 全身體積描記法(Penh值) | 氣道阻力增加 |
六、注意事項
生物安全:
病毒操作需在BSL-2實驗室,SARS-CoV-2需BSL-3。
劑量優化:
預實驗確定LD50(細菌)或ID50(病毒),避免過度致死。
感染均一性:
氣管滴注時確保小鼠呼吸平穩,避免誤入食管。
模型局限性:
小鼠與人類肺部解剖差異(如無咳嗽反射),需謹慎解讀結果