一、泌尿感染模型構建選擇依據
模型類型 | 適用研究 | 常用病原體 |
---|---|---|
急性膀胱炎 | 宿主-病原體互作機制 | 大腸桿菌UPEC(如UTI89) |
腎盂腎炎 | 上尿路感染病理生理學 | 肺炎克雷伯菌、變形桿菌 |
導管相關UTI | 生物膜形成與器械相關感染 | 銅綠假單胞菌、表皮葡萄球菌 |
慢性/復發性UTI | 免疫逃逸與持久性感染 | 大腸桿菌(形成細胞內菌落) |
二、泌尿感染模型構建標準化操作流程(以UPEC膀胱感染為例)
1. 材料準備
動物:8-10周齡雌性C57BL/6小鼠(雌性尿道短更易感染)
菌株:熒光標記的UPEC(如UTI89-GFP,便于顯微觀察)
試劑:
PBS(pH 7.4)、0.1%明膠(增強細菌粘附)
麻醉劑(異fu烷)、導尿管(24G靜脈套管針)
2. 感染步驟
術前準備:
禁水4小時(提高膀胱內細菌定植率)。
麻醉小鼠,仰臥位固定,消毒尿道口。
膀胱導尿與接種:
將24G套管針插入尿道(深度約1cm,至膀胱)。
注入50μL菌液(1×10^7-10^8 CFU,含0.1%明膠)。
夾閉尿道口1分鐘防止反流。
術后管理:
恢復自由飲水,單籠飼養觀察。
3. 關鍵參數
細菌劑量:1×10^7 CFU(急性模型)、1×10^5 CFU(慢性模型)
感染周期:
急性:24-48小時(炎癥峰值)
慢性:≥7天(研究持久性感染)
三、其他泌尿感染模型
1. 腎盂腎炎模型
操作改進:
尾靜脈注射1×10^6 CFU UPEC(通過血行感染腎臟)。
或直接經輸尿管插管接種(需顯微手術技術)。
檢測重點:
腎臟細菌載量(CFU/g)、組織病理(腎膿腫評分)。
2. 導管相關UTI模型
操作:
膀胱植入硅膠導管(長度2mm)。
接種5μL菌液(1×10^5 CFU銅綠假單胞菌)。
7天后取出導管,超聲震蕩后CFU計數。
檢測:掃描電鏡觀察導管表面生物膜。
3. 復發性UTI模型
策略:
先建立急性感染(1×10^7 CFU UPEC)。
抗生素治療后(如環bing沙星3天)誘導再感染。
四、感染評估方法
檢測目標 | 方法 | 判定標準 |
---|---|---|
細菌載量 | 膀胱/腎臟勻漿CFU計數 | >1×10^4 CFU/器官提示感染成功 |
炎癥指標 | 尿液中白細胞酯酶試紙檢測 | ≥++為陽性 |
組織病理 | HE染色(膀胱/腎臟) | 膀胱黏膜水腫、中性粒細胞浸潤 |
生物膜 | 共聚焦顯微鏡(SYTO9/PI染色) | 膀胱上皮表面細菌聚集體 |
免疫應答 | qPCR檢測IL-6、IL-8 mRNA | 表達量上調≥3倍 |
五、注意事項與優化
性別選擇:
雌鼠尿道短(3-5mm),更易操作且感染率高。
接種技巧:
導尿時避免損傷膀胱(進針阻力突然消失提示進入膀胱)。
減少污染:
接種前擠壓小鼠腹部排空殘余尿。
模擬臨床:
使用臨床分離的ESBL大腸桿菌增強轉化價值。
六、常見問題解決
低感染率:
增加禁水時間至6小時,或使用D-甘露糖預處理(抑制細菌清除)。
膀胱穿孔:
改用更細導管(26G),限制插入深度。
全身感染:
降低接種劑量至1×10^6 CFU以下。