一、小鼠感染模型構建實驗設計核心要素
明確研究目標
基礎機制研究(如免疫逃逸)→ 需高分辨率檢測(單細胞測序、多色流式)
治療評價(如抗生素)→ 需設定明確的療效終點(生存率、組織載量降低倍數)
小鼠選擇策略
6-8周齡(標準實驗) vs. 老齡鼠(模擬年齡相關免疫衰退)
常規研究:C57BL/6(Th1傾向)、BALB/c(Th2傾向)
免疫缺陷模型:SCID、NOD-scid、NSG(適合人源化感染研究)
品系:
年齡:
性別:雌性可能對某些病原體更敏感(如HSV-2)
病原體關鍵參數
臨床分離株(如SARS-CoV-2 Delta變異株) vs. 實驗室適應株(如鼠適應流感病毒PR8)
保存條件:病毒需-80℃分裝避免反復凍融,部分細菌需活菌傳代保持毒力
二、小鼠感染模型構建精準感染技術(以呼吸道VS全身感染為例)
1. 呼吸道感染(以流感病毒為例)
麻醉優化:
使用酮胺/甲苯噻嗪混合麻醉(比異fu烷更持久),防止鼻內接種時嗆咳接種體積:
鼻內滴注:≤50μL(避免窒息)
氣溶膠:使用Glas-Col系統,控制粒徑1-3μm直達肺泡
劑量控制:
預實驗測試100-10^4 PFU梯度,選擇導致20%體重下降的劑量(非致死性模型)
2. 全身性感染(以敗血癥模型為例)
CLP(盲腸結扎穿孔):
16G針頭穿孔2次模擬重度敗血癥
術后需皮下補液(1mL生理鹽水)
細菌靜脈接種:
金黃色葡tao球菌(1×10^7 CFU/尾靜脈)→ 監測血培養陽性時間
三、動態監測方案設計
時間點 | 檢測指標 | 技術方法 |
---|---|---|
0-24h | 病原體早期定植 | 活體成像(熒光標記病原體) |
3dpi | 炎癥峰值 | Luminex多因子檢測 + 肺組織H&E染色 |
7dpi | 免疫記憶形成 | 抗原特異性Tetramer檢測 |
特殊模型需求:
持續性感染(如HBV):需使用 hydrodynamic injection 遞送HBV基因組
慢性炎癥模型:反復低劑量感染(如每周1次鼻內接種支原體)
四、對照設置進階策略
遺傳背景對照:
用IFNAR1-/-小鼠驗證I型干擾素的作用
微生物組干擾控制:
抗生素預處理后定植單一菌群(如人源糞菌移植)
治療對照:
設置亞治療劑量組(如0.5×MIC抗生素)觀察反彈現象
五、關鍵問題解決方案
感染不均一性:
采用混勻組織勻漿后梯度稀釋培養(非單點取樣)免疫過度激活干擾:
使用TLR4突變小鼠(C3H/HeJ)研究內毒素非依賴途徑模型人源化不足:
人ACE2轉基因小鼠或造血系統人源化小鼠(HIV研究)
六、前沿技術整合
單細胞感染動力學:
使用REPLICON-seq技術追蹤單個細胞內病原體復制局部微環境分析:
激光捕獲顯微切割(LCM)分離感染灶進行空間轉錄組分析人工智能預測:
訓練深度學習模型根據早期臨床評分預測疾病結局