一、模型构建通用原则
- 病原体选择：
- 临床分离株（贴近人类感染）或实验室标准株（如大肠杆菌ATCC 25922）。
- 动物选择：
- 小鼠（常用）、大鼠、仓鼠、豚鼠或非人灵长类（如HIV研究需人源化小鼠）。
- 免疫缺陷鼠（如SCID、NSG）用于研究宿主免疫机制。
- 感染途径：
二、常见感染模型构建方法
1. 细菌感染模型
示例：肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）肺部感染
- 步骤：
- 培养细菌至对数生长期（OD600≈0.6），离心后重悬于PBS。
- 麻醉小鼠，气管内滴注50 μL菌液（1×10^6 CFU，剂量需预实验确定）。
- 监测体重、存活率，24-72小时后取肺组织进行CFU计数和病理分析。
- 关键指标：
- 肺组织细菌载量（CFU/g）、炎症因子（IL-1β、TNF-α）、肺水肿（湿/干重比）。
2. 病毒感染模型
示例：流感病毒（H1N1）呼吸道感染
- 步骤：
- 病毒扩增（MDCK细胞），测定TCID50。
- 麻醉小鼠，鼻内接种50 μL病毒液（1×10^3 TCID50）。
- 每日监测体重，3-7天后取肺组织检测病毒载量（qPCR）和病理变化。
- 注意事项：
- 需在BSL-2及以上实验室操作。
- 使用免疫缺陷鼠时需降低病毒剂量（如1×10^2 TCID50）。
3. 真菌感染模型
示例：白色念珠菌（Candida albicans）系统性感染
- 步骤：
- 培养真菌至对数期，PBS洗涤后调整浓度（1×10^6 CFU/mL）。
- 尾静脉注射100 μL菌液（1×10^5 CFU/小鼠）。
- 观察生存曲线，取肾脏、脾脏进行CFU计数和组织病理学（PAS染色）。
- 关键点：
- 免疫抑制小鼠（如环lin酰胺预处理）可增强感染表型。
4. 寄生虫感染模型
示例：疟原虫（Plasmodium berghei）血液感染
- 步骤：
- 从感染小鼠采血（含虫红细胞），稀释至1×10^6寄生红细胞/mL。
- 腹腔或尾静脉注射100 μL（1×10^5寄生红细胞）。
- 每日采血涂片（吉姆萨染色），计算寄生虫血症（感染红细胞百分比）。
三、感染途径选择
途径 | 适用模型 | 操作要点 |
气管内滴注 | 肺炎球菌、流感病毒 | 需精准控制剂量，避免窒息。 |
鼻内接种 | 呼吸道病毒（SARS-CoV-2） | 非侵入性，但部分病毒可能扩散至脑部。 |
腹腔注射 | 败血症模型（大肠杆菌） | 操作简单，但易引起全身炎症而非局部感染。 |
尾静脉注射 | 系统性感染（念珠菌、疟原虫） | 需熟练操作，避免漏液导致剂量不准。 |
灌胃 | 肠道感染（鼠伤寒沙men氏菌） | 需空腹处理，避免胃酸影响病原体活性。 |
四、表型验证方法
- 病原体载量：
- 细菌/真菌：组织匀浆后CFU计数。
- 病毒：qPCR检测病毒核酸或空斑试验。
- 寄生虫：显微镜计数或荧光报告基因检测。
- 宿主反应：
- 组织病理学（HE染色、免疫组化）。
- 炎症因子（ELISA或流式细胞术）。
- 免疫细胞浸润（流式检测巨噬细胞、中性粒细胞等）。
五、注意事项
- 生物安全：
- 根据病原体危险等级（BSL-1至BSL-4）选择对应防护措施。
- 剂量优化：
- 预实验确定LD50或ID50，避免动物快速死亡或无表型。
- 对照设置：
- 空白对照（PBS）、灭活病原体对照、免疫抑制对照（如适用）。
- 伦理终点：
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