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肺炎克雷伯菌感染模型构建

简要描述:肺炎克雷伯菌感染模型构建是导致肺炎、血流感染和尿路感染的重要病原体,其动物模型广泛用于研究致病机制、宿主免疫应答及抗菌药物评价

  • 更新时间:2025-07-11 09:33:29
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详细介绍

一、肺炎克雷伯菌感染模型构建选择依据

感染类型推荐动物接种途径研究重点
肺炎模型C57BL/6小鼠鼻内/气管内接种肺部炎症、细菌清除率
败血症模型BALB/c小鼠尾静脉注射全身炎症反应、器官损伤
尿路感染模型C3H/HeN小鼠膀胱内灌注膀胱定植、肾侵袭性
肝脓肿模型糖尿病小鼠门静脉注射高毒力株(hvKP)的致病机制

二、肺炎克雷伯菌感染模型构建核心实验步骤

1. 菌株准备

  • 菌株选择

    • 标准株:ATCC 43816(K2血清型)

    • 高毒力株(hvKP):NTUH-K2044(K1血清型,含magA基因)

  • 培养条件

    • LB培养基,37℃振荡培养至对数期(OD600≈0.6,~10⁸ CFU/mL)。

    • PBS洗涤2次,调整浓度至目标CFU(如10⁶–10⁷ CFU/50 μL)。

2. 动物感染

(1)肺炎模型(呼吸道感染)

  • 鼻内接种(无需麻醉):

    • 小鼠仰卧固定,垂直滴鼻(50 μL菌液,含10⁶–10⁷ CFU)。

  • 气管内接种(精准下呼吸道感染):

    • 麻醉后暴露气管,注射30 μL菌液(需手术经验)。

(2)败血症模型(全身感染)

  • 尾静脉注射

    • 100 μL菌液(10⁴–10⁵ CFU),监测72小时生存率。

(3)尿路感染模型

  • 经尿道灌注

    1. 麻醉小鼠,导尿管插入膀胱。

    2. 注入50 μL菌液(10⁷ CFU)并夹闭尿道1小时。

(4)肝脓肿模型(需糖尿病小鼠)

  • 链脲佐菌素(STZ)预处理

    • 腹腔注射STZ(50 mg/kg×5天),血糖>300 mg/dL后接种。

  • 门静脉注射

    • 手术暴露门静脉,注射100 μL菌液(10⁶ CFU)。


三、感染后监测与分析

1. 细菌负荷检测

  • 组织匀浆法

    • 肺/肝/脾组织称重,匀浆后梯度稀释涂板(LB琼脂),24小时后计数CFU。

  • 血液培养(败血症模型):

    • 尾静脉采血100 μL,铺板检测菌血症。

2. 病理与免疫分析

  • 组织病理

    • 4%多聚甲醛固定,H&E染色评估炎症(中性粒细胞浸润、脓肿形成)。

  • 细胞因子检测

    • ELISA测定血清或肺灌洗液中IL-6、TNF-α水平。

3. 生存实验

  • 记录感染后7天内生存率,绘制Kaplan-Meier曲线(Log-rank检验)。


四、模型优化策略

1. 增强感染效率

  • 免疫抑制预处理

    • 环磷x胺(100 mg/kg)或抗中性粒细胞抗体(如抗-Ly6G)提高细菌定植。

  • 黏液溶解剂

    • 接种前30分钟滴注N-乙酰半胱a酸(NAC,10%),破坏呼吸道黏液屏障。

2. 模拟临床耐药菌感染

  • 耐药株构建

    • 选择临床分离的碳青霉烯耐药株(如KPC-KP),调整接种剂量(10⁵–10⁶ CFU)。


五、注意事项

  1. 生物安全

    • 高毒力株(hvKP)需在BSL-2+条件下操作。

  2. 伦理终点

    • 体重下降>20%或严重呼吸困难时需安乐s

  3. 对照设置

    • 空白对照(PBS接种)、减毒株对照(如ΔwcaG突变体)。


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