[發(fā)明專利]一種體內(nèi)細(xì)菌生物被膜感染動(dòng)物模型的構(gòu)建方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110427983.3
• 申請(qǐng)日: 2011-12-19
• 公開（公告）號(hào): CN102669017A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪洋;易力;史明艷;張才;劉一塵;張蕾;李小康;余祖華;張春杰;程相朝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南科技大學(xué)
• 主分類號(hào): A01K61/00
• 分類號(hào): A01K61/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 牛愛周

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種體內(nèi)細(xì)菌生物被膜感染動(dòng)物模型的構(gòu)建方法，屬于醫(yī)學(xué)動(dòng)物模型研究領(lǐng)域。

背景技術(shù)

細(xì)菌生物被膜(biofilm，BF)是指單一或多種類群細(xì)菌為了適應(yīng)周圍環(huán)境，吸附于異物或組織表面，繁殖并分泌大量多糖基質(zhì)、纖維蛋白、脂蛋白等多糖蛋白復(fù)合物，使得細(xì)菌相互聚集、粘連、纏繞，形成具有三維立體結(jié)構(gòu)的膜樣物，是細(xì)菌微菌落聚集體(Hall-Stoodley?L，Costerton?JW，Stoodley?P.Bacterial?biofilms：from?the?natural?environment?to?infectious?diseases.Nat?Rev?Microbiol，2004，2：95-108)。在自然界中，任何細(xì)菌在成熟條件下都可以形成生物被膜，并且90％以上的微生物是以生物被膜的形式生存生長(zhǎng)的(Costerton?JW，Stewart?PS，Greenberg?EP.Bacterial?biofilms：a?common?cause?of?persistent?infections.Science，1999，284：1318-1322)。美國(guó)疾病控制預(yù)防中心專家估計(jì)65％以上的人類細(xì)菌感染與BF有關(guān)(Potera?C，F(xiàn)orging?a?link?between?biofilms?and?disease.Science，1999，283：1837，1839)，因而有關(guān)生物被膜的研究日益成為熱點(diǎn)。已有越來(lái)越多的實(shí)驗(yàn)證明生物被膜可能是細(xì)菌在宿主體內(nèi)真實(shí)的存在形式，這提示如果能有效預(yù)防控制BF感染，在臨床感染治療中將具有重要意義。生物被膜狀態(tài)下的細(xì)菌性質(zhì)于浮游狀態(tài)的細(xì)菌有較大不同，其對(duì)抗生素及宿主的免疫反應(yīng)不敏感，臨床上發(fā)現(xiàn)即使多次試驗(yàn)證明有效的藥物，也不能徹底清除生物被膜，這就導(dǎo)致感染遷延不愈，浪費(fèi)了大量的人力及物力，形成了公共衛(wèi)生問(wèn)題。所以，建立一種新型的更符合臨床實(shí)際情況的、簡(jiǎn)單、可靠的體內(nèi)細(xì)菌生物被膜動(dòng)物感染模型，用以研究細(xì)菌在動(dòng)物體內(nèi)真實(shí)存在形成，從而理解細(xì)菌的致病機(jī)理，以期控制疫病。

近年來(lái)，體內(nèi)生物被膜模型的建立方法有大量的報(bào)道，但大部分是都是人為外源性的把部分器械(導(dǎo)管，組織套管等)埋于動(dòng)物體內(nèi)，造成體內(nèi)感染的動(dòng)物模型，此類方法都不能很好的模擬真實(shí)的細(xì)菌感染的途徑，定植于組織的部位，與理想的體內(nèi)感染有一定差異。目前在脊髓動(dòng)物模型上埋植導(dǎo)管等建立的體內(nèi)模型主要包括中心靜脈導(dǎo)管模型、皮下異源物質(zhì)的感染模型、腹膜內(nèi)外源物質(zhì)的感染模型、尿道感染模型、呼吸道感染模型和骨髓炎感染模型等。研究者首次利用大鼠模型來(lái)研究金黃色葡萄球菌(Ulphani?JS，Rupp?ME，Model?of?Staphylococcus?aureus?central?venous?catheter-associated?infection?in?rats.Lab?Anim?Sci，1999，49：283-287)和表皮葡萄球菌(Rupp?ME，Ulphani?JS，F(xiàn)ey?PD，Mack?D，Characterization?of?Staphylococcus?epidermidis?polysaccharide?intercellular?adhesin/hemagglutinin?in?the?pathogenesis?of?intravascular?catheter-associated?infection?in?a?rat?model.Infect?Immun，1999，67：2656-2659)在動(dòng)物體內(nèi)生物被膜的形成。在這種模型上，硅膠導(dǎo)管被埋至于大鼠的靜脈導(dǎo)管上，以細(xì)菌接種靜脈導(dǎo)管。皮下異源物質(zhì)感染模型主要用到一種由聚四氟乙烯材質(zhì)的組織套管，里面包含玻璃珠和其他材料，這種外源的物體被埋入皮下，使得細(xì)菌生物被膜能在上面生成。該模型的主要優(yōu)點(diǎn)在于微生物細(xì)胞可以很容易的在組織套管中定植，并不需移出。在很多體內(nèi)生物被膜研究中，細(xì)菌能夠在埋入兔子和老鼠腹膜腔內(nèi)的生物材料上形成生物被膜。這種情況是在埋入生物材料后接種一定量的細(xì)菌(Buret?A，Ward?KH，Olson?ME，Costerton?JW，An?in?vivo?model?to?study?the?pathobiology?of?infectious?biofilms?on?biomaterial?surfaces.J?Biomed?Mater?Res，1991，25：865-874)。該模型的優(yōu)勢(shì)是讓機(jī)體建立一種慢性感染，使得宿主長(zhǎng)期處于細(xì)菌感染狀態(tài)(Gagnon?RF，Richards?GK，A?mouse?model?of?implant-associated?infection.Int?J?Artif?Organs，1993，16：789-798)。Satoh等(Satoh?M，Munakata?K，Kitoh?K，Takeuchi?H，Yoshida?O，A?newly?designed?model?for?infection-induced?bladder?stone?formation?in?the?rat.J?Urol，1984，132：1247-1249)利用此模型把鋅碟片埋植于大鼠的膀胱中，然后經(jīng)膀胱接種變形桿菌，隨后證實(shí)尿道感染中細(xì)菌生物被膜的形成和基質(zhì)的產(chǎn)生在尿道感染中起重要作用(Nickel?JC，Olson?M，McLean?RJ，Grant?SK，Costerton?JW，An?ecological?study?of?infected?urinary?stone?genesis?in?an?animal?model.Br?J?Urol，1987，59：21-30)。氣管導(dǎo)管動(dòng)物模型主要是將滅菌的導(dǎo)管插入動(dòng)物氣管后，將一定量菌液通過(guò)導(dǎo)管注入肺內(nèi)，該方法與臨床上氣管感染生物被膜的實(shí)際形成過(guò)程不相符合，且主要反映的不是氣管內(nèi)真實(shí)的情況。以上方法都存在手術(shù)放置外源異物造成動(dòng)物機(jī)體的感染，不是真實(shí)反映病原菌天然感染的真實(shí)狀態(tài)，由于手術(shù)放置外源異物給動(dòng)物體帶來(lái)了較大刺激，并有可能導(dǎo)致手術(shù)后其他細(xì)菌的感染，從而干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。