用泌尿道致病性大肠杆菌诱导小鼠单微生物脓毒症的方案

Protocol for inducing monomicrobial sepsis in mice with uropathogenic E. coli.

作者信息Caleb Y Kim, Shravan Kumar Kannan, Vladimir P Badovinac, Thomas S Griffith
PMID39068653
发布时间2024-09
DOI10.1016/j.xpro.2024.103206

实验完整度

该文献为实验方案类文章,详细描述了细菌制备、注射、疾病评分、器官菌载量测定、细胞因子检测和流式细胞术步骤,但未提供具体的功能验证或机制验证实验。

主要模型

C57BL/6Ncr小鼠(8-20周龄,雌性) 分泌RFP的耐卡那霉素的UPEC UTI89菌株

重点核对

细菌制备:LB培养基含卡那霉素50 μg/mL,静置培养12-16小时,OD600在0.6-1.5之间 注射剂量:每只小鼠通过眶后静脉丛注射4×10^7 CFU(200 μL) 感染后监测:在预定时间点(如24小时、2天、3天、4天、5天、7天、10天、14天)进行疾病评分 器官菌载量测定:组织在含0.2% IGEPAL的无菌dH2O中匀浆,稀释后涂布于含卡那霉素的LB琼脂板 流式细胞术:使用特定抗体面板(淋巴细胞和固有细胞)检测免疫细胞亚群

摘要

细菌感染是致病性脓毒症的主要原因。泌尿道致病性大肠杆菌(UPEC)单微生物脓毒症模型是研究宿主对该病原体免疫应答的有用工具。在此,我们提出了一种使用UPEC诱导小鼠单微生物脓毒症的方案。我们描述了制备细菌、将UPEC递送至小鼠以及感染后监测小鼠的步骤。然后,我们详细介绍了测量细胞因子反应和使用流式细胞术检测免疫细胞亚群的程序。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
如何建立一种可重复的UPEC诱导的小鼠单微生物脓毒症模型,以研究宿主对该病原体的免疫应答?
核心机制
文中未明确说明。
主要证据
该方案提供了详细的步骤,包括细菌制备、静脉注射、疾病严重程度评估、器官病原体负荷定量、细胞因子测量和免疫细胞亚群检测,并预期使用所列感染剂量在第3天达到约80%的死亡率。
研究意义
该模型被视为研究宿主对系统性革兰氏阴性菌感染固有免疫应答的有用工具,并为将研究从实验室转化到临床提供支持。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

细菌制备

为后续感染准备已知浓度的UPEC菌液。

从含卡那霉素的LB平板上挑取单菌落,接种于10 mL含卡那霉素的LB肉汤中,室温静置培养过夜(12-16小时),测量OD600并计算CFU。

2

细菌递送

通过静脉注射将UPEC引入小鼠体内以诱导脓毒症。

小鼠麻醉后,通过眶后静脉丛注射200 μL含4×10^7 CFU的细菌悬液。

3

疾病严重程度评估

监测感染后小鼠的临床状态和疾病进展。

在预定时间点评估 grooming、mobility、body position 和体重变化,并给予评分。

4

器官病原体负荷定量

测定感染后不同器官中的细菌数量,以评估免疫控制能力。

收集血液和器官(脾、肝、肾),在含0.2% IGEPAL的无菌dH2O中处理,稀释后涂布于含卡那霉素的LB琼脂板,计数菌落。

5

细胞因子反应测量

检测感染后血清细胞因子水平,评估系统性炎症反应。

收集血液,凝固后离心取血清,使用细胞计数珠阵列检测细胞因子/趋化因子。

6

免疫细胞亚群检测

通过流式细胞术量化外周血和脾脏中免疫细胞亚群的变化。

收集血液和脾脏,制备单细胞悬液,裂解红细胞,染色并上机检测。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
Miller LB琼脂----
Miller LB肉汤----
卡那霉素Gold BioCat# K-120-5
Parafilm封口膜SigmaCat# P7793
分光光度计Thermo Scientific Spectronic 20D+Cat# 333183000
胰岛素注射器29Gx1/2"----
盐酸丙美卡因滴眼液BernellCat# AK2D15DS
IGEPALSigmaCat# 542334
gentleMACS C管Miltenyi--
gentleMACS解离器Miltenyi--
Eppendorf管----
细胞计数珠阵列----
Ghost dye 510活力染料Cell Signaling TechnologyCat# 59863
FACS缓冲液----
Fc阻断溶液----
抗小鼠CD3抗体 (145-2C11, PerCP-Cy5.5)BioLegendCat# 100328
抗小鼠CD4抗体 (GK1.5, AF700)BioLegendCat# 100430
抗小鼠CD8a抗体 (53-6.7, BV605)BioLegendCat# 100744
抗小鼠CD11a抗体 (M17/4, FITC)BioLegendCat# 101106
抗小鼠CD11b抗体 (M1/70, BV421)BioLegendCat# 101236
抗小鼠CD16/32抗体 (93)BioLegendCat# 101301
抗小鼠CD19抗体 (6D5, BV711)BioLegendCat# 115555
抗小鼠CD49d抗体 (R1-2, PE)BioLegendCat# 103608
抗小鼠CD115抗体 (AFS98, PE)BioLegendCat# 135506
抗小鼠Ly6G抗体 (1A8, FITC)BioLegendCat# 127606
抗小鼠NK1.1抗体 (SI7016D, PE-Fire 700)BioLegendCat# 156528
补偿微球BioLegendCat# 424602
ACK裂解液Thermo Fisher ScientificCat# A1049201
肝素钠抗凝剂Fresenius KabiCat# 504036
10× EDTA抗凝剂ElabscienceCat# E-EL-SR003
胎牛血清Atlanta BiologicalsCat# S11550
青霉素-链霉素HyCloneCat# SV30010

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细菌制备与定量
LB培养基中卡那霉素浓度,培养温度和时间,OD600与CFU换算公式,细菌重悬体积
阅读提示:Before you begin 和 Preparation of bacteria prior to infection 部分
动物感染
小鼠品系、年龄、性别,麻醉方式,注射途径,感染剂量(CFU/只)
阅读提示:Delivering the bacteria to mice 部分
疾病严重程度评估
评分标准( grooming、mobility、body position、体重),评分时间点
阅读提示:Evaluating disease severity 部分
病原体负荷分析
组织匀浆液成分,解离程序,稀释倍数,涂板体积,孵育温度和时长,计数标准
阅读提示:Determining pathogen burden in organs 部分
细胞因子测量
采血时间点和体积,血清制备方法,检测方法(CBA)及试剂盒
阅读提示:Measurement of cytokine response 部分
免疫细胞亚群检测
抗凝剂选择,红细胞裂解条件,细胞数量,抗体面板和稀释度,染色时间,流式细胞仪类型
阅读提示:Detection of immune cell subsets using flow cytometry 部分和图2