大肠杆菌脓毒症感染模型

一、模型定义与核心价值

大肠杆菌脓毒症感染模型是通过动物实验模拟人类由大肠杆菌引发的全身性感染性炎症反应，用于研究脓毒症的病理机制、药物干预和免疫调控。其核心价值在于：

1. 高度模拟人类病理：大肠杆菌作为革兰阴性菌代表，其细胞壁成分脂多糖（LPS）可激活免疫系统，引发炎症风暴和多器官衰竭，与临床脓毒症特征一致。
2. 可调控性：通过选择不同大肠杆菌亚型、感染途径或细菌浓度，可精准控制脓毒症的严重程度（轻、中、重度）和疾病分期（炎症期/免疫抑制期）。

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二、常用动物模型类型及建立方法

（一）按感染机制分类

模型类型	操作方法	特点与应用
外源性感染模型	腹腔/静脉注射大肠杆菌悬液（浓度通常为1×10⁹ CFU/kg）	操作简单，重复性好；适用于研究细菌直接入侵的急性炎症反应。
内源性感染模型	盲肠结扎穿孔（CLP）：结扎盲肠远端75%，18号针头穿刺挤出内容物	模拟肠道菌群移位，病理过程接近临床脓毒症；是研究多器官衰竭的"金标准"。
泌尿系感染模型	结扎单侧输尿管后，向肾盂注射大肠杆菌（如10⁸ CFU/mL）	专用于尿源性脓毒症研究，感染严重程度与细菌浓度正相关。

（二）按大肠杆菌亚型选择

• 重度模型（炎症风暴期）：
  采用大肠杆菌25922亚型（ATCC 25922），腹腔注射后8h即出现显著肺泡损伤、肝细胞浸润及肾小球萎缩，血清TNF-α、IL-6、HMGB1急剧升高。
• 中度模型（通用型）：
  大肠杆菌44102亚型（ATCC 44102）诱导的器官损伤和炎症反应适中，适用于不限定分期的研究。
• 轻度模型（免疫抑制期）：
  大肠杆菌DH5α亚型损伤较轻，CD3⁺CD4⁺/CD3⁺CD8⁺比值降低，适合免疫调节药物（如血必净）的疗效评价。

操作关键点：

• CLP模型中，盲肠结扎长度需严格控制在75%（过短则感染不足，过长则死亡率过高）。
• 细菌注射模型需控制注射速度（缓慢推注避免急性休克）。

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三、核心评估指标体系

（一）生理与行为学指标

采用7项评分标准（总分28分），包括：

• 外观（毛发竖立、脱水）、自主活动减少、对刺激反应迟钝、眼角分泌物、呼吸急促（>50次/分）等。
• 成模标准：评分≥15分且至少1个器官功能障碍（如血肌酐↑、PaO₂↓）。

（二）血清与细胞因子检测

指标类别	代表性指标	意义
炎症反应	TNF-α, IL-6, HMGB1, PCT	早期预警（2h内升高），HMGB1标志晚期炎症
器官损伤	ALT/AST（肝）、Cre/BUN（肾）、cTnT（心）	Cre≥2倍基础值提示急性肾损伤；ALT/AST↑反映肝细胞坏死
凝血功能	PT（凝血酶原时间）、APTT（活化部分凝血活酶时间）	延长预示脓毒症相关性凝血病

（三）组织病理学评估

• 肺：肺泡结构破坏、炎性浸润
• 肝：肝窦充血、肝细胞空泡变性
• 肾：肾小管上皮细胞肿胀、刷状缘缺失、管型形成