肺结核药物干预的潜伏感染模型

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为了研究结核病的潜伏感染机制,科学家们发现了一种名为药物干预潜伏感染模型的方法。该模型的基本概念是先通过正常感染MTB,接着用抗结核药物治疗一段时间,最终让动物呈现出主要脏器匀浆培养阴性的MTB潜伏感染模型特征。这种模型与人体自然发生的过程存在差异,不能完全代表真实情况,因此需要进行多方面的分析和评价,并在对自身实验设计全面分析的基础上选择适当的动物模型。

MTB干预模型最早是在20世纪50年代提出的,与低菌量小鼠模型最大的不同在于引起的潜伏感染状态需要抗结核药物的诱导。美国Cornell大学的Waslsh Mcdermott最早建立了MTB潜伏感染动物模型,该方法先以一定剂量的MTB攻击动物,接着以抗结核药物进行治疗,使得MTB在机体以潜伏状态存在。具体表现为:检测小鼠肺脏、脾脏和肝脏的组织匀浆MTB培养阴性,将其接种到其他小鼠或豚鼠体内也无MTB生长。但停药后2~3个月,利用诱导剂可诱发感染活化。

那么,具体的造模方法是什么呢?对于小鼠模型,可以用5×1000CFU Erdman株经静脉感染小鼠,感染后4周肺、脾组织MTB达1×100000、1×10000CFU。4周后在饮水中用抗结核药物INH(0.1g/L)和PZA(15g/L)持续治疗4周,停药2周,小鼠肺、脾内MTB培养阴性。用IFN-γ单抗中和IFN-γ或地塞米松诱导,肺荷菌量增加750~1000倍,小鼠结核病复发很快死亡。对于豚鼠模型,可以在5×100CFU H37Rv毒株经腹股沟皮下感染豚鼠,攻毒后2周,给予INH(10mg/kg)和PZA(40mg/kg)灌胃治疗12周,停药后豚鼠无TB复发,肺、脾内MTB培养阴性,但地塞米松可诱导TB复发。

最后,关于模型评估和应用方面,通常通过对动物进行病理解剖,肉眼观察结核结节以及干酪样坏死灶来评估模型。在抗酸染色的辅助下,可以找到MTB。用H&E染色后镜下可以观察到结核结节及其内部的干酪样坏死灶,以及其他病理学改变。

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