MRSA大鼠感染性心內(nèi)膜炎模型的建立

白羽，李雪，楊信怡，李聰然，盧曦，胡辛欣，聶彤影，龐晶，王秀坤，游雪甫

論著

MRSA大鼠感染性心內(nèi)膜炎模型的建立

白羽，李雪，楊信怡，李聰然，盧曦，胡辛欣，聶彤影，龐晶，王秀坤，游雪甫

目的選用 ATCC43300 標(biāo)準(zhǔn)菌株，建立 MRSA 感染的大鼠心內(nèi)膜炎模型。

方法大鼠經(jīng)右側(cè)頸總動(dòng)脈插管至左心室，術(shù)后 24 h，尾靜脈注射 103、104和 105CFU/只感染量的 ATCC43300 菌液，分別在感染后的 1、3、5 和 7 d 處死大鼠，采集心臟贅生物、脾臟和腎臟進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)，同時(shí)設(shè)非手術(shù)感染組和手術(shù)非感染組作為對照。

結(jié)果感染 1 d 后，心臟插管大鼠瓣膜處均有贅生物形成，嚴(yán)重者甚至形成壁性贅生物，且隨感染菌濃度的增加，心內(nèi)膜炎感染程度加劇。103CFU/只感染量組、104CFU/只感染量組、105CFU/只感染量組，贅生物細(xì)菌計(jì)數(shù)的對數(shù)值分別為 7.04 ± 1.38、9.32 ± 1.22、9.78 ± 1.03；感染 3 d 后，細(xì)菌性心內(nèi)膜炎感染最為嚴(yán)重，細(xì)菌計(jì)數(shù)的對數(shù)值最高可達(dá)10.03 ± 0.71；隨后的 5 ～ 7 d，感染程度隨感染量均有不同程度的下降，103CFU/只感染量組和 104CFU/只感染量組，分別下降至 6.87 ± 0.63 和 8.23 ± 1.05；脾臟和腎臟的感染趨勢與心臟大致相同，但感染程度低于心臟。手術(shù)非感染組和非手術(shù)感染組則無贅生物的形成。

結(jié)論應(yīng)用該方法建立的模型具有可操作性強(qiáng)、簡單、穩(wěn)定、重復(fù)性好和成功率高的特點(diǎn)，更加適用于抗菌藥物機(jī)制、新藥篩選評價(jià)及心內(nèi)膜炎相關(guān)性疾病的研究。

耐甲氧西林金黃色葡萄球菌；心內(nèi)膜炎，細(xì)菌性；疾病模型，動(dòng)物；大鼠

www.cmbp.net.cn中國醫(yī)藥生物技術(shù)， 2016， 11（4）：289-294

感染性心內(nèi)膜炎（infective endocarditis，IE）是指由病原微生物直接侵犯心內(nèi)膜而引起的炎癥性疾病。細(xì)菌是引發(fā)心內(nèi)膜炎的主要病原微生物，因此，IE 又稱細(xì)菌性心內(nèi)膜炎。近年來其發(fā)病率在國外逐年上升，與無抗生素時(shí)代相比，IE 占心內(nèi)膜炎的比例已由 20% 增至 70%。而我國亦呈現(xiàn)穩(wěn)定增長趨勢，這可能與人口老齡化造成的瓣膜退行性病變增多、人工瓣膜和心臟內(nèi)裝置的應(yīng)用相對廣泛、接受血液透析和牙周疾病的患者增多相關(guān)［1-4］。

IE 所致的心臟病變損害嚴(yán)重，臨床治療較困難，病死率可高達(dá) 21% ～ 35%［5］，主要致病菌為葡萄球菌、鏈球菌和腸球菌。鏈球菌是既往最常見的病原菌，而近年來金黃色葡萄球菌的感染情況最為嚴(yán)重，且隨著耐藥菌株不斷出現(xiàn)，耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（methicillin-resistant Staphylococcus aureus，MRSA）引起的 IE 感染情況亦不斷增長，臨床上大約 53.3% 的病例為 MRSA 感染。由MRSA 引發(fā)的 IE 病情十分兇險(xiǎn)，從而給抗生素治療帶來挑戰(zhàn)。目前糖肽類抗生素——萬古霉素是MRSA 感染性心內(nèi)膜炎的標(biāo)準(zhǔn)治療原則。但隨著萬古霉素在臨床應(yīng)用的增加，MRSA 對萬古霉素的敏感性呈下降趨勢，臨床報(bào)道的治療失敗率較高，尚缺乏控制 IE 感染的確切治療手段［6-8］。目前，IE 臨床前研究亦需合適的動(dòng)物模型。以往采用兔心內(nèi)膜炎模型存在諸多缺點(diǎn)，因此本研究采用 MRSA 的國際標(biāo)準(zhǔn)菌株 ATCC43300 建立大鼠鞏固、穩(wěn)定和重復(fù)性好的 IE 動(dòng)物模型，以利于 IE 發(fā)病機(jī)制的研究及其抗耐藥菌新藥的篩選評價(jià)。

1　材料與方法

1.1材料

1.1.1動(dòng)物SPF 級 SD 大鼠 200 只，280 ～300 g，雌雄各半，由北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司提供，合格證號：SCXK（京）2012-0001，飼養(yǎng)于中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)藥生物技術(shù)研究所感染動(dòng)物房。

1.1.2菌株耐甲氧西林金黃色葡萄球菌標(biāo)準(zhǔn)菌株 ATCC43300，購自美國模式菌種收集中心（ATCC），實(shí)驗(yàn)室保藏。

1.1.3藥品與試劑BHI 培養(yǎng)基為美國 Defico公司產(chǎn)品；PE10 導(dǎo)管為美國 Smiths Medical 公司產(chǎn)品；營養(yǎng)瓊脂購自中國藥品生物制品檢定所；戊巴比妥鈉購自德國 Serva 公司。

1.1.4儀器T25 型勻漿儀為德國 IKA 公司產(chǎn)品。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1大鼠心臟插管SD 大鼠，腹腔注射 1%的戊巴比妥鈉溶液（40 mg/kg），麻醉后固定于手術(shù)臺上，暴露頸部正中位置，用 75% 的酒精清理下巴到略低于胸骨的脖頸區(qū)域，用手術(shù)剪在大鼠頸部中心偏右的地方開一小口，用鑷子小心分離皮下組織及肌肉，分離出右側(cè)頸總動(dòng)脈。用手術(shù)縫合線將遠(yuǎn)心端結(jié)扎，在近心端用動(dòng)脈夾夾閉，并且準(zhǔn)備一根手術(shù)縫合線在近心端打一小結(jié)（未結(jié)扎），以便在后續(xù)過程中快速結(jié)扎，減少大鼠出血量（圖 1A）。用眼科手術(shù)剪在右側(cè)頸總動(dòng)脈剪一小斜切口，插入PE10 導(dǎo)管（圖 1B），去掉動(dòng)脈夾，將導(dǎo)管緩慢向前推入，直到遇到阻力。遇到阻力后，稍稍收回導(dǎo)管，使之插入距離為 4 ～ 4.5 cm（圖 1C）。去掉動(dòng)脈夾，對近心端進(jìn)行結(jié)扎和導(dǎo)管末端封口處理。清理手術(shù)過程中的血液之后，可以看到導(dǎo)管隨心臟有較強(qiáng)的搏動(dòng)感，表明導(dǎo)管已進(jìn)入左心室腔內(nèi)。縫合手術(shù)切口，消毒后放回籠中飼養(yǎng)，24 h 后進(jìn)行細(xì)菌感染。

1.2.2動(dòng)物分組術(shù)后 24 h 的大鼠隨機(jī)分為手術(shù)感染組和手術(shù)非感染組。手術(shù)感染組即大鼠感染性心內(nèi)膜炎模型組，該組大鼠進(jìn)行心臟插管手術(shù)后，通過尾靜脈注射感染菌。手術(shù)非感染組，即只進(jìn)行心臟插管手術(shù)，尾靜脈注射給予等量的無菌生理鹽水；同時(shí)設(shè)非手術(shù)感染組，即不進(jìn)行心臟插管手術(shù)，只通過尾靜脈注射感染菌。

1.2.3細(xì)菌感染ATCC43300 菌株在 BHI 培養(yǎng)基中 37 ℃ 下培養(yǎng) 24 h，無菌生理鹽水稀釋到所需菌液濃度。手術(shù)感染組和非手術(shù)感染組大鼠分別尾靜脈注射菌液 0.5 ml/只；手術(shù)非感染組注射等量的無菌生理鹽水。

1.2.4組織菌落計(jì)數(shù)和贅生物檢查手術(shù)感染組和非手術(shù)感染組存活大鼠，分別于感染后的 1、3、5 和 7 d進(jìn)行組織菌落計(jì)數(shù)和贅生物檢查。具體方法為：將大鼠腹腔注射過量的戊巴比妥鈉溶液處死，75% 酒精擦拭大鼠的腹部和胸腔，用手術(shù)剪在腹部剪一個(gè) V 型開口，取出大鼠的脾臟和腎臟。隨后打開胸腔，小心分離出右側(cè)頸總動(dòng)脈，觀察導(dǎo)管位置并確認(rèn)導(dǎo)管是否插入到心臟內(nèi)，順著導(dǎo)管的方向取出心臟，沿導(dǎo)管把心臟剪開，在左心室腔內(nèi)、瓣膜處以及導(dǎo)管周圍密切觀察有無贅生物形成，挑取出贅生物（壁性贅生物）。非手術(shù)感染組若無贅生物生成，則剪取部分動(dòng)脈瓣膜。凡是導(dǎo)管不在心臟內(nèi)的一律淘汰。在無菌條件下稱取各組織和贅生物的重量，分別加入適量的無菌生理鹽水，勻漿后涂于瓊脂平板進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)。手術(shù)非感染組大鼠，于手術(shù)后第 8 天處死，采集部分動(dòng)脈瓣膜、脾和腎進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)。

1.2.5模型成功評判標(biāo)準(zhǔn)在本實(shí)驗(yàn)中，心內(nèi)膜炎模型建立成功的評判標(biāo)準(zhǔn)主要為：①導(dǎo)管插入心臟后，是否可以觀察到導(dǎo)管規(guī)律性搏動(dòng)；②動(dòng)物處死剖取心臟觀察，導(dǎo)管前端應(yīng)插入左心室腔內(nèi)；③主動(dòng)脈瓣應(yīng)有贅生物形成。不符合標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)物淘汰。

圖1　大鼠左心室 PE10 導(dǎo)管插管（A：分離右側(cè)頸總動(dòng)脈，對遠(yuǎn)心端進(jìn)行結(jié)扎，在近心端用動(dòng)脈夾夾閉；B：將 PE10 導(dǎo)管插入到頸總動(dòng)脈中；C：插管示意圖）Figure 1　Cardiac catheterization involves passing PE10 catheter into the left ventricle （A： Separate the right carotid artery and tie off the artery at the exposed cephalic end， then place a clip on the artery to prevent bleeding； B： Insert a catheter with a forceps through the hole into the artery； C： Schematic diagram of intubation）

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

應(yīng)用 SPSS 16.0 軟件對結(jié)果進(jìn)行分析，各組數(shù)值以±s 表示。各組間數(shù)據(jù)的顯著性比較，采用單因素方差分析，結(jié)合 Dunnet's test 檢驗(yàn)完成。檢驗(yàn)結(jié)果判定，以 P ＜ 0.05 為差異有顯著性意義，P ＜ 0.01 為差異有非常顯著意義。

2　結(jié)果

2.1手術(shù)非感染組結(jié)果

對 10 只 SD 大鼠進(jìn)行心臟插管手術(shù)，不給予細(xì)菌感染，考察手術(shù)后大鼠的存活狀態(tài)及存活率。結(jié)果顯示，心臟插管后 1 d 內(nèi)，動(dòng)物死亡 2 只，其余動(dòng)物活動(dòng)基本正常；繼續(xù)觀察 7 d，再無動(dòng)物死亡情況發(fā)生，且動(dòng)物飲食、精神狀態(tài)佳，無明顯異常狀況，能夠正常生存。實(shí)施心臟插管手術(shù)的大鼠存活率為 80%，存活時(shí)間在 8 d 以上。心臟插管 8 d 后，大鼠經(jīng)過量麻醉處死并解剖心臟觀察顯示，導(dǎo)管前端均插在左心室腔內(nèi)；導(dǎo)管與心臟瓣膜無粘連，與主動(dòng)脈瓣膜相連處導(dǎo)管周圍及主動(dòng)脈瓣處無異物；左心室腔內(nèi)光滑，無贅生物生長；細(xì)菌計(jì)數(shù)顯示未有細(xì)菌生長；脾臟和腎臟的勻漿液涂平皿，37 ℃ 培養(yǎng) 24 h，未見菌落生長。

2.2非手術(shù)感染組結(jié)果

正常大鼠尾靜脈注射不同菌液濃度的ATCC43300 進(jìn)行感染，各組分別于感染后的 1、3、5 和 7 d 處死部分動(dòng)物，解剖心臟觀察，對動(dòng)脈瓣膜、脾臟和腎臟進(jìn)行組織菌落計(jì)數(shù)，考察動(dòng)物有無心臟瓣膜損傷，血液中的細(xì)菌是否引起 IE 主要受累臟器的感染。結(jié)果如表 1 所示，在各感染劑量下均未發(fā)現(xiàn)有心臟贅生物形成，主動(dòng)脈瓣膜勻漿計(jì)數(shù)顯示無細(xì)菌感染。脾臟和腎臟組織均有不同程度的細(xì)菌檢出，組織勻漿計(jì)數(shù)顯示，各組動(dòng)物脾臟和腎臟組織細(xì)菌對數(shù)值無規(guī)律性，脾臟和腎臟感染情況呈現(xiàn)出明顯的不穩(wěn)定性。

2.3手術(shù)感染組

大鼠心臟插管手術(shù) 24 h 后，通過尾靜脈注射適量細(xì)菌感染，1 ～ 7 d 解剖檢查發(fā)現(xiàn)，動(dòng)物的主動(dòng)脈瓣膜與導(dǎo)管的接觸面均排列有形狀不規(guī)則和大小不等的疣狀或息肉狀贅生物，呈灰白色半透明（圖 2）；部分動(dòng)物出現(xiàn)壁性贅生物，呈團(tuán)塊狀，容易剝離，一般較主動(dòng)脈瓣贅生物大，最大者幾乎占滿整個(gè)心室腔。依據(jù)模型評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，提示建模成功。分別觀察 1、3、5 和 7 d 后的感染情況。結(jié)果如表 2 所示，動(dòng)物處死后解剖心臟觀察，各感染劑量組動(dòng)物皆在感染 1 d 后有明顯的贅生物形成。組織勻漿計(jì)數(shù)顯示，心臟贅生物、脾臟和腎臟組織中均有細(xì)菌檢出。

103CFU/只感染量組，感染 1 d 后心臟贅生物細(xì)菌計(jì)數(shù)的對數(shù)值為 7.04 ± 1.38，感染 3 d 時(shí)心臟贅生物中細(xì)菌計(jì)數(shù)的對數(shù)值升高達(dá)到 8.85 ± 1.81，感染 5 ～ 7 d，心臟贅生物中細(xì)菌數(shù)隨時(shí)間緩慢降低。該劑量組中，脾臟和腎臟相同，即感染 3 d 組織中細(xì)菌數(shù)達(dá)最高值，隨后緩慢降低。

104CFU/只感染量組，感染 1 d 后心臟贅生物細(xì)菌計(jì)數(shù)的對數(shù)值為 9.32 ± 1.22，3 d 后達(dá)最高值10.03 ± 0.71，隨后的感染 5 ～ 7 d 內(nèi)心臟贅生物中細(xì)菌數(shù)稍有下降。該劑量組中，脾臟組織細(xì)菌計(jì)數(shù)數(shù)值趨勢與心臟贅生物細(xì)菌計(jì)數(shù)數(shù)值趨勢相同，感染 3 d 組織中細(xì)菌數(shù)達(dá)最高值，感染 5 ～ 7 d 后數(shù)值皆有所降低，隨后趨于平穩(wěn)，而腎臟組織細(xì)菌計(jì)數(shù)對數(shù)值基本維持在 5 左右。

表1　非手術(shù)感染組脾臟和腎臟重量及組織菌落計(jì)數(shù)結(jié)果（n = 6）Table 1　Weights of spleen and kidney in the non surgical infection groups and the results of the colony counts （n = 6）

圖2　解剖顯示心臟插管位置（A）及心臟贅生物（B）Figure 2　Cardiac anatomy showed that the catheter was in the correct place （A） and numerous vegetations were visible around the aortic valves （B）

表2　手術(shù)感染組脾臟和腎臟重量及組織菌落計(jì)數(shù)結(jié)果（n = 6）Table 2　Weights of spleen and kidney in the surgical infection groups and results of the colony counts （n = 6）

105CFU/只感染量組，感染 1 d 心臟贅生物細(xì)菌計(jì)數(shù)的對數(shù)值為 9.78 ± 1.03，感染 3 d 時(shí)，其值高達(dá) 9.95 ± 0.59，并有動(dòng)物陸續(xù)出現(xiàn)死亡；部分死亡大鼠解剖心臟，大體觀察顯示，贅生物充滿整個(gè)左心室腔。感染 5 d 后動(dòng)物死亡率為 100%；感染1 d 和 3 d 脾臟和腎臟組織細(xì)菌計(jì)數(shù)對數(shù)值皆為6 左右。

統(tǒng)計(jì)顯示，在感染天數(shù)為 1d 情況下，與103CFU/只感染量組相比，其他兩個(gè)感染劑量組的贅生物、脾臟和腎臟中感染細(xì)菌對數(shù)值皆明顯升高（P ＜ 0.05）。

3　討論

感染性心內(nèi)膜炎主要表現(xiàn)為附著在心內(nèi)膜表面的大小不等且形狀不一的贅生物，該贅生物是包含大量微生物和少量炎癥細(xì)胞的血小板和纖維素團(tuán)塊，瓣膜為最常受累部位。研究表明，雖然健康的心臟血管內(nèi)皮細(xì)胞可以抵抗菌血癥，但是當(dāng)心內(nèi)膜損傷后，炎性細(xì)胞因子和組織相關(guān)纖維蛋白因子的釋放，導(dǎo)致了血小板纖維蛋白血栓的形成，從而使菌落更加容易黏附［9］。心臟瓣膜硬化、風(fēng)濕性心內(nèi)膜炎或者菌血癥（特別是金黃色葡萄球菌）是導(dǎo)致心內(nèi)膜受損的主要原因［10］。黏附蛋白如纖連蛋白結(jié)合蛋白和葡萄球菌凝集因子 A 和 B 是細(xì)菌黏附的介質(zhì)，同時(shí)也是細(xì)菌致病性的決定性因素。細(xì)菌定植引起內(nèi)皮損傷和血栓沉積，最終形成贅生物。生物膜的產(chǎn)生（含多糖和蛋白質(zhì)基質(zhì)的多層細(xì)菌團(tuán)）可以協(xié)助細(xì)菌抵抗抗生素，增加治療難度［11］。根據(jù)病程長短，IE 分為急性和亞急性，亞急性 IE主要發(fā)生于器質(zhì)性心臟病，為病程長的慢性持續(xù)性感染。急性 IE 多由致病菌感染受損的心內(nèi)膜引發(fā)，病程進(jìn)展迅速，瓣膜破壞嚴(yán)重，感染遷移多見。

IE 為威脅生命的嚴(yán)重感染，即便是醫(yī)學(xué)發(fā)展到目前這個(gè)高度來講，病死率相對其他疾病仍較高。隨著耐藥菌株的出現(xiàn)，尤其是 MRSA 的感染情況不斷增長，難以控制的 IE 感染更加成為棘手問題。目前，MRSA 感染的心內(nèi)膜炎藥物治療效果不佳，失敗率較高，耐萬古霉素的耐藥菌株的出現(xiàn)也給治療帶來了巨大的阻力。利用感染性動(dòng)物模型可以為人類心內(nèi)膜炎疾病研究和治療提供良好工具。建立合適的 IE 動(dòng)物模型，用于 IE 發(fā)病機(jī)制研究、評價(jià)和篩選新藥，大大推動(dòng)我國的抗菌藥物體內(nèi)研究和新藥的發(fā)現(xiàn)。

適宜動(dòng)物種類的選擇是模型建立成功的關(guān)鍵，家兔、大鼠和小鼠皆可用于 IE 感染模型研究。以往 IE 動(dòng)物模型均采用家兔，家兔模型插管手術(shù)容易操作，但經(jīng)濟(jì)成本高，不適用于大規(guī)模的實(shí)驗(yàn)研究。而體型小、價(jià)格低廉的大、小鼠則更加實(shí)用。小鼠經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，可以降低科研經(jīng)費(fèi)和飼養(yǎng)費(fèi)，但小鼠頸動(dòng)脈細(xì)小，需要借助體視鏡進(jìn)行心臟插管，手術(shù)難度較大，動(dòng)物意外死亡率高，造模成功率較低，且造模成功的動(dòng)物心臟內(nèi)的贅生物微小不易分離。大鼠 IE 是一種急性和亞急性復(fù)合的感染性動(dòng)物模型，能夠很好地模擬人類自身瓣膜性心內(nèi)膜炎。

本研究顯示，采用 PE10 進(jìn)行大鼠心臟插管，手術(shù)操作方便，造模速度快，動(dòng)物意外死亡率低，手術(shù)成功率高。只進(jìn)行心臟插管手術(shù)不給予ATCC43300 感染菌的動(dòng)物，術(shù)后 1 ～ 7 d 內(nèi)其心臟無贅生物生長，心臟以及脾臟和腎臟均無細(xì)菌感染情況發(fā)生，說明大鼠心臟瓣膜創(chuàng)傷性損傷在體內(nèi)無致病菌感染的情況下，不引起 IE 的發(fā)生。無心臟瓣膜插管損傷的正常動(dòng)物，靜脈給予不同濃度感染菌，亦不能引起 IE。脾臟和腎臟組織均有細(xì)菌感染，但感染劑量組之間比較，感染情況不穩(wěn)定、無規(guī)律性，主要由于不同動(dòng)物的免疫狀態(tài)存在差異導(dǎo)致。術(shù)后 24 h 給予 ATCC43300 感染菌，103CFU/只和 104CFU/只感染量組的動(dòng)物均能存活 7 d以上；105CFU/只感染量組動(dòng)物能存活 3 d，而后動(dòng)物因 IE 感染情況嚴(yán)重，出現(xiàn)急性 IE 感染死亡。各組感染量雖不同，感染 1 d 后均可出現(xiàn)不同程度的主動(dòng)脈瓣贅生物，甚至出現(xiàn)壁性贅生物，與人類急性心內(nèi)膜炎感染的贅生物特征相符，且隨感染菌濃度和時(shí)間的增加，心內(nèi)膜炎感染程度加劇；感染 3 d 后，各感染量的動(dòng)物心臟瓣膜細(xì)菌感染均達(dá)最高。隨后的 5 ～ 7 d，大鼠心內(nèi)膜炎的感染程度隨感染量不同有所變化，103CFU/只和104CFU/只感染量組的動(dòng)物心內(nèi)膜炎的感染程度逐漸降低，105CFU/只感染量組的動(dòng)物因 IE 感染嚴(yán)重而全部死亡。各感染量下的動(dòng)物，脾臟和腎臟的感染情況與心臟相似。說明 103～ 105CFU/只的感染量，均可形成大鼠 MRSA 急性 IE 模型，應(yīng)用中可根據(jù)具體情況選擇合適感染量。

總之，本實(shí)驗(yàn)經(jīng)心臟插管后尾靜脈注射ATCC43300 菌株，103、104和105CFU/只感染濃度均可成功建立 MRSA 大鼠 IE 模型。該模型制作具有贅生物明顯、易于操作、穩(wěn)定、重復(fù)性好和成功率高的優(yōu)點(diǎn)。在該模型的實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模x擇適宜的感染濃度以建立實(shí)用的感染模型，使其更接近于臨床患者的 IE 感染狀況。MRSA 大鼠 IE 模型的成功建立，有助于在細(xì)菌耐藥機(jī)制、IE 病理機(jī)制和抗菌藥物的篩選評價(jià)等方面取得研究進(jìn)展，以應(yīng)對日趨復(fù)雜的臨床耐藥感染狀況，為人類心內(nèi)膜炎相關(guān)疾病研究和防治提供實(shí)驗(yàn)性參考。

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【Abstract】

ObjectiveTo establish an rat model of Staphylococcus aureus （MRSA） infected endocarditis（IE）by using the ATCC43300 standard strains.

MethodsValve trauma was produced by introduction of an indwelling PE10 catheter into the aortic valve via the left carotid artery. After operation， the ATCC43300 standard strains were injected into the lateral tail vein within 24 hours， and the rats were sacrificed at day 1， 3， 5 and 7 post-infection， examined and removed vegetations from the valve as well as kidney and spleen for quantitative culture. The non surgical infection groups and non infection groups were also set in this experiment.

ResultsDay one after infection， there were different size of valvular vegetations around cardiac catheterization， and even the wall vegetations were found in the serious MRSA infectious rats. IE in the rats were even worse along with increase of the concentration. Log CFU/g of vegetation in infection groups of 103CFU/animal， 104CFU/animal and 105CFU/animal was 7.04 ± 1.38， 9.32 ± 1.22 and 9.78 ± 1.03， respectively. IE was most serious at day 3 post-infection， and the highest log CFU/g could reach 10.03 ± 0.71. Within 5 - 7 days， the degrees of IE varied in different groups， and log CFU/g of vegetation in infection groups of 103CFU/animal and 104CFU/animal declined to 6.87 ± 0.63 and 8.23 ± 1.05， respectively. The trends of infection in the spleen and kidney were roughly the same as in the heart， but the colony counts were all lower than those of the heart. There were no vegetations in non surgical infection groups and non infection groups.

ConclusionThe model established by this method has high maneuverability， simplicity， stability， repeatability and success rate. It shows promise in evaluating the predictive efficacy of antibiotics for MRSA infected endocarditis.

Author affiliation： Department of Pharmacology， Institute of Medicinal Biotechnology， Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College， Beijing 100050， China

Corresponding Authors： WANG Xiu-kun， Email： xiukunwang@139.com； YOU Xue-fu， Email： xuefuyou@sohu.com

www.cmbp.net.cnChin Med Biotechnol， 2016， 11（4）：289-294

Establishment of MRSA infected endocarditis model in rats

BAI Yu， LI Xue， YANG Xin-yi， LI Cong-ran， LU Xi， HU Xin-xin， NIE Tong-ying， PANG Jing， WANG Xiu-kun， YOU Xue-fu

Methicillin-resistant staphylococcus aureus；Endocarditis， bacterial；Disease models， animal；Rats

10.3969/j.issn.1673-713X.2016.04.001

“十二五”國家科技重大專項(xiàng)（2012ZX09301002-001、2012ZX09301002-005、2014ZX09507009-012）；北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室科技創(chuàng)新基地培育與發(fā)展工程（Z141102004414065）；高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金（20121106120027）

100050 北京，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院醫(yī)藥生物技術(shù)研究所藥理室

王秀坤，Email：xiukunwang@139.com；游雪甫，Email：xuefuyou@sohu.com

2016-03-14