动物模型,大肠杆菌 中国实验动物信息网 2020-08-12 913

　　肠出血性大肠杆菌(Enterohemorrhagic E.coli, EHEC)典型菌株为EHEC O157：H7，感染该菌后可导致被感染者发生腹泻、出血性结肠炎(hemorrhagic colitis, HC)，也可引发溶血性尿毒综合征(haemolytic uraemic syndrome, HuS)及血栓形成性血小板减少性紫癜(TTP)等严重并发症。肠出血性大肠杆菌EHEC O157于20世纪70年代被首次分离，随后被确认为严重致病菌。近年来，EHEC O157：H7的暴发流行在世界各地屡见发生，引起了人们的广泛关注。由于 O157菌可长期驻留于牛、羊、猪、鸡等家畜家禽的肠道中，很容易污染畜禽的肉奶蛋制品、水源和农作物等，造成人O157食源性或水源性感染。目前，建立的EHEC动物模型有小鼠、乳兔、猴、乳猪和鸡等，但多数实验动物对EHEC O157： H7均不易感，所以制备的EHEC O157：H7模型均不甚理想。

　　1 小鼠肠出血性大肠杆菌模型

　　(1)复制方法  5～7周龄BALB/c小鼠给予5g/L链霉素溶液饮用3d，再全部断水断食1d后，经口灌喂0.3ml活菌浓度约为1.5×10的10次方 CFU/ml的菌液，连续攻菌2次，间隙为6h，灌胃攻菌后全部给予0.5g/L的链霉素溶液饮用。部分小鼠在灌喂后2～3d时可见有稀便，但无明显的腹泻症状。在感染2～5d大部分小鼠死亡。死亡和未死亡小鼠肠道细菌培养阳性率为100％，未死亡小鼠排菌时间全部可达22d以上。

　　(2)模型特点  本模型在小鼠接种细菌前在饮水中加链霉素，以抑制肠道的正常菌群数，在小鼠体内复制出了人类感染O157所出现的主要病理变化和部分临床症状。此模型可用于研究肠出血性大肠杆菌O157：H7的致病机制和疫苗评价。

　　(3)比较医学  肠出血性大肠杆菌产生志贺样毒素(Stx)，Stx是一种细胞毒素，人类感染O157：H7后，Stx在盲肠、阑尾和升结肠引起肠黏膜充血、坏死、水肿和出血，因此可导致腹泻、出血性结肠炎(HC)，也可引发溶血性尿毒综合征(HuS)及血栓形成性血小板减少性紫癜(TTP)等严重并发症，甚至引起死亡。而大多数动物由于对EHEC O157： H7不易感，所复制的模型均不能表现出人类感染该病的所有症状。小鼠是目前应用*多的模型，虽然用抗菌素处理的小鼠灌喂O157：H7后引起动物死亡，HuS所包括的典型病理变化如肾小球内皮细胞水肿、血小板和纤维蛋白沉积也可在小鼠中复制，但小鼠很少表现出腹泻，且O157：H7所引起的肠道出血和固有层病变等在小鼠中表现较轻，并且感染小鼠肺脏的病变*为明显，可能与小鼠肺脏有更多的Stx受体有关。

　　2 乳兔肠出血性大肠杆菌模型

　　(1)复制方法  3日龄左右SPF级日本大耳兔，用软管经动物口腔灌喂2×1000CFU/ml的O157大肠杆菌培养液0.5ml。灌喂细菌3d内既可导致乳兔腹泻，77.3％的乳兔在第7日时有严重的腹泻，但没有血性腹泻；感染7d后胃肠道混合物细菌培养可达10000000～1000000000CFU/ml。

　　(2)模型特点  乳兔模型主要优点在于乳兔对O157感染和Stx较为敏感、易于引起腹泻，只需要用较少O157：H7大肠杆菌(1×1000CFU/ml)就可感染成功，且不用抗菌素来破坏肠道的正常菌群，和人自然感染相似，可用于病原学和致病机制的模型研究。

　　(3)比较医学  O157：H7大肠杆菌虽可引起乳兔严重腹泻，但未复制出血性腹泻。镜下病理组织学观察显示，乳兔小肠上皮细胞空泡变性和坏死，盲肠上皮脱落，结肠上皮细胞脱落和坏死等与人类感染O157：H7大肠杆菌的特点相似。另外有报道，在一组荷兰兔(Duteh belted rabbits)中爆发的出血性腹泻和猝死病例中发现感染家兔的病理学表现与人感染EHEC后出现的症状极其相似：感染家兔出现腐蚀性和坏死性小肠结膜炎、弥漫性肾小球性肾炎、肾小管坏死，以及小血管与毛细血管中的纤维蛋白性血栓，提示家兔可作为研究人类感染肠出血性大肠杆菌的理想动物模型。除小鼠和乳兔EHEC模型外，尚有研究者用O157：H7(84-01)菌株感染猴，结果猴可出现水样腹泻症状，并可引起猴死亡。病理学检查发现，结肠有大量的O157定植在上皮细胞表面，多数实验猴肠道黏膜上皮细胞空泡化，肾、肺、脾和肝脏也都有较为明显的病理变化。猴子O157感染模型也可成功地复制出腹泻、盲肠和结肠的损伤。