伯氏疏螺旋体（Borrelia burgdorferi）是莱姆病的主要病原体，通过蜱传播给宿主，诱发复杂的免疫和病理反应。研究伯氏疏螺旋体的感染机制和宿主反应需要可靠的动物模型。猫因其免疫特性和与人类的病理反应相似，成为一种潜在的重要研究模型。本文从实验设计、菌株选择、接种方案和评价指标等角度，详细介绍猫伯氏疏螺旋体感染模型的建立方法。
1. 实验动物的选择与准备
- 实验动物选择：
- 选用健康成年猫（性别不限，体重均匀，约3-5千克），确保实验动物无潜在疾病。
- 动物来源需符合伦理规定，并通过全面的健康评估，排除感染、寄生虫病或其他系统性疾病。
- 实验前准备：
- 动物需在无应激的环境中适应实验室条件至少5天。
- 实验开始前对每只猫进行血液学和血清学检查，确保基础健康状态。
2. 伯氏疏螺旋体菌株的选择与培养
- 菌株选择：
- 使用三种来源的伯氏疏螺旋体菌株，以模拟不同自然媒介传播下的感染特性：
- 鹿蜱来源菌株：模拟自然感染的主要传播途径。
- 猫跳蚤来源菌株：探索可能的潜在传播途径。
- 孤星蜱来源菌株：补充另一种媒介来源。
- 使用三种来源的伯氏疏螺旋体菌株，以模拟不同自然媒介传播下的感染特性：
- 菌株培养：
- 伯氏疏螺旋体在Barbour-Stoenner-Kelly II（BSK-II）培养基中培养，温度设为33°C。
- 培养至对数生长期（通常3-5天），以显微镜计数细菌浓度，调整至1×10⁶个活菌/mL的工作浓度。
3. 接种方法
- 接种方式：
- 通过皮内注射方式将菌株接种至实验猫体内。
- 每只猫接种0.1 mL含1×10⁶个活菌的悬液，注射部位选择皮肤较薄区域（如腹部或肩胛后部），确保均匀分布。
- 实验分组：
- 鹿蜱菌株组、猫跳蚤菌株组、孤星蜱菌株组：每组分别接种相应来源的伯氏疏螺旋体，每组4只猫。
- 对照组：注射等量无菌BSK-II培养基的对照组猫，用于评估基础免疫和组织学状态。
- 接种后观察：
- 接种完成后，将猫放置于独立饲养环境中，定期检查注射部位的局部反应和动物的全身状况。
4. 样本采集与免疫监测
- 血液样本采集：
- 每2周采集一次静脉血样，用于血清学检测和血液学分析。
- 血液样本分为两部分：
- 血液学检测：评估白细胞总数、分类及异常细胞（如淋巴细胞样细胞）。
- 血清学检测：使用ELISA检测IgM和IgG抗体水平，评估抗体转阳时间及抗体水平的动态变化。
- 免疫学检测：
- 抗体检测：采用间接免疫荧光法或ELISA测定抗体滴度。
- 血浆中炎症因子（如TNF-α）的水平变化，可通过酶联免疫吸附试验（ELISA）进行量化。
5. 组织学与病原体检测
- 组织采样：
- 在实验周期结束后（通常为8-12周），随机选择实验组和对照组猫进行安乐死处理。
- 采集主要器官（如肝脏、脾脏、肺部和结肠）和注射部位皮肤组织，用于病理学分析。
- 组织染色：
- 使用苏木精-伊红（H&E）染色观察炎症反应。
- 采用银染或免疫组化方法检测伯氏疏螺旋体在组织中的分布。
- 病原体检测：
- 使用qPCR技术定量检测组织中的伯氏疏螺旋体DNA，进一步验证感染状态。
6. 数据分析与评价
- 血清学反应：
- 抗体水平的动态变化是评估模型成功的关键指标。
- 接种后3周左右的抗体转阳（seroconversion）和抗体滴度波动特征，可用于比较不同菌株感染特性。
- 血液学指标：
- 白细胞计数异常和淋巴细胞样细胞的出现，提示宿主对病原体的免疫应答。
- 组织学变化：
- 在器官组织中检测到轻度淋巴细胞浸润或其他炎症反应，进一步确认感染的全身性影响。
- 不同菌株的比较：
- 不同来源菌株在抗体反应、血液学变化和组织病理上的差异，可为研究媒介来源与感染特性之间的关系提供参考。
结论
猫伯氏疏螺旋体感染模型通过皮内注射不同来源的菌株，成功诱导了免疫反应和组织学变化。该模型的建立具有以下特点：
- 高效性：通过标准化菌株接种方案，确保实验的可重复性。
- 免疫特异性：感染猫展现出显著的体液免疫应答，尤其是抗体转阳和白细胞异常。
- 实用性：为研究莱姆病的感染机制、媒介传播特性以及潜在的治疗策略提供了可靠工具。
参考文献：
Humoral and histologic responses to Borrelia burgdorferi in a feline model