AbMole动物建模攻略丨详解LPS（脂多糖）诱导构建啮齿动物脓毒症模型

脂多糖LipopolysaccharideLPSAbMoleM9524是革兰氏阴性菌细胞壁外膜的主要成分它能触发大量促炎细胞因子释放是诱导实验性大/小鼠脓毒症的经典工具分子。该模型具有操作简便、重复性好、构建成本低廉等优势广泛应用于脓毒症发病机制研究及药物筛选。LPS脓毒症造模机理LPSLipopolysaccharide脂多糖AbMoleM9524能与大/小鼠免疫细胞表面的 TLR4/MD-2 复合物特异性结合激活 NF-κB、MAPK 等多条核心炎症信号通路诱导大量促炎细胞因子如 TNF-α、IL-1β、IL-6和趋化因子爆发式释放引发全身炎症反应综合征SIRS进而进展为大/小鼠脓毒症模型、感染性休克甚至多器官功能衰竭。LPS的选择LPSLipopolysaccharide脂多糖AbMoleM9524的选择需根据模型差异选择合适的血清型。不同血清型的LPS在动物体内诱导的炎症反应强度和模式存在显著差异。* LPS Escherichia coli O55:B5主要用于C57BL/6小鼠急性炎症模型剂量10-25 mg/kg反应强烈但剂量曲线陡峭。一般多用于大小鼠重度脓毒症、感染性休克、急性呼吸窘迫综合征ARDS相关研究。* LPS Escherichia coli O111:B4广泛用于BALB/c和C57BL/6小鼠剂量10-30 mg/kg炎症反应强度适中、进展平稳可在大鼠和小鼠模型中稳定诱导出全身炎症反应、多器官功能障碍等经典脓毒症表型。* LPS Escherichia coli O127:B8/B7主要用于大鼠模型剂量10-25 mg/kg能显著诱导大鼠肠道黏膜炎症、肠道屏障功能损伤模拟肠道细菌引发的脓毒症序贯病程。模式动物的选择小鼠品系*C57BL/6 小鼠脓毒症研究首选模式生物遗传背景高度均一对 LPS 敏感性中等炎症反应稳定、实验重复性极强适配绝大多数脓毒症基础机制研究、药物药效学评价。*BALB/c 小鼠对 LPS 敏感性显著更高低剂量即可诱导强烈全身炎症与高死亡率该类小鼠Th2 型免疫占优、免疫麻痹特征突出适配重度脓毒症、免疫抑制机制相关研究。*ICR 小鼠远交系繁殖快、成本低、环境适应性强对 LPS 敏感性个体差异稍大适配脓毒症模型的各类实验、大批量药物毒性/药效初筛。*基因编辑小鼠以上述小鼠为背景构建的基因编辑鼠多用于调控炎症信号节点适配脓毒症分子机制、药物靶点验证研究。大鼠品系*SD 大鼠大鼠脓毒症造模通用品系遗传背景稳定对 LPS 敏感性中等炎症反应平稳、个体差异小体型大易操作、可反复采样适配绝大多数脓毒症体内实验、器官损伤机制与药效学评价。*Wistar 大鼠对 LPS 敏感性略高于 SD 大鼠炎症因子释放更迅速、免疫活性更强适用于脓毒症早期炎症调控、神经内分泌调节等相关研究。*Lewis 大鼠对 LPS 敏感性极高低剂量即可诱导强烈全身炎症与高死亡率自身免疫反应特征显著适配重度脓毒症、多器官功能衰竭发病机制研究。具体实验流程实验动物根据研究目的选择适配的啮齿类动物品系小鼠推荐 C57BL/6大鼠推荐 SDSPF 级雄性/雌性均可建议 6-8 周龄体重 20-25g小鼠/200-250g大鼠实验前适应性饲养 7 天自由摄食饮水12h 光暗循环环境温度 22 ± 2℃湿度 50 ± 5%。主要试剂LPS根据研究需求选择对应血清型常用大肠杆菌 O111:B4、O55:B5等无菌生理盐水0.9% NaCl75% 医用酒精碘伏肝素钠抗凝剂4% 多聚甲醛组织固定液RIPA 裂解液蛋白酶/磷酸酶抑制剂ELISA 检测试剂盒TNF-α、IL-1β、IL-6 等炎症因子血生化检测试剂盒肌酐、尿素氮、ALT、AST、CK-MB 等器官功能指标。主要仪器与耗材电子天平精度 0.1mg超净工作台高压蒸汽灭菌锅离心机酶标仪生化分析仪小动物麻醉机体温监测仪血压监测仪无菌注射器1mL/5mL无菌针头EP 管离心管组织匀浆器切片机光学显微镜等。LPS 试剂溶解与配制*试剂预处理LPSLipopolysaccharide脂多糖 粉末需在 - 20℃冷冻保存使用前提前取出桌面小型离心机适当转速离心使粉末沉淀于管底。*无菌操作所有配制过程均需在超净工作台内进行所用耗材均需高压蒸汽灭菌。*母液配制用无菌生理盐水将 LPS 粉末溶解涡旋振荡 3-5min确保完全溶解无肉眼可见沉淀。配制后尽快转入2-8℃冰箱中。备注请勿全部溶解可根据各次实验所需总量进行溶解LPS在不同模型中的剂量略有差异下表列出部分文献中的LPS给药剂量。表1. LPS在啮齿动物脓毒症模型中的剂量和注射方式动物注射方案*实验分组将实验动物按体重随机分为对照组和模型组根据实验需求可设置不同 LPS 剂量组、药物干预组等每组动物数量建议不少于 6 只。对照组仅注射等体积的无菌生理盐水模型组注射对应剂量的 LPS 工作液。*给药途径选择根据研究目的选择适配的给药途径常用途径包括腹腔注射i.p.最常用的给药途径操作简便对动物创伤小药物吸收稳定可诱导全身系统性炎症反应适用于绝大多数脓毒症模型构建。小鼠注射体积不超过 1mL/20g 体重大鼠注射体积不超过 5mL/200g 体重。尾静脉注射i.v.LPSLipopolysaccharide脂多糖AbMoleM9524直接进入血液循环起效更快炎症反应更迅速可精准模拟革兰氏阴性菌入血引发的脓毒症适用于研究脓毒症的早期炎症反应、血管内皮损伤、感染性休克等。小鼠注射体积不超过 0.2mL/20g 体重大鼠注射体积不超过 2mL/200g 体重。气管内滴注/雾化吸入可靶向诱导肺部局部炎症模拟临床肺炎引发的脓毒症、急性呼吸窘迫综合征ARDS适用于研究脓毒症相关的急性肺损伤、肺部炎症调控机制。备注不同模型中的注射方式可参考表1给药操作*动物麻醉对于尾静脉注射、气管内给药等操作需提前对动物进行麻醉确保麻醉深度适中避免麻醉过深导致动物死亡。*皮肤消毒注射部位用 75% 医用酒精或碘伏消毒避免皮肤感染。*注射操作腹腔注射时针头与腹部皮肤呈 45° 角刺入回抽无血、无肠内容物后缓慢推注药液尾静脉注射时固定动物尾部用温水扩张尾静脉针头平行刺入尾静脉回抽有血后缓慢推注药液注射完毕后用棉签按压止血。*实验后护理注射完毕后将动物放回饲养笼密切观察动物的一般状态、精神状态、饮食饮水情况记录动物的死亡率、发病时间根据实验需求在对应时间点采集血液、组织样本进行后续的指标检测。动物建模表征LPSLipopolysaccharide脂多糖AbMoleM9524诱导脓毒症模型的成功构建需通过多维度的综合验证*动物脓毒症造模后一般会出现精神萎靡、活动减少、呼吸急促、体重进行性下降*血液分析显示大/小鼠血清中 TNF-α、IL-1β、IL-6 等核心促炎细胞因子较对照组显著升高且呈剂量依赖性上升完成炎症通路激活的核心机制验证*大/小鼠的血液生化检测可观察到多器官功能障碍核心指标包括肺损伤相关 PaO2/FiO2 比值下降、肾损伤相关肌酐/尿素氮升高、肝损伤相关转氨酶升高等*通过组织病理 HE 染色能观察到大/小鼠靶器官出现炎症浸润、细胞变性坏死等脓毒症特征性病理改变。参考文献及鸣谢[1] Li, J.; Liu, P.; Li, H.; et al. 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