利用 InSyTe FLECT/ CT 成像技术动态观察急性肺结核小鼠感染模型

中国医学科学院实验动物研究所占玲俊博士在2021年6月“医学研究杂志”（DOI 10. 11969 / j. issn. 1673-548X. 2021. 06. 013）发表了一篇短文，我们获得了占博士的许可后，截取了摘要和少许内容（包括图片）放在本公众号发出。

  本文构建了可应用于活体成像的近红外荧光减毒牛型结核分枝杆菌,并利用三维荧光发射计算机断层扫描( InSyTe FLECT / CT)成像技术动态观察不同感染途径下急性肺结核小鼠感染模型的建立。
通过基因重组的方式将近红外荧光蛋白( near - infrared fluorescent protein,iRFP) 基因 iRFP720 插入到游离型载体 pMV261 质粒,将携带 iRFP720 基因的质粒转染 至 Mycobacterium bovis BCG str. Pasteur 1173P2(简称 BCG) 中,筛选出稳定表达 iRFP720 荧光蛋白的单克隆菌株 Mycobacterium bovis BCG str. Pasteur 1173P2::pMV261 - iRFP720(简称 BCG - iRFP720) 。体外传代扩增后分别经腹腔和尾静脉接种途径感染 C57BL / 6N 小鼠,建立可视化急性肺结核小鼠感染模型,通过 InSyTe FLECT / CT 成像技术动态观察荧光菌株在小鼠体内分布情况。

结果 

        获得了高水平稳定表达近红外荧光蛋白的 BCG - iRFP720 荧光菌株。该荧光菌株体外多次传代后在细胞水平和动 物体内水平均能被激发出明显红色荧光,将稳定表达荧光蛋白的单克隆菌株分别经腹腔和尾静脉接种途径感染小鼠,InSyTe FLECT / CT 活体成像发现,腹腔注射感染后第 5 天可见小鼠肺部红色荧光出现

而尾静脉注射感染后第 1 天即可见小鼠肺部红色荧光出现。

结论 

        成功建立了稳定表达近红外荧光蛋白的减毒牛型结核分枝杆菌菌株。采用 InSyTe FLECT / CT 成像技术构建的可视化急性肺结核小鼠感染模型是拓展分枝杆菌在体内生长、转移及治疗相关研究的理想模型。

        在结核病研究中，新型抗结核药物的迫切需求：促使药物快筛创新方法的出现，以加快药物开发进程[17 ~ 19] 。 

        传统的结核病小鼠模型，在抗结核药物快速筛选早期存在显著瓶颈，部分原因是：动物模型中结核菌负担以靶器官组织匀浆 CFU 来衡量；而结核分枝杆菌在体外复制时间长，在固体培养基上生长成为肉眼可见菌落，可能需要长达4周左右。

        InSyTe FLECT / CT多模态成像系统，采用业界首创的旋转机架式全角度荧光断层成像技术，可以在完整的 360°范围内获取 CT 和荧光数据，实现深层组织的无放射性同位素分子成像[20] 。同时，其高敏感度、非损伤性、获取时间短、可实时提供疾病进展和治疗效果替代读数等优点，弥补了上述传统方法所处的困境，特别适合在小鼠中快速筛选候选药物。

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