秀丽隐杆线虫－泛耐药肺炎克雷伯菌感染模型的建立
基于秀丽隐杆线虫耐药菌感染模型筛选活性化合物
基于秀丽隐杆线虫耐药菌感染模型筛选活性化合物周雨朦;李继安;沈舜义;林惠敏;葛涵;朱春宝;陈代杰【摘要】目的建立秀丽隐杆线虫—甲氧西林耐药金黄色葡萄球菌感染模型,筛选抗耐药菌感染的活性化合物.方法利用耐药菌对线虫进行感染,建立液体条件感染和抗生素救治模型,通过观察感染线虫的存活情况,考察筛选样品活性.结果对456个样品进行考察,发现化合物sipi8294在浓度为16 μg/mL时,可以使感染线虫存活率达到60％左右.通过联合用药实验发现,8μg/mL sipi8294和8μg/mL氨苄西林联用,可以使线虫存活率提高到80％以上(vs.8μg/mL氨苄西林组,P＜0.01).sipi8294与青霉素类药物联用,具有明显的增效作用.结论该模型能反映病原菌在线虫体内的耐药性,并可以用于化合物的筛选,发现具有抗感染或是辅助抗感染作用的化合物.【期刊名称】《中国抗生素杂志》【年(卷),期】2014(039)007【总页数】5页(P481-485)【关键词】筛选模型;秀丽隐杆线虫;耐药菌;抗感染【作者】周雨朦;李继安;沈舜义;林惠敏;葛涵;朱春宝;陈代杰【作者单位】中国医药工业研究总院,上海医药工业研究院,创新药物与制药工艺国家重点实验室,上海200040;中国医药工业研究总院,上海医药工业研究院,创新药物与制药工艺国家重点实验室,上海200040;中国医药工业研究总院,上海医药工业研究院,创新药物与制药工艺国家重点实验室,上海200040;中国医药工业研究总院,上海医药工业研究院,创新药物与制药工艺国家重点实验室,上海200040;中国医药工业研究总院,上海医药工业研究院,创新药物与制药工艺国家重点实验室,上海200040;中国医药工业研究总院,上海医药工业研究院,创新药物与制药工艺国家重点实验室,上海200040;中国医药工业研究总院,上海医药工业研究院,创新药物与制药工艺国家重点实验室,上海200040【正文语种】中文【中图分类】R378.1自青霉素被发现以来，抗生素在抗感染治疗中扮演了十分重要的角色。
秀丽隐杆线虫作为病原菌宿主模型的研究概述
制。目前，以 犆．犲犾犲犵犪狀狊 为 模 式 宿 主 进 行 研 究 的 病 原菌有真菌、细菌、病 毒 等，有 ５０ 多 种（表 １）。 其 中
模式生物用于 研 究 动 物 发 育 和 行 为 的 模 式 动 物，现 研究较深入的 主 要 是 一 些 人 类 病 原 菌，如 铜 绿 假 单
已经发展成为研究动物发育、神经、衰 老、毒 理学、脂 肪沉积和天然免疫等方面 重 要 的 模 式 生 物 。 ［１］ 近 些 年来，以 犆．犲犾犲犵犪狀狊 作 为 病 原 菌 宿 主 模 型 来 研 究 病 原菌与宿主的相互作用逐渐成为了一个新的热点， 犆．犲犾犲犵犪狀狊作为 病 原 菌 宿 主 模 型 有 很 多 优 势，个 体 小 ，成 虫 的 长 度 大 约 １．５ ｍｍ；生 长 快 ，３ｄ～３．５ｄ 就
可以长成 成 虫；繁 殖 快，成 熟 的 线 虫 每 次 可 以 获 得 ３００个～３５０个 子 代 个 体；培 养 简 单，可 以 直 接 以 要 研究的细菌为食物［１］；基因组 测 序 已 经 完 成；基 因 操 作系统完善，突变 体 数 量 齐 备，转 基 因 线 虫 和 ＲＮＡｉ 技 术 成 熟；表 型 易 观 察 等 特 征 。 ［２］ 目 前，犆．犲犾犲犵犪狀狊 作为病原菌宿 主 模 型，在 病 原 菌 的 致 病 机 制 和 宿 主 防御病原菌天然免疫等方面取得了一系列的进展。 本文就近些年 来 利 用 线 虫 作 为 宿 主 模 型，在 重 要 病 原菌的致病机制和线虫天然免疫信号通路取得的进 展进行综述。
鞠 守 勇 等 ：秀 丽 隐 杆 线 虫 作 为 病 原 菌 宿 主 模 型 的 研 究 概 述
铜绿假 单 胞 菌 （犘狊犲狌犱狅犿狅狀犪狊犪犲狉狌犵犻狀狅狊犪，ＰＡ） 在自然界分布 广 泛，是 医 院 内 感 染 的 主 要 病 原 菌 之
肺炎克雷伯菌生物被膜的体外模型建立
lengesinstudiesofsurface-associatedmicrobialLife[ J] .JBacterial, 2004, 286:4427-4440. [ 3] STEPANOVICS, CIRKOVICI, MIJACV, eta1.Influenceoftheincubationtemperature, atmosphereanddynamiccondition(下转第 140 页 )
秀丽隐杆线虫抗菌药物筛选实验体系的建立
秀丽隐杆线虫抗菌药物筛选实验体系的建立徐阿晶;马婧;黄晓会;蒋兴浩【期刊名称】《实验室研究与探索》【年(卷),期】2018(037)002【摘要】建立了病原菌/药物/生物体三位一体的、多重视频指标的耐药菌敏感的抗菌药筛选评估研究体系,并利用该体系进行耐药病原菌治疗药物筛选.自制用于秀丽线虫培养、观察的多孔板摄影灯箱,用以观察被铜绿假单胞菌感染的秀丽隐杆线虫活动情况.将被感染的线虫置入抗菌药液培养,对秀丽线虫行为模式的视频内容进行记录与统计分析,从线虫死亡率判断药物的疗效.与对照组相比,铜绿假单胞菌感染模型组的秀丽线虫死亡率明显增加,而经抗菌药物(美罗培南)治疗后的秀丽线虫有效降低了死亡率.结论通过对秀丽线虫感染铜绿假单胞菌后的致死率进行评估,建立多重视频指标的耐药菌敏感药物筛选评估研究系统,应用于病原菌感染敏感药物快速简便筛选,及相应的抗菌作用机制研究.【总页数】5页(P28-31,34)【作者】徐阿晶;马婧;黄晓会;蒋兴浩【作者单位】上海交通大学医学院附属新华医院药剂科,上海200092;上海交通大学医学院附属新华医院药剂科,上海200092;上海交通大学医学院附属新华医院药剂科,上海200092;上海交通大学电子信息与电气工程学院,上海200240【正文语种】中文【中图分类】R915【相关文献】1.基于秀丽隐杆线虫耐药菌感染模型筛选活性化合物 [J], 周雨朦;李继安;沈舜义;林惠敏;葛涵;朱春宝;陈代杰2.秀丽隐杆线虫模型在中药活性筛选中的方法学考察 [J], 冀娇娇;袁将;张亚丽;王加利;全庆华;姬瑞芳;刘永刚3.具有反秀丽隐杆线虫捕食能力的根际细菌的筛选及其反捕食机理的研究 [J], 何清羚;刘星星;蒋秋悦;周晨昊;盛春;肖明4.耐药鲍曼不动杆菌感染秀丽隐杆线虫药物筛选模型的建立及应用 [J], 黄晓会;徐阿晶;俞静;陈其琪;费爱华;卜书红5.猪尿液中抗菌药物快速筛选拭子法的建立 [J], 伍金娥;宋士波;王玉莲;范盛先;常超;袁宗辉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
浅谈秀丽隐杆线虫的模型建立与研究进程
浅谈秀丽隐杆线虫的模型建立与研究进程作者：邓阳来源：《大东方》2017年第04期摘要：秀丽隐杆线虫作为一种简单的多细胞真核生物由于具有较多优点成为科研者建立模型与药物靶点研究与新药研制的重点研究生物。
本文仅将近年来秀丽隐杆线虫的特点、模型建立及研究进展作简要整理与分析。
关键词：秀丽隐杆线虫；模型筛选建立一个较为优良的筛选模型，至少应具备良好的稳定性、重复性和可操作性这些特征。
在传统的药物研究中，实验者往往使用小鼠、兔子作为模型研究药物靶点和进行药物研发，但这些动物模型具有传代时间长、受环境因素影响较强、实验结果准确性低等缺点，而秀丽隐杆线虫作为一种操作较为简便的生物逐渐被尝试，优点也不断显现。
一、秀丽隐杆线虫（以下简称线虫）的“秀丽”之处1.易于培养。
实验过程中线虫一般在琼脂平板上或液体培养基中培养，温度在20℃左右，以E.coli OP50为食。
能在-80℃冰箱长期保存[1]，因其稳定性较强而便于保存与使用。
2.繁殖快，且产后代数量多，成本较低。
其绝大多数个体为雌雄同体，雄虫仅占0.05%。
一只雌雄同体野生型线虫可以产出 300个左右的后代，其在产卵期产卵，优先选择雄性的精子。
若与雄虫交配，后代数则可多达1000个。
20℃时，野生型线虫发育一个世代仅需要3d左右，平均寿命为2-3 周。
3.线虫以动物整体作为实验对象，同时规模容易进行扩大研究。
线虫成虫体长仅1mm，体径30μm，结构相对简单。
从最初的培养板准备，到最终目的线虫筛选或特定量化性质的测定均可以实现全/半自动化，因此具有较高的操作性，准确率高。
目前研究者已完成线虫全基因组测序，并且这些基因中高达42%的基因与人类基因同源[1，2]，其遗传背景相对清晰。
因此作为整体动物实验，当药物在体内的作用靶点不止一个时，往往能提供更准确的评估。
4.线虫身体透明，便于染色、观察与荧光标记。
这一特点已被用于基于线虫的高通量筛选并获得了成功[3]。
二、药物模型的建立1.抗衰老药物模型的建立自20世纪70年代开始，研究者便开始逐步将秀丽隐杆线虫模型用于人体衰老、神经生理学等领域的研究。
秀丽隐杆线虫在抗感染研究中的应用
秀丽隐杆线虫在抗感染研究中的应用胡淦海;李德东;赵兰雪;王彦;姜远英【摘要】目的介绍秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)作为模式生物宿主在抗感染研究中的应用,为秀丽隐杆线虫在抗感染研究领域的进一步应用提供参考.方法参阅近年来国内、外相关文献,对其进行分析、整合及归纳.结果发现秀丽隐杆线虫具有生长周期短、成本低等特点,被广泛用于病原微生物致病机制的研究以及抗感染药物的研发.结论秀丽隐杆线虫在病原微生物致病机制研究和抗感染药物研发中有广阔的应用前景.【期刊名称】《药学实践杂志》【年(卷),期】2014(032)001【总页数】4页(P5-8)【关键词】秀丽隐杆线虫;病原微生物;致病机制;抗感染药物【作者】胡淦海;李德东;赵兰雪;王彦;姜远英【作者单位】福建中医药大学药学院中药学教研室,福建福州350108;第二军医大学药学院新药研究中心,上海200433;第二军医大学药学院新药研究中心,上海200433;福建中医药大学药学院中药学教研室,福建福州350108;第二军医大学药学院新药研究中心,上海200433;第二军医大学药学院新药研究中心,上海200433;第二军医大学药学院新药研究中心,上海200433【正文语种】中文【中图分类】R931.74长期以来，医药领域的科研人员大多应用哺乳动物研究病原微生物的致病机制，然而哺乳动物(如小鼠)作为宿主涉及到伦理学问题，实验周期长且成本高，无法满足大规模高通量、低成本的筛选要求。
无脊椎动物模型为病原微生物致病机制研究和抗感染药物研发提供了新方案。
目前比较成熟的无脊椎动物模型包括秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans，简称线虫)[1]、黒腹果蝇(Drosophila melanogaster)[2]、斑马鱼(zebra fish) [3]等。
线虫模型用于高通量筛选方面有得天独厚的优势，本文重点对线虫在抗病原微生物方面的研究进行综述。
秀丽隐杆线虫作为抗感染药物筛选模型的研究进展
秀丽隐杆线虫作为抗感染药物筛选模型的研究进展
史秋佳;杨剑萍;陈缵光
【期刊名称】《中国药理学通报》
【年(卷),期】2013(29)10
【摘要】秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)作为一种经典的模式生物,具有虫体小、生命周期短、虫体透明等特点,易于培养和观察,近年来在生命科学领域得到了广泛的运用.该文综述了利用秀丽隐杆线虫作为微生物感染模型进行抗感染药物体内研究的进展,并展望了秀丽隐杆线虫作为模式生物的应用前景.
【总页数】5页(P1333-1337)
【作者】史秋佳;杨剑萍;陈缵光
【作者单位】中山大学药学院,广东,广州,510006;中山大学药学院,广东,广
州,510006;中山大学药学院,广东,广州,510006
【正文语种】中文
【中图分类】R-05;R363-332;R383.1;R965.1
【相关文献】
1.利用秀丽隐杆线虫构建抗菌物质体内筛选模型 [J], 陈丽红;孙利芹;王长海
2.血管生成抑制剂药物筛选模型的研究进展 [J], 王小燕;张文贤;冯康虎;方鹏飞;韩立文
3.药物筛选模型的研究进展 [J], 高彤;丁冠守;苏萍萍;常敏;周莹;陈纯
4.杆状线虫整体生物筛选模型用于抗感染药物的筛选——一种更好的药物筛选方法[J], 刘念
5.耐药鲍曼不动杆菌感染秀丽隐杆线虫药物筛选模型的建立及应用 [J], 黄晓会;徐阿晶;俞静;陈其琪;费爱华;卜书红
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秀丽隐杆线虫作为抗感染药物筛选模型的研究进展
近年来 ， 线 虫 模 型 的发 展 推 进 了我 们 对 于 一些 感 染 类 疾
病 发病 机制的理解 ， 而对疾病本质 的深刻认识 自然会 为感染 类 疾病的治疗提供启示 ， 同时也 大大加速 了新 型抗 生素 的发
现。Ｅ ｗ ｂ ａ ｎ ｋ等 综述 了一些种族 抗菌 肽和蛋 白质 ， 可作 为 候选新型抗生素 。并且 阐述 了线 虫感染 系统提供 新 型抗 生 素大规模体 内筛选 的可能性 。这些 发现 为新型抗 菌疗 法提 供 了广阔前景 。 ２ ． ３ 利用秀 丽隐杆线 虫感染模 型研 究新型抗茵药物作 用机 制 减 弱 细 菌 的毒 力 是 抗 菌药 物 的 研 发 的一 个 靶 点 ， Ｈ ｏ
菌 ， 革兰 阴性菌铜绿假单胞菌
、 沙 门菌 ¨ 等。
耐药铜绿假 单 胞菌 （ ｐ ｓ ｅ ｕ ｄ ｏ ｍ ｏ ｎ ａ ｓ ａ ｅ ｒ ｕ ｇ ｉ ｎ ｏ ｓ ａ ） 是 常 见 的 院内感染致病菌 。通过 制备耐药 铜绿假 单胞菌 感染 秀丽 隐
秀丽隐杆线 虫可以通过检测并且识别 Ｔ ｏ ｘ Ａ介导的翻译抑制
染。
杆线虫平板 ， 周雨朦等 建立 线虫 一耐 药铜绿 假单 胞菌感
染模 型 ， 并且在感染线虫救治实验中发现 ， 可 以排 除毒性 高 、
体 内外相关性差 的化合物 ， 线虫感染 模型适合用于筛选抑制
耐药菌生长和繁殖 的化合物 。陈丽红 等 建立 了铜绿假单 胞菌 一 线 虫感染模 型 ， 确 立 了最佳 操作参 数 ， 并且研 究 了不 同抗 生素对线虫存 活时间的影 响 ， 得 出了线虫感染程度 可量
２ ． ２ 利用秀丽隐杆线虫感染模型研究细菌致病机制和 线虫
免疫机 制 早 期研究 中， Ｇ ａ ￣ｉ ｎ等 采 用线虫 作为 宿 主模
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秀丽隐杆线虫－泛耐药肺炎克雷伯菌感染模型的建立王讯;孙树梅;欧阳妮;张亚莉;芮勇宇【摘要】目的：建立泛耐药肺炎克雷伯菌（XDRKP）感染秀丽隐杆线虫感染模型。
方法在液体条件下，利用临床分离的 XDRKP 菌株感染秀丽隐杆线虫，观察线虫存活及体内细菌数量变化情况。
结果线虫感染 XDRKP后活动明显迟缓，不同浓度的XDRKP 对线虫的致死情况不同。
log-rank 检验显示，1．5×106 CFU／mL XDRKP 组与 E．coli OP50对照组的生存曲线差异无统计学意义（χ2＝0．08，P ＞0．05）；1．5×107、1．5×108 CFU／mL 组与E．coli OP50对照组的生存曲线差异均有统计学（χ2值分别为229．37、275．98，均 P ＜0．001），1．5×108与1．5×107 CFU／mL XDRKP 组线虫的生存率低于对照组。
实验获得上清悬液，经细菌纯培养后进行细菌鉴定和药敏测试，证实为 XDRKP。
XDRKP 感染线虫4、6、12、24 h 后，线虫体内细菌总量分别为（0．28±0．02）×105、（0．50±0．38）×105、（1．73±0．56）×105、（2．62±0．53）×105 CFU／mL，不同时间线虫体内细菌总数存在统计学差异（F＝1363．39，P ＜0．001）。
结论成功建立了秀丽隐杆线虫－XDRKP 感染模型。
%Objective To establish an infection model using Caenorhabditis elegans (C.elegans)-extensively drug-resistant Klebsiella pneumoniae (XDRKP)system.Methods Clinically isolated XDRKP strains were used to infect C.elegans in the liquid killing assay,the nematode survival and the number of bacteria inC.elegans digestive tract was observed.Results C.elegans was significantly retarded after being infected by XDRKP,different concentra-tions of XDRKP led to different patterns of the worm death.Log-rank test showed that survival curves of C. elegans infected with 1 .5×106 CFU/mL of XDRKP andE.coli OP50 (control)were not significantly different (χ2=0.08,P >0.05);survival curves of C.elegans infected with 1 .5 ×107CFU/mL,1 .5 ×108 CFU/mL of XDRKP and E.coli OP50 were significantly different(χ2 =229.37,275.98,respectively,both P <0.001).The survival ratesof 1 .5×108 and 1 .5 ×107 CFU/mL XDRKP groups were both lower than that of the control group.Supernatant suspension obtained from test was performed bacterial culture,identification and antimicrobial susceptibility testing, XDRKP was determined.After being infected with XDRKP4,6,12,and 24 hours,the total number of bacteria in C.eleganswere(0.28±0.02)×105 CFU/mL,(0.50 ±0.38)×105 CFU/mL,(1 .73 ±0.56)×105 CFU/mL,and (2.62±0.53)×105 CFU/mL,respectively,the number of bacteriain C.elegans digestive tract was significantly different at different time points (F =1 363.39,P <0.001).Conclusion The infection model ofC.elegans-XDRKP is established successfully.【期刊名称】《中国感染控制杂志》【年(卷),期】2016(015)007【总页数】4页(P457-460)【关键词】秀丽隐杆线虫;泛耐药;肺炎克雷伯菌;感染;模型【作者】王讯;孙树梅;欧阳妮;张亚莉;芮勇宇【作者单位】南方医科大学南方医院，广东广州510515;南方医科大学南方医院，广东广州 510515;南方医科大学南方医院，广东广州 510515;南方医科大学南方医院，广东广州 510515;南方医科大学南方医院，广东广州 510515【正文语种】中文【中图分类】R383.1肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae，KP)属肠杆菌科细菌，是引起医院感染的常见条件致病菌。
近年来，随着碳青霉烯类抗生素的长期、大量、广泛使用，导致耐碳青霉烯类肠杆菌科(carbapenem-resistant Enterobacteriaceae，CRE)菌株的检出率呈上升趋势。
2014年CHINET中国细菌耐药性监测结果发现，绝大多数肠杆菌科细菌中均存在CRE菌株，以克雷伯菌属最多，该菌对亚胺培南和美罗培南的耐药率均>10% [1]。
由于CRE菌株往往呈泛耐药(extensively drug resistance，XDR)或全耐药(pandrug resistance，PDR)的特征，导致感染患者可能陷入无药可用的困境[2]。
秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)是一种国际公认、简单有效的模式生物，其具有结构简单、遗传背景清晰、生命周期短等特点，在病原菌研究中的应用越来越广泛。
目前，已证实约40种人类致病菌(包括革兰阳性菌、革兰阴性菌和真菌)会对线虫造成感染[3]，其致病机制与其在哺乳动物中的表现极相似。
鉴于国内外关于KP感染秀丽隐杆线虫少有报道，本研究利用临床上分离的泛耐药肺炎克雷伯菌(extensively drug-resistant Klebsiella pneumoniae，XDRKP)，建立秀丽隐杆线虫-泛耐药肺炎克雷伯菌感染模型，为研究病原菌致病机制及抗感染药物筛选奠定基础。
1.1 材料1.1.1 线虫和细菌野生型秀丽隐杆线虫(WT Bristol N2)、大肠埃希菌(Escherichia coli，E.coli)OP50由中山大学实验室惠赠；临床分离的XDRKP由广州市南方医院临床微生物室提供，采用美国BD公司生产的Phoenix-100型全自动细菌鉴定和药敏测试系统,依据2015年美国临床实验室标准化协会(CLSI)M100-S25药敏试验标准判定[4]。
1.1.2 培养基NGM(nematode growth media)培养基：胰蛋白胨25 g，琼脂粉17 g，NaCl 3 g，加入蒸馏水975 mL，高温高压灭菌后冷却至55℃，分别加入无菌胆固醇溶液(5 mg/mL，无水乙醇)1 mL，PBS液(pH=6.0)25 mL，1mol/L MgSO4 1 mL，1 mol/L CaCl2 1mL，1 mol/L制霉菌素1 mL，分装至直径10 cm的培养皿中，备用；LB(Luria-Bertani)培养基按常规方法配制。
1.1.3 缓冲液及试剂M9缓冲液：6 g Na2HPO4，3 g KH2PO4，5 g NaCl，0.25 g MgSO4·7H2O，加入蒸馏水1 L，高压灭菌后备用；线虫裂解液：4 mL蒸馏水，2 mL次氯酸钠溶液，0.45 g NaOH，现用现配；叠氮化钠(NaN3)、5-氟-2-脱氧尿嘧啶(FUDR)均购置于Sigma公司。
1.2 方法1.2.1 线虫的培养线虫按照国际标准程序[5]进行培养。
1.2.2 线虫同期化处理用M9缓冲液从NGM培养板上洗下虫体，收集、离心(3 500 r/min，3 min)、弃上清，剩余3.5 mL，加入1.5 mL线虫裂解液，剧烈震荡约8 min，M9洗涤3次，即从妊娠的成体线虫中分离得到虫卵，后20℃振荡过夜孵育，获得L1期幼虫，将其置于新的NGM平板E.coli OP50菌苔上，20℃培养48 h，即得到同步化的L4期线虫。
1.2.3 菌悬液的配制将冻存的菌株复苏，划线培养，挑取单个菌落，再接种于5 mL的LB液体培养基中，37℃，150 r/min 震荡培养一定时间，备用。
1.2.4 线虫感染致死实验用M9缓冲液从平板上洗下培养至L4期线虫，离心(3 500 r/min，3 min)，重复2～3次，悬浮后取10 μL在显微镜下观察线虫悬液中线虫的数量，然后取含有20～30条线虫的悬液置于96孔板中，感染组分别加入终浓度为1.5×108、1.5×107 、1.5×106 CFU/mL的XDRKP，阴性对照组加入终浓度为1×109 CFU/mL的 E.coli OP50，空白对照组加入20%LB溶液；每种菌液做5个平行，其中为防止N2线虫繁殖，滴加0.2 mmol/L的FUDR，96孔板放置于相对湿度80%～85%的培养箱，20℃培养，每天记录线虫的存活数。
所有组均重复3次。
1.2.5 线虫肠道内细菌计数选取1.5×108 CFU/mL XDRKP感染线虫，每隔一定的时间，挑取10条经细菌感染的线虫，用含有l mmol/L NaN3(麻醉剂)的M9缓冲液清洗3遍，以清除线虫体表的细菌，然后转移至装有400 mg石英砂的小试管，加1 mL PBS缓冲液涡旋振荡2～3 min，得到的上清悬浮液稀释涂布、计数，以确定每条线虫体内细菌数量。