肺炎克雷伯菌相关新生儿败血症小鼠模型的建立与病理特征研究

这篇研究首次建立了肺炎克雷伯菌（K. pneumoniae）新生儿败血症的小鼠模型，填补了该领域动物模型的空白。通过口服接种高毒力菌株B5055（O1:K2），研究者发现2-3日龄C57BL/6小鼠表现出年龄依赖性易感性（88%-100%死亡率，剂量108-109 CFU），并证实细菌在感染后2小时即可扩散至脑、肝、肺等多器官。该模型为研究新生儿败血症发病机制及疫苗开发提供了关键工具。

　　

ABSTRACT

肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）是低收入国家新生儿败血症的主要病原体。随着多重耐药菌株的全球蔓延，疫苗接种成为替代抗生素的重要策略。本研究成功建立并表征了新生儿小鼠感染模型，发现C57BL/6小鼠对高毒力菌株B5055（血清型O1:K2）高度敏感，其易感性呈现显著的年龄和剂量依赖性。

INTRODUCTION

肺炎克雷伯菌作为机会性病原体，近年来在新生儿败血症中占比显著上升。全球监测数据显示，该菌与撒哈拉以南非洲38%的血培养阳性病例相关。由于新生儿免疫系统未成熟，建立早期保护机制至关重要。现有成人动物模型无法模拟新生儿感染特征，本研究旨在填补这一技术空白。

RESULTS

小鼠品系敏感性比较

通过口服、腹腔（i.p.）和皮下（s.c.）接种B5055菌株，发现2日龄C57BL/6小鼠口服感染后存活率最低（33%），显著低于BALB/c（50%）和CD-1（75%）。腹腔和皮下接种则导致所有品系小鼠24小时内死亡，半数致死量（LD₅₀）<100 CFU。

年龄依赖性感染

口服10⁸ CFU剂量下，2-4日龄小鼠死亡率达100%，而10日龄以上小鼠完全耐受。值得注意的是，5-7日龄小鼠呈现过渡期特征（50%存活率），揭示发育免疫的关键时间窗。

细菌负荷与病理特征

感染后2小时即检测到菌血症，细菌迅速扩散至脑、肝、肺等器官。肝脏门静脉区出现炎性浸润，肺泡内可见中性粒细胞渗出，而胃肠道虽携带高菌量却未观察到病理损伤。组织学评分显示，肝脏和肺部病变评分显著高于对照组（P≤0.05）。

DISCUSSION

该模型成功模拟了临床新生儿败血症的三大特征：

1. 快速全身扩散：与人类新生儿2小时内出现菌血症的临床报告一致
2. 靶器官损伤：肝脏病变符合临床脓毒症相关肝损伤预后指标
3. 年龄梯度：反映人类新生儿免疫发育的关键期

研究局限性在于仅测试了高毒力菌株B5055，未来需扩展至临床分离株。值得注意的是，不同菌株（如O5:K53与O5:K57）在小鼠中的毒力差异达80%，提示血清型特异性可能影响疫苗设计。

MATERIALS AND METHODS

实验采用妊娠14天的CD-1、BALB/c和C57BL/6小鼠，通过20G球头喂食针精准口服接种。细菌负荷采用含链霉素（50 μg/mL）的选择培养基定量，组织病理采用盲法评分（0-4分制）。统计使用GraphPad Prism进行Mann-Whitney检验和log-rank分析。

这项突破性工作为理解新生儿败血症发病机制提供了全新工具，尤其对母体疫苗研发具有重要价值。模型显示，针对K. pneumoniae的母体免疫可能通过抗体转移阻断母婴传播链，这与近期预测模型提出的"70%有效疫苗可年预防8万例死亡"的结论形成呼应。