3D结核球模型的构建及特性验证:基于人髓系THP-1细胞与卡介苗
郭佳俊1
邱燕1
胡璨1
李岱容2
杜永洪1
1.重庆医科大学生物医学工程学院,重庆400016;重庆医科大学超声医学工程国家重点实验室,重庆4000162.重庆医科大学附属第一医院呼吸与危重症医学科,重庆400016
摘要：目的 为研究体内结核性肉芽肿的形成及特性提供体外实验模型.方法 将人髓系白血病单核细胞(THP-1)和结核分枝杆菌的模式菌卡介苗(BCG)按一定比例混合加入3D细胞培养平板,再加入佛波脂(PMA)共培养3 d.采用倒置荧光显微镜每24 h观察球体的生长情况,在共聚焦激光扫描显微镜下分别观察结核球内BCG的分布、球体内细胞的存活率和单核细胞向巨噬细胞转变情况,并观察荧光标记的纳米粒在细胞球和结核球渗透情况.通过透射电镜观察3D结核球形成后内部细菌和细胞的微观结构.利用Image-iT?红色缺氧探针,H2O2检测试剂盒和防水笔形PH计检测受BCG感染的3D结核球和未受BCG感染的细胞球微环境的差异.通过平板菌落计数检测3D结核球能否评估利福平或左氧氟沙星抑菌能力.结果 倒置荧光显微镜显示细胞-细菌悬浮液随时间延长缓慢堆积形成稳定的3D结核球,直径50～200μm.激光共聚焦显微镜可见细胞黏附紧密形成球样结构,大量细菌主要分布于细胞中心,球体内部出现坏死细胞,3D结核球内大量单核细胞成功分化为巨噬细胞.与单纯细胞球比较药物难以渗透入3D结核球中心.透射电镜结果显示结核球内有细胞坏死且坏死程度不一,大量BCG被吞噬于巨噬细胞内部.微环境检测结果显示与未受感染的细胞球比BCG感染的结核球更加缺氧,H2O2含量更高,PH接近中性.平板菌落计数结果显示一线抗结核药物利福平有更强抑菌效果,结核球有评估抗结核药物强弱作用.结论 成功建立了体外3D结核球模型并对其特性进行了验证,有望为研究结核性肉芽肿相关研究奠定基础.
关键词：结核性肉芽肿结核球模型微环境药物渗透
论文发表日期：2023-12-20
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 2095-2102 )
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