南方医科大学学报

作者：郭佳俊, 邱 燕, 胡 璨, 李岱容, 杜永洪

单位：重庆医科大学生物医学工程学院，超声医学工程国家重点实验室，附属第一医院呼吸与危重症医学科，重庆 400016

关键词：结核性肉芽肿；结核球模型；微环境；药物渗透,

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50~200 μm。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。

来源：2023年第12期

《南方医科大学学报》期刊编辑部

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