
Laboratory Animal and Comparative Medicine
• XXXX XXXX •
XU Jingru1,2(
), FAN Sisi1,2, QIU Shuqi1, YAN Nana1(
)(
), FAN Kewei1
Online:2026-09-07
Correspondence to:
YAN Nana
CLC Number:
XU Jingru,FAN Sisi,QIU Shuqi,et al. Research Progress on Animal Models of Four Staphylococcus aureus Infection[J]. Laboratory Animal and Comparative Medicine. DOI: 10.12300/j.issn.1674-5817.2025.209.
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URL: https://www.slarc.org.cn/dwyx/EN/10.12300/j.issn.1674-5817.2025.209
Susceptibility, characteristics and applicable scenarios of commonly used experimental animals in Staphylococcus aureus infection research
| 物种 Specie | 主要品种/品系 Main breed/strain | 易感性与特点 Susceptibility and characteristic | 优势 Advantage | 局限性 Limitation | 典型应用场景 Typical application scenario | 参考文献 Reference |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 小鼠 Mouse | C57BL/6、BALB/c等 | 易感,是应用最广泛的模型动物。不同品系存在差异 | 成本低、繁殖快、遗传背景清晰、免疫学与基因编辑工具齐全 | 皮肤结构、免疫应答与人类存在物种差异;骨骼微小,限制复杂内固定模型应用 | 皮肤软组织感染;肺炎模型;基础免疫机制与药物初筛 | [ |
| 大鼠 Rat | SD、Wistar等 | 易感,骨骼尺寸适中,便于标准化手术操作 | 可进行更复杂的骨科手术;成本可控 | 心血管及免疫系统与人类的相似性不及兔等大型动物 | 骨髓炎与内置物感染模型;心内膜炎模型;中等通量药效评价 | [ |
| 人源化小鼠 Humanized mouse | NOG、NSG | 通过移植人类细胞或组织,具备人类免疫系统或组织微环境,能响应人源特异性致病因子 | 为研究人类特异性宿主-病原体互作及评价人源化疗法提供独特方法 | 构建技术复杂;成本高;个体间可能存在差异 | 肺炎模型;研究人类免疫细胞对感染的应答;评价靶向人类特异靶点的疫苗或药物 | [ |
| 兔 Rabbit | 新西兰白兔、日本大耳白兔等 | 对金黄色葡萄球菌多种毒力因子高度敏感。感染后病理特征(如赘生物、死骨)与人类高度一致 | 心血管解剖、骨骼尺寸及生理功能更接近人类;便于进行精细手术、系列影像学评估及多次采样 | 饲养成本高,对麻醉药敏感,需要特殊设施;免疫工具少于小鼠 | 慢性骨髓炎模型;心内膜炎模型;需要高临床吻合度的机制与治疗研究 | [ |
| 小型猪 Miniature pig | 广西巴马小型猪、普通家猪的未成年个体(如长白猪、大白猪)、哥廷根小型猪 | 易感,皮肤与免疫系统与人类高度相似、骨骼尺寸和生理结构与儿童更为接近 | 在皮肤解剖、生理及免疫反应等方面与人类高度相似、模型稳定可控 | 成本高昂,饲养和实验操作复杂 | 皮肤及软组织感染模型、急性血源性骨髓炎模型 | [ |
| 犬 Dog | 比格犬 | 对骨感染的病理反应(骨坏死、死骨形成)与人类高度一致 | 能很好地模拟人类骨骼的力学环境与慢性感染进程 | 成本高昂,伦理审查严格,饲养和实验周期长 | 高阶的抗菌药或骨修复材料临床前疗效评价 | [ |
Table 1
Susceptibility, characteristics and applicable scenarios of commonly used experimental animals in Staphylococcus aureus infection research
| 物种 Specie | 主要品种/品系 Main breed/strain | 易感性与特点 Susceptibility and characteristic | 优势 Advantage | 局限性 Limitation | 典型应用场景 Typical application scenario | 参考文献 Reference |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 小鼠 Mouse | C57BL/6、BALB/c等 | 易感,是应用最广泛的模型动物。不同品系存在差异 | 成本低、繁殖快、遗传背景清晰、免疫学与基因编辑工具齐全 | 皮肤结构、免疫应答与人类存在物种差异;骨骼微小,限制复杂内固定模型应用 | 皮肤软组织感染;肺炎模型;基础免疫机制与药物初筛 | [ |
| 大鼠 Rat | SD、Wistar等 | 易感,骨骼尺寸适中,便于标准化手术操作 | 可进行更复杂的骨科手术;成本可控 | 心血管及免疫系统与人类的相似性不及兔等大型动物 | 骨髓炎与内置物感染模型;心内膜炎模型;中等通量药效评价 | [ |
| 人源化小鼠 Humanized mouse | NOG、NSG | 通过移植人类细胞或组织,具备人类免疫系统或组织微环境,能响应人源特异性致病因子 | 为研究人类特异性宿主-病原体互作及评价人源化疗法提供独特方法 | 构建技术复杂;成本高;个体间可能存在差异 | 肺炎模型;研究人类免疫细胞对感染的应答;评价靶向人类特异靶点的疫苗或药物 | [ |
| 兔 Rabbit | 新西兰白兔、日本大耳白兔等 | 对金黄色葡萄球菌多种毒力因子高度敏感。感染后病理特征(如赘生物、死骨)与人类高度一致 | 心血管解剖、骨骼尺寸及生理功能更接近人类;便于进行精细手术、系列影像学评估及多次采样 | 饲养成本高,对麻醉药敏感,需要特殊设施;免疫工具少于小鼠 | 慢性骨髓炎模型;心内膜炎模型;需要高临床吻合度的机制与治疗研究 | [ |
| 小型猪 Miniature pig | 广西巴马小型猪、普通家猪的未成年个体(如长白猪、大白猪)、哥廷根小型猪 | 易感,皮肤与免疫系统与人类高度相似、骨骼尺寸和生理结构与儿童更为接近 | 在皮肤解剖、生理及免疫反应等方面与人类高度相似、模型稳定可控 | 成本高昂,饲养和实验操作复杂 | 皮肤及软组织感染模型、急性血源性骨髓炎模型 | [ |
| 犬 Dog | 比格犬 | 对骨感染的病理反应(骨坏死、死骨形成)与人类高度一致 | 能很好地模拟人类骨骼的力学环境与慢性感染进程 | 成本高昂,伦理审查严格,饲养和实验周期长 | 高阶的抗菌药或骨修复材料临床前疗效评价 | [ |
Construction strategies and characteristics comparison of the main disease models of Staphylococcus aureus
| 疾病模型 Disease model | 主流建模方法 Key modeling method | 针对的核心科学问题 Core targeted scientific issue | 主要局限 Main limitation |
|---|---|---|---|
| 皮肤软组织感染 Skin and soft tissue infection | 皮下脓肿模型:10⁶~10⁸ CFU,封闭腔室;划伤/破损接种法模型:破坏屏障后接种;烫伤感染模型:可控深度烫伤后接种 | 细菌初始定植与侵袭机制;局部抗菌/抗生物膜药物疗效初筛;局部天然免疫应答动态 | 对慢性复杂创面(如糖尿病足溃疡)模拟能力差;皮肤免疫存在物种差异 |
| 骨髓炎与植入物相关感染 Osteomyelitis and implant-related infection | 内置物预先污染法:带生物膜植入物,≥107 CFU;开放性骨折污染法:骨折内固定+同期接种;骨缺损感染法:临界尺寸骨缺损+细菌接种 | 生物膜形成、持留及治疗;细菌感染与复发机制;抗生物膜涂层或材料功效评价 | 接种菌量高,与临床低生物负载不符;难以复现人类疾病的慢性进程;技术门槛高,手术结果变异性大 |
| 肺炎 Pneumonia | 鼻滴入法:自主吸入,分布不均;气管滴注法:直接肺内递送,均一性高;气溶胶肺递送法:雾化吸入,分布均匀 | 急性肺损伤与免疫细胞募集机制;流感后继发感染研究;肺泡区病原体-宿主互作 | 多为急性致死性模型,非慢性/持续性感染;不能完全模拟自然气溶胶获得途径 |
| 感染性心内膜炎 Infective endocarditis | 导管诱导损伤法(啮齿类):非瓣膜导管,静脉注射; 超声引导瓣膜损伤法(兔):直接瓣膜损伤,临床相关性高 | 赘生物形成机制与病理研究;深部、生物膜相关感染的抗生素疗效评价 | 需要高超的外科技术;大鼠模型生理结构与人类有差异;兔模型成本高昂 |
Table 2
Construction strategies and characteristics comparison of the main disease models of Staphylococcus aureus
| 疾病模型 Disease model | 主流建模方法 Key modeling method | 针对的核心科学问题 Core targeted scientific issue | 主要局限 Main limitation |
|---|---|---|---|
| 皮肤软组织感染 Skin and soft tissue infection | 皮下脓肿模型:10⁶~10⁸ CFU,封闭腔室;划伤/破损接种法模型:破坏屏障后接种;烫伤感染模型:可控深度烫伤后接种 | 细菌初始定植与侵袭机制;局部抗菌/抗生物膜药物疗效初筛;局部天然免疫应答动态 | 对慢性复杂创面(如糖尿病足溃疡)模拟能力差;皮肤免疫存在物种差异 |
| 骨髓炎与植入物相关感染 Osteomyelitis and implant-related infection | 内置物预先污染法:带生物膜植入物,≥107 CFU;开放性骨折污染法:骨折内固定+同期接种;骨缺损感染法:临界尺寸骨缺损+细菌接种 | 生物膜形成、持留及治疗;细菌感染与复发机制;抗生物膜涂层或材料功效评价 | 接种菌量高,与临床低生物负载不符;难以复现人类疾病的慢性进程;技术门槛高,手术结果变异性大 |
| 肺炎 Pneumonia | 鼻滴入法:自主吸入,分布不均;气管滴注法:直接肺内递送,均一性高;气溶胶肺递送法:雾化吸入,分布均匀 | 急性肺损伤与免疫细胞募集机制;流感后继发感染研究;肺泡区病原体-宿主互作 | 多为急性致死性模型,非慢性/持续性感染;不能完全模拟自然气溶胶获得途径 |
| 感染性心内膜炎 Infective endocarditis | 导管诱导损伤法(啮齿类):非瓣膜导管,静脉注射; 超声引导瓣膜损伤法(兔):直接瓣膜损伤,临床相关性高 | 赘生物形成机制与病理研究;深部、生物膜相关感染的抗生素疗效评价 | 需要高超的外科技术;大鼠模型生理结构与人类有差异;兔模型成本高昂 |
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