Summary

세칼 결찰 및 천자 및 비강 내 감염 이중 모델 패혈증 유발 면역 억제 설계

Published: June 15, 2019
doi:

Summary

이 프로토콜은 면역 억제 상태에서 이차 병원 획득 감염의 근본적인 전염성 결과를 측정하는 기술을 설명합니다. 면역 억제 패혈증의 임상적으로 관련 모델을 만들 수 있습니다.

Abstract

패혈증, 심각하고 복잡한 생명을 위협하는 감염, 여러 장기에 프로 와 항 염증 반응 사이의 불균형을 특징으로한다. 치료의 발달로, 대부분의 환자는 과염증상을 살아남지만 면역 억제 단계로 진행되어 이차 감염의 출현을 증가시킵니다. 따라서 패혈증 중 면역억제 단계에서 이차 병원 획득 감염의 근본적인 발병기전에 대한 이해가 크게 중요하다. 여기에서 보고된 것은 마우스에 있는 이중 명중 감염을 만들어서 감염성 결과를 시험하는 모형입니다. 표준 외과 적 절차는 세칼 결찰과 천자 (CLP)에 의한 다발성 복막염을 유도하는 데 사용되며, 황색포도상구균의 비강 내 감염에 이어 면역 억제에서 발생하는 폐렴을 시뮬레이션하는 것이 빈번하게 보입니다. 정화조 환자에서. 이 이중 모형은 nosocomial 폐염에서 이차 감염에 연장된 패혈증 및 감수성을 가진 환자에서 일어나는 면역 억제 상태를 반영할 수 있습니다. 그러므로, 이 모형은 패혈증 유도한 이차 세균성 폐염의 병리생리학을 조사하기 위하여 간단한 실험적인 접근을 제공합니다, 패혈증과 그것의 합병증을 위한 새로운 처리를 발견하기 위하여 이용될 수 있는.

Introduction

패혈증은 호스트 프로 염증 및 항 염증 과정의 복잡한 상호 작용을 시작하고 과염증 반응 및후속 면역 기능 장애 1,2를특징으로합니다. 패혈증은 글로벌 건강 우선 순위를 나타내고 중환자실 (ICO)3에서 사망자의 높은 숫자를 일으키는 원인이 됩니다. 패혈증의 부각은 ICU 관리에 있는 어드밴스에도 불구하고 30%만큼 높은 사망률과함께, 매년 세계전반 3천만 건을 초과하는 것으로 추정됩니다 4,5. 2017년 세계보건기구(WHO)는 이 치명적인 질병의 예방, 진단 및관리를 개선하기 위한 결의안을 채택했다 5. 그러나, 최근 연구는 죽음이 가혹한 정화조 환자에 있는 1 차적인 감염에서 유래하지 않으며 오히려 면역 억제에 기인한 이차 nosocomial 감염 (특히 폐염)에서 유래하지 않는다는 것을 설명했습니다6,7 . 그러므로, 정화조 환자가 이차 감염을 개발하는 이유의 기계장치를 이해하고 더 효과적인 처리를 발견하는 것은 긴급하게 요구됩니다. 본 명세서에서, 이중 모델은, 또한 이중 히트 모델로 알려져 있으며, 연장된 패혈증환자에서 발생하는 면역억제 현상을 연구하는 것으로 설명된다.

다미생물 패혈증에 대한 연구에서 금 표준 실험 모델로서, 세칼 결찰 및 천공 (CLP)은 항양 결찰 및 천공을 특징으로하는 수술로, 다미생물 후막염 및 패혈증8,9에 기여합니다. . 병리생리학적 과정과 사이토카인 프로파일은 운동학 및 크기와 함께 임상 패혈증과 유사합니다. 결찰의 위치, 천자에 사용되는 바늘 크기 및 세칼 천자의 수는 CLP 다음 사망률에 영향을 미치는 주요 요인입니다.

nosocomial 폐렴은 패혈증을 가진 중요하게 아픈 환자 중 사망의 주요 원인입니다. 가혹한 패혈증을 일으키는 원인이 되는 유기체의 주요 모형은 황색포도상구균 (20.5%), 슈도모나스 종 (19.9%), 장균학 (주로 대장균,16.0%), 및 균류 (19%)를 포함합니다. 한편, 최근 연구는 그람 음성 생물의 증가 발생률을 제안했다, 이는 지금 거의그람 음성 감염으로 일반적이다 3.

이 프로토콜에 기술된 방법은 면역 억제 상태를 나타내는 치명적인 다발성 복막염을 유도하는 “첫 번째 히트”로 수행되는 CLP를 포함합니다. 절차는 또한 임상적으로 관련있는 연구 플랫폼을 제공하기 위하여 “두 번째 명중”으로 S. 아우레우스의 연속적인 비강 점술을 관련시킵니다.

Protocol

여기에 설명된 모든 방법은 국립 연구소 의 실험실 동물 관리 및 사용에 대한 보건 가이드에 따라 수행되었으며 노스 다코타 대학기관 동물 관리 및 사용위원회 (IACUC)의 승인을 받았습니다. 1. 세칼 결찰 및 펑크 참고: 여성 C57BL/6 마우스(체중, 18-22 g, 나이, 6-8주)는 무작위로 6개의 그룹으로 나뉩니다: 대조군(Ctrl), 감염군(S. 아우레우스를위한 SA), 2개의…

Representative Results

실험 설계 및 절차에 따라, C57BL/6 마우스를 CLP를 실시하였고, 3일 후에, 그들은박테리아를 무성하게 투여하였다(도 1). 도2에 나타낸 바와 같이, 마우스는 후배염의 유도 후 ~12시간에서 죽기 시작했다. CLP+SA 군에서 2마리의 마우스와 CLP+NS 군의 3마리의 마우스가 비강 내 S. 아우레우스 주입 전에 사망했다. 감염되지 않은 비 …

Discussion

패혈증 연구를 위한 금 본위제 모델로서 CLP는 개복술로 인한 조직 외상, 장골 결찰로 인한 괴사, 전좌로 복막염을 유발하는 미생물 누출의 결과로 인한 감염 등 세 가지 모욕을 조합한 것입니다. 혈액으로 박테리아의8. 따라서 CLP는 다른 많은 모델보다 인간 패혈증의 복잡성을 더 잘 모방합니다. 그러나, 현재 CLP 모델의 주요 제한은 ICU 3,4,</…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 작품은 국립 보건 원 R01 AI138203-01, AI109317-04, AI101973-01, AI097532-01A1에서 M.W. 노스 다코타 핵심 시설의 대학은 NIH 보조금에 의해 지원되었다 (INBRE P20GM103442 및 코브레 P20GM113123). 이 작품은 또한 중국 국립 자연 과학 재단의 주요 프로그램에 의해 지원되었다 (81530063) Jianxin 장. 기금 모금자는 연구 설계, 데이터 수집 및 분석, 출판 결정 또는 원고 준비에 아무런 역할을 하지 않았습니다. 우리는 비디오를 만들기위한 마빈 라이어 (농촌 건강 센터, 노스 다코타 대학)에게 감사드립니다.

Materials

21 G 1 ½ Needle BD BD305167
ACK lysing buffer Gibco A10492-01
Anti-mouse CD11b antibody Biolegend 101201
Anti-mouse Ly-6G/Ly-6C (Gr-1) antibody Biolegend 108401
C57BL/6 mice  Harlan (Indianapolis) C57BL/6NHsd
Desk light General Supply General Supply
Disinfecting wipes Clorox B07NV5JMCS
Electric razor General Supply General Supply
ELISA kits (mouse IL-1β, IL-6 and TNFα) Invitrogen 88-7013, 88-7064, and 88-7324
Iodine Dynarex B003U463PY PVP Iodine Wipes
Ketamine FORT DODGE NDC 0856-2013-01 Amine hydrochloride injection
Laboratory scale General Supply General Supply
LB Agar, Miller Fisher Scientific BP1425-500 Molecular genetics, powder
Micropipette ErgoOne 7100-1100
Normal saline General Supply General Supply
Polylined towel CardinalHealth, Convertors 3520 Surgical drape, sterile, for single use only
Silk suture, 4-0 DAVIS & GECK 1123-31
Small animal needle holder General Supply General Supply
Small animal surgery scissors General Supply General Supply
Small animal surgical forceps General Supply General Supply
Staphylococcus aureus ATCC 13301
Warm pad General Supply General Supply
Xylazine Alfa Aesar 7361-61-7

References

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Wang, Z., Pu, Q., Lin, P., Li, C., Jiang, J., Wu, M. Design of Cecal Ligation and Puncture and Intranasal Infection Dual Model of Sepsis-Induced Immunosuppression. J. Vis. Exp. (148), e59386, doi:10.3791/59386 (2019).

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