우리는 지질다당류를 주입하여 돼지에서 실험적인 내독소 충격 모델을 위한 프로토콜을 제공합니다.
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이 논문에서
요약
초록
패혈증과 패혈성 쇼크는 중환자실(ICU)에서 치료받는 환자에서 자주 발생하며 이러한 환자의 주요 사망 원인 중 하나입니다. 감염에 대한 면역 반응 조절 장애로 인해 발생합니다. 최적화된 치료에도 불구하고 사망률은 여전히 높기 때문에 병태생리학에 대한 더 많은 통찰력과 새로운 치료 옵션이 필요합니다. 지질다당류(LPS)는 그람 음성 박테리아의 세포막 구성 요소로, 종종 패혈증과 패혈성 쇼크를 유발하는 감염의 원인이 됩니다.
패혈증과 패혈성 쇼크의 중증도와 높은 사망률은 인간을 대상으로 한 표준화된 실험 연구를 불가능하게 만듭니다. 따라서 추가 연구를 위해 동물 모델이 필요합니다. 돼지는 해부학, 생리학 및 크기가 인간과 매우 유사하기 때문에 이러한 목적에 특히 적합합니다.
이 프로토콜은 LPS 주입에 의한 돼지의 내독소 쇼크에 대한 실험 모델을 제공합니다. 패혈성 쇼크 환자에서 자주 관찰되는 혈역학적 불안정성, 호흡 부전, 산증 등의 변화를 안정적으로 유도할 수 있었습니다. 이를 통해 연구자들은 이 관련성이 높은 질환에 대한 귀중한 통찰력을 얻고 실험 환경에서 새로운 치료 접근법을 평가할 수 있습니다.
서론
패혈증과 패혈성 쇼크는 집중 치료를 받는 환자의 주요 사망 원인중 하나입니다 1,2,3. 패혈증은 감염이 면역 반응 조절 장애를 일으켜 다장기 부전을 일으킬 때 발생합니다. 혈역학적 불안정, 호흡 곤란, 간 및 신부전, 인지 장애 등 생명을 위협하는 증상이 특징이다 4,5. 패혈성 쇼크는 사망률을 크게 증가시키는 특히 심각한 증상을 가진 패혈증의 하위 집합입니다. 이러한 증상에는 승압제 요법이 필요한 지속적인 저혈압과 2mmol∙L-1 4,5를 초과하는 혈청 젖산염 수치가 포함됩니다. 패혈성 쇼크 환자의 사망률은 병원 치료에도 불구하고 40%까지 높은 것으로 추정된다 1,3,5.
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프로토콜
이 프로토콜의 실험은 국가 및 기관 동물 보호 위원회(Landesuntersuchungsamt Rheinland-Pfalz, Koblenz, Germany, TVA G21-1-080)의 승인을 받았습니다. 실험은 ARRIVE 지침에 따라 수행되었습니다. 이 연구에는 생후 2-3개월, 체중 30-35kg의 건강한 독일 재래종 수컷 돼지 6마리가 사용되었습니다. 실험 일정은 그림 1에 요약되어 있습니다. 이 프로토콜에 사용되는 모든 재료 및 도구와 관련된 세부 정보는 재료 표에 나열되어 있습니다.
그림 1: 실험 타임라인. 기준 건강 측정은 동물의 준비 및 30분의 안정화 기간 후에 수행되었습니다. 내독소혈증은 30분 이상 LPS 주사에 의해 유도되었고, 0시간 측정은 또 다른 30분 후에 수행....
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결과
이 연구를 위해 생후 2-3개월, 체중 30-35kg의 건강한 수컷 돼지 6마리를 마취하고 내독소혈증을 유발하기 위해 지질다당류(LPS)를 주입했습니다. 쇼크 증상을 지속적으로 유발하는 데 필요한 LPS의 적절한 용량을 결정하기 위해, 돼지는 30분 동안 100μg kg-1에서 200μg kg-1에 이르는 다양한 LPS 유도 용량을 투여한 후 실험의 나머지 기간 동안 시간당 초기 용량의 1/10을 유지했습니다. 모든 동물은 LPS 주입 직후 쇼크의 징후를 보였다. 혈류역학적 매개변수는 PiCCO 시스템을 사용하여 모니터링되었습니다. 동물은 심장 지수의 감소와 심박수의 증가를 보였으며, 이는 쇼크 상태 동안 혈역학적 불안정성을 나타냅니다. 평균 동맥 혈압은 LPS 주입 후 감소했으나 필요한 경우 수액 소생술이나 노르에피네프린 주입을 통해 60mmHg 이상으로 유지되었다(그림 3). 폐 손상은PaO2F,
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토론
패혈증 및 패혈성 쇼크에서 일반적으로 관찰되는 변화를 안정적으로 유도하는 것을 목표로 LPS 주입을 통해 돼지의 실험적 내독소혈증을 유도하기 위한 프로토콜을 제시합니다. 이 프로토콜에서는 몇 가지 중요한 단계를 고려해야 합니다. 운송 전에 돼지를 적절하게 진정시키는 것은 스트레스로 인한 카테콜아민 수치 상승을 방지하는 데 매우 중요하며, 이는 잠재적으로 결과를 손상시킬 수 있습니다. 돼지의 삽관은 길쭉한 주둥이의 해부학적 특징으로 인해 인간에 비해 어려움을 겪을 수 있습니다. 이 문제를 해결하려면 삽관에 Macintosh 블레이드를 사용하는 것이 좋으며 기관내 튜브에는 직선 유도 장치가 장착되어 있어야 합니다. 후두개가 연구개에 달라붙는 것이 일반적이며, 때로는 동물의 기관이 성문하 협착으로 인해 더 작은 기관내관이 필요할 수 있으므로 성대를 통과할 수 있는 관이 여전히 너무 클 수 있습니다.
LPS 주입 전에 LPS 농도를 정밀하게 준비하는 것이 필수적입니다. 고용량의 LPS를.......
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공개 사항
NIRS 장치는 실험 연구 목적으로 미국 Medtronic PLC에서 무조건 제공했습니다. Alexander Ziebart는 Medtronic PLC로부터 강의비를 받았습니다. 저자 중 누구도 재정적 또는 기타 이해 상충을 보고하지 않습니다. 원고는 ChatGPT®(Python Software, 버전: 2023년 5월 24일)가 교정 및 편집했습니다.
감사의 글
저자는 Dagmar Dirvonskis의 탁월한 기술 지원에 감사드립니다.
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재료
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참고문헌
- Vincent, J. -L., Jones, G., David, S., Olariu, E., Cadwell, K. K. Frequency and mortality of septic shock in Europe and North America: a systematic review and meta-analysis. Critical Care. 23 (1), 196(2019).
- Reinhart, K., et al.
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