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科学家接近寻找脓毒症治疗

发布时间:2018-05-14

新的猪特异性脓毒症评估标准可以让研究人员更好地评估感染,并更准确地追踪临床前猪模型中潜在的败血症治疗效果。图像显示由FcMBL磁珠(灰色球体)捕获的大肠杆菌(绿色)细菌。学分:哈佛大学Wyss研究所

当身体对感染的反应破坏自身组织和器官,导致器官衰竭时,就会发生脓毒症或血液中毒。它每年在全球范围内杀死数百万人,并且是住院人群中最常见的死亡原因。尽管其发病率很高,但标准治疗方法是给患者抗生素和液体,过去30年中由于临床试验中败血症治疗失败率较高,未开发出新的治疗方法。

通常在临床前试验(小鼠和狒狒)中用于测试候选药物的动物是人类对败血症反应的较差代表,因为它们经常对导致败血症诱导感染的病原体具有抗性。猪是一种更好的模式生物,因为它们的免疫系统和人类共享相同机器的80%,它们的血液凝结是相似的,并且它们的大尺寸允许它们的生命体被实时监测。然而,即使在猪的研究中,动物对脓毒症的反应目前还没有用与人类临床实践相同的标准进行测量,主要是因为研究设施缺乏对多种动物进行所需测试所需的人员,设备和临床设施。

为了解决这个问题,哈佛大学Wyss研究所和波士顿儿童医院的一个科学家小组创建了一种新的临床监测方法,旨在测量猪的败血症反应。基于多种生理体征以及器官衰竭而不是死亡来分析猪可能有助于更准确地预测脓毒症药物在达到临床试验前对人类的影响。该研究报告在重症医学进展中。

人类脓毒症病例根据2016年的协议进行评估,该协议使用顺序性器官衰竭评估(SOFA)评分标准,通过将心脏,肾脏,肝脏,肺,脑和凝血功能的测量结合为败血症的严重程度来分类脓毒症导致多个器官的失败。通常,通过动物是否因疾病而死亡来评估动物模型,其确切原因仅在尸体解剖时确定。受临床上使用的脓毒症-3评估的启发,研究人员创建了一种猪特异性脓毒症-3(ss-Sepsis-3)协议和猪特定SOFA(ss-SOFA)评分标准,以便他们可以评估活体感染猪的脓毒症以反映人体临床评估的方式。

“我们的系统不仅仅是简单地测量病原体注射对炎症和动物存活的影响。因为它模仿了脓毒症患者可能出现的危及生命的器官衰竭,因此它也可以更好地预测脓毒症治疗将如何在人体中发挥作用,“Wyss研究所首席高级科学家Mike Super和合着者的论文。

Wyss研究所的前研究科学家Anna Waterhouse与波士顿儿童医院的高级兽医Arthur Nedder领导的外科小组合作进行这项研究。他们将大肠杆菌细菌注入18头年轻约克夏猪的血液中,并使用新协议实时评估各种器官的反应。 6只猪在麻醉状态下给予细菌,6只在麻醉状态下,6只没有接受大肠杆菌,但接受相同的处理(4只清醒和2只麻醉)。科学家们发现,清醒和麻醉猪的总SS-SOFA评分增加很大程度上是由于肾脏和血液凝结失败,其中两只有意识的动物发生急性肾衰竭。

根据这些器官衰竭以及麻醉引起的心力衰竭和由于降低的身体而没有发热的组合,将三只麻醉的动物分类为经历脓毒性休克(ss-SOFA系统中的最高严重程度)温度。这些结果表明评估对败血症的反应时需要考虑麻醉的影响。

对动物进行实时监测,无论是活的还是麻醉的,都需要大量的人员和时间投入,但能够更密切地复制和研究人类脓毒症反应可能对药物开发和测试具有重大益处。

“我们基于Sepsis-3指南修改后的猪特定SOFA评分方法奠定了未来研究的基础,该评估方法可以量化更长时间范围,不同病原体菌株和抗生素治疗以及合并症时评估的脓毒症严重程度“对应的作者和Wyss创始主任Donald Ingber说,他也是哈佛医学院血管生物学Judah Folkman教授和波士顿儿童医院血管生物学项目的教授,也是哈佛大学生物工程学教授约翰A.保尔森工程与应用科学学院(SEAS)。

出版物:Anna Waterhouse等,“Modified Model Monitoring Assessment on MultiOrgan Failure during Bacteremia and Sepsis Progression in a Pig Model,”Advances in Critical Care Medicine,2018; 1:021

资料来源:Lindsay Brownell,Wyss Institute Communications / Harvard Gazette