脂多糖输注作为猪内毒素血症休克模型

摘要

我们通过输注脂多糖为猪的实验性内毒素休克模型提供了方案。

摘要

脓毒症和脓毒性休克常见于重症监护病房 （ICU） 接受治疗的患者，是这些患者死亡的主要原因之一。它是由对感染的免疫反应失调引起的。即使进行了优化的治疗，死亡率仍然很高，这使得对病理生理学和新的治疗方案有了进一步的了解。脂多糖 （LPS） 是革兰氏阴性菌细胞膜的一种成分，通常是引起败血症和感染性休克的感染的原因。

脓毒症和脓毒性休克的严重程度和高死亡率使得对人类进行标准化的实验研究变得不可能。因此，需要一个动物模型进行进一步的研究。猪特别适合这个目的，因为它在解剖学、生理学和体型上与人类非常相似。

该方案为通过LPS输注对猪进行内毒素休克提供了实验模型。我们能够可靠地诱导脓毒性休克患者中经常观察到的变化，包括血流动力学不稳定、呼吸衰竭和酸中毒。这将使研究人员能够获得对这种高度相关疾病的宝贵见解，并在实验环境中评估新的治疗方法。

引言

脓毒症和脓毒性休克是接受重症监护治疗的患者死亡的主要原因^之一1,2,3。当感染引发免疫反应失调导致多器官衰竭时，就会出现脓毒症。它的特征是危及生命的症状，包括血流动力学不稳定、呼吸窘迫、肝肾衰竭以及认知障碍 ^4,5。脓毒性休克是脓毒症的一个亚型集，症状特别严重，可显著增加死亡率。这些症状包括需要血管加压药治疗的持续性低血压和血清乳酸水平超过 2 mmol∙^{L-1 4,5}。脓毒性休克患者的死亡率估计高达 40%，即使住院治疗^{也是如此 1,3,5}。 

革兰氏阴性菌，如假单胞菌和大肠杆菌，经常引起感染，引发这种失调的免疫反应⁴。潜在的病理生理机制很复杂，尚未完全了解。一个充分描....

研究方案

该协议中的实验已获得国家和机构动物护理委员会（Landesuntersuchungsamt Rheinland-Pfalz，Koblenz，Germany，TVA G21-1-080）的批准。实验是根据ARRIVE指南进行的。在这项研究中，使用了六头年龄在2-3个月大、体重30-35公斤的健康雄性德国长白猪。实验时间线总结在 图1中。与本协议中使用的所有材料和仪器相关的详细信息列 在材料表中。

图 1：实验时间表。 在动物制备和30分钟的稳定期后进行基线健康测量。LPS注射诱导内毒素血症超过30分钟，再过30分钟进行0小时测量;之后，每小时继续测量 4 小时。缩写：BLH = 基线健康;LPS = 脂多糖。

讨论

我们提出了一种通过LPS输注诱导猪实验性内毒素血症的方案，旨在可靠地诱导脓毒症和感染性休克中常见的变化。该协议中需要考虑几个关键步骤。在运输前对猪进行充分的镇静对于防止应激引起的儿茶酚胺水平升高至关重要，因为儿茶酚胺水平可能会影响结果。与人类相比，猪的插管可能会带来挑战，因为它们的鼻子细长的解剖学特征。为了解决这个问题，我们建议使用 Macintosh 刀片进行插管?.......

材料

Name	Company	Catalog Number	Comments
Atracurium Hikma 50 mg/5mL	Hikma Pharma GmbH, Martinsried
Azaperone (Stresnil) 40 mg/mL	Lilly Deutschland GmbH, Bad Homburg, Germany
BD Discardit II Spritze 2, 5, 10, 20 mL	Becton Dickinson S.A. Carretera, Mequinenza Fraga, Spain	syringe
BD Luer Connecta	Becton Dickinson Infusion Therapy, AB Helsingborg, Schweden	3-way-stopcock
Curafix i.v. classics	Lohmann & Rauscher International GmbH & Co. KG, Rengsdorf, Germany	Cannula retention dressing
Datex Ohmeda S5	GE Healthcare Finland Oy, Helsinki, Finland	hemodynamic monitor
Engström Carestation	GE Heathcare, Madison USA	ventilator
Fentanyl-Janssen 0.05 mg/mL	Janssen-Cilag GmbH, Neuss	fentanyl
Führungsstab, Durchmesser 4.3	Rüsch	endotracheal tube introducer
Incetomat-line 150 cm	Fresenius, Kabi Deutschland, GmbH	perfusor line
Intrafix Primeline	B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany	Infusion line
Introducer sheath 5 Fr.	Terumo Healthcare	arterial introducer
INVOS	Medtronic, Dublin, Ireland	near infrared spectrometry
JOZA Einmal Nitril Untersuchungshandschuhe	JOZA, München, Germany	disposable gloves
Laryngoscope, 45.48.50, KL 2000	Medicon	Laryngoscope handle
Littmann Classic III Stethoscope	3M Deutschland GmbH, Neuss, Germany	stethoscope
LPS (E. coli; Serotype O111:B4)	Sigma-Aldrich, Switzerland
MAC Two-Lumen Central venous access set	Arrow international inc. Reading, PA, USA	venous introducer
Maimed Vlieskompresse	Maimed GmbH, Neuenkirchen, Germany	Fleece compress to fix the tongue
Masimo LNCS Adtx SpO2 sensor	Masimo Corporation Irvine, Ca 92618 USA	saturation clip for the tail
Masimo LNCS TC-I SpO2 ear clip sensor	Masimo Corporation Irvine, Ca 92618 USA	Saturation clip for the ear
Masimo Radical 7	Masimo Corporation Irvine, Ca 92618 USA	periphereal oxygen saturation
Midazolam 15 mg/3 mL	B.Braun Melsungen AG, Germany
Midmark Canine Mask Small Plastic with Diaphragm FRSCM-0005	Midmark Corp., Dayton, Ohio, USA	dog ventilation mask
Monocryl surgical suture	Johnson & Johnson, Belgium
	B.Braun Melsungen AG, Germany	saline solution
NaCl 0.9 %	Sanofi- Aventis, Seutschland GmbH
Octeniderm farblos	Schülke & Mayr GmbH, Nordenstedt, Germany	Alcoholic disinfectant
Original Perfusor syringe 50 mL	B.Braun Melsungen AG, Germany	perfusor syringe
PA-Katheter Swan Ganz 7.5 Fr 110 cm	Edwards Lifesciences LLC, Irvine CA, USA	Swan-Ganz catheter
Perfusor FM Braun	B.Braun Melsungen AG, Germany	syringe pump
PiCCO catheter	PULSION Medical Systems SE, Feldkirchen, DE
Potassium chloride 1 M	Fresenius, Kabi Germany GmbH
Propofol 2% 20 mg/mL (50 mL flasks)	Fresenius, Kabi Deutschland, GmbH
Pulse-contour continous cardiac output System PiCCO2	PULSION Medical Systems SE, Feldkirchen, DE
Rüschelit Super Safety Clear >ID 6/6.5 /7.0 mm	Teleflex Medical Sdn. Bhd, Malaysia	endotracheal tube
Sonosite Micromaxx Ultrasoundsystem	Sonosite Bothell, WA, USA	ultrasound
Stainless Macintosh Größe 4	Welch Allyn69604	blade for laryngoscope
Sterofundin	B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany	Balanced electrolyte solution
Vasco OP sensitive	B.Braun Melsungen AG, Germany	sterile gloves
Vasofix Safety 22 G-16 G	B.Braun Melsungen AG, Germany	venous catheter
VBM Cuff Manometer	VBM Medizintechnik GmbH, Sulz a.N., Germany	cuff pressure gauge