Leukocyte-derived extracellular DNA contributes to abnormal pressure elevation in the extracorporeal circulation circuit
Leukocyte-derived extracellular DNA contributes to abnormal pressure elevation in the extracorporeal circulation circuit
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白细胞来源的细胞外 DNA 导致体外循环回路压力异常升高
DOI：
10.1038/s41598-019-57173-5
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发表时间：
2020
影响因子：
4.6
通讯作者：
Maruyama Ikuro
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yashima Nozomi;Ito Takashi;Kajiyama Kenji;Maeda Hiroyuki;Kakihana Yasuyuki;Maruyama Ikuro
压力异常升高是涉及体外循环回路的严重并发症。凝块形成可能与这种并发症有关，但压力异常升高的确切机制尚未确定。我们使用猪血体外循环回路研究了回路内压力升高的充分条件。具体来说，我们研究了血液状况、抗凝类型和促炎刺激对回路压力的影响。我们还通过专门降解阻塞过滤器的 DNA、RNA 或蛋白质成分并使用免疫荧光技术来检查回路内压力异常升高的原因。温度的变化和血液 pH 值的变化都不会增加回路压力。相反，长期储存血液、佛波醇肉豆蔻酸酯乙酸酯的促炎刺激以及肝素施用显着增加了回路压力。回路内压力异常升高与细胞外 DNA 在过滤器出口表面的沉积有关。施用 DNase 导致回路内压力迅速下降。在体外循环回路系统中，过滤器上的细胞外 DNA 沉积导致回路内压力异常升高。衰老的白细胞、受刺激的白细胞和肝素暴露与细胞外 DNA 沉积有关。
An abnormal elevation in pressure is a serious complication involving the extracorporeal circulation circuit. Clot formation might be associated with this complication, but the precise mechanism of an abnormal elevation in pressure has not been identified. We investigated sufficient conditions for in-circuit elevation in pressure using anex vivore-circulation circuit with porcine blood. Specifically, we investigated the effect of blood conditions, the type of anticoagulation, and pro-inflammatory stimulation on in-circuit pressure. We also examined the cause of an abnormal elevation of in-circuit pressure by specifically degrading DNA, RNA, or protein components of an obstructed filter and by using immunofluorescent techniques. Neither a change in temperature nor change in pH in the blood increased in-circuit pressure. In contrast, long-term storage of blood, pro-inflammatory stimulation by phorbol myristate acetate, and heparin administration significantly increased in-circuit pressure. Abnormal in-circuit elevation in pressure was associated with deposition of extracellular DNA on the outlet surface of the filter. Administration of DNase resulted in a rapid decline of in-circuit pressure. In anex vivore-circulation circuit system, extracellular DNA deposition on the filter is responsible for an abnormal in-circuit elevation in pressure. Senescent leukocytes, stimulated leukocytes, and heparin exposure are associated with extracellular DNA deposition.
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