Optimizing the wound environment by the microbiome and metabolome analysis: a new strategy for wound infection prevention

通过微生物组和代谢组分析优化伤口环境：预防伤口感染的新策略

• 批准号: 22KJ2567
• 负责人: 國光 真生
• 金额: $ 3.33万
• 依托单位: Kanazawa University (2023)Yokohama City University (2022)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2567/
• 关键词: 難治性創傷; 細菌叢最適化; 皮膚常在細菌叢; ディスバイオシス; 臨界的定着; 看護理工学

創部への細菌定着と感染の間に位置する臨界的定着では、組織への細菌侵入に対する免疫反応が起きているが、肉眼的な感染徴候がないために治療開始が遅れ、致死的な感染に移行する可能性が高い。本研究では創傷環境の最適化により、臨界的定着の原因のひとつと考えられる創周囲皮膚細菌叢との類似性が低いディスバイオシス状態の創部細菌叢を制御し、臨界的定着を予防する新たな介入の確立を目指す。ディスバイオシス状態の創部細菌叢が形成される原因は明らかになっていないため、まずは創部状態に応じて変動する創傷滲出液中のアミノ酸にターゲットを絞り、調査した。はじめに、アミノ酸解析に適した非侵襲かつ簡便なサンプル採取方法を確立するため、ラット創傷モデルを用いて検討した。ラット2匹の背部皮膚に全層欠損創を作製し、創作製後1日目の創部洗浄の前後に創底からスワブサンプルを採取した。スワブから創傷滲出液を抽出し、高速液体クロマトグラフィーによりアミノ酸16種を測定した。アミノ酸総量における各アミノ酸の割合である相対アミノ酸量を求め、アミノ酸毎に2匹間の差を算出した。その結果、アミノ酸16種における差の平均は、洗浄前が1.15%、洗浄後が0.49%であり、洗浄前後ともにスワブによって再現性高くアミノ酸を測定できる方法を確立した。次に、重症難治性創傷患者18名から細菌叢およびアミノ酸の解析用のスワブサンプルを採取した。その結果、創部-創周囲皮膚間の細菌叢の類似性が高く（非類似度指数：0.35）、治癒傾向を示す症例では、創傷滲出液中のアミノ酸はヒスチジンが最も多かった（相対アミノ酸量：36%）。以上より、臨床検体であっても創傷滲出液中のアミノ酸が測定可能な手法を確立できた。今後は臨床調査で得たデータをもとにディスバイオシスの原因となるアミノ酸候補を特定し、動物実験でディスバイオシスの形成メカニズムの解明を目指す。

There is a high likelihood that the bacterial localization of the wound site and the critical location of the infection, the immune response to the bacterial invasion of the tissue, the macroscopic infection characteristics, the initiation of treatment, and the migration of the fatal infection will occur. This study aims to investigate the causes of optimal and critical fixation of wound environment and to establish new interventions to control and prevent wound bacterial flora with low similarity to wound skin bacterial flora. The causes of bacterial flora formation in wound exudate of wound state were investigated. A simple, non-invasive approach to acid analysis was developed. The skin of the back of the two horses was damaged in the whole layer, and the wound was washed before and after the first day of production. 16 kinds of acids were determined in wound exudate extraction and high speed liquid extraction. The difference between the total amount of acid and the total amount of acid is calculated. The results showed that the average difference of 16 kinds of acid was 1.15% before washing and 0.49% after washing. The method of acid determination was established. 18 patients with severe refractory trauma were selected for bacterial flora and acid analysis. The results showed that the similarity of bacterial flora between wound and wound circumference was high (dissimilarity index: 0.35), the tendency to heal was high, and the acid content in wound exudate was the highest (relative acid content: 36%). The method of determining the acid content in wound exudate can be established. In the future, clinical investigation will be conducted to find out the causes of the disease and the causes of the disease.

项目成果

Development of mRNA markers of wound infection in fresh exudate of rat full-thickness wounds

大鼠全层伤口新鲜渗出液中伤口感染mRNA标记物的建立

• 发表时间: 2022
• 作者: Chihiro Takizawa;Takeo Minematsu;Gojiro Nakagami;Aya Kitamura;Sofoklis Koudounas;Mao Kunimitsu;Hiromi Sanada
• 通讯作者: Hiromi Sanada

高齢者の褥瘡管理におけるドレッシング交換及び創部洗浄の頻度の治癒遅延への影響 ラットクリティカルコロナイゼーション創モデルの作成．

换药频率和伤口清洁对老年人压疮治疗愈合延迟的影响建立大鼠关键定植伤口模型。

• 发表时间: 2022
• 作者: Ikeda Takaaki;Cooray Upul;Hariyama Masanori;Aida Jun;Kondo Katsunori;Murakami Masayasu;Osaka Ken;小山博史;滝沢知大，峰松健夫，仲上豪二朗，北村言，國光真生，真田弘美．
• 通讯作者: 滝沢知大，峰松健夫，仲上豪二朗，北村言，國光真生，真田弘美．

Expression levels of NPPB, ITGB6, CPNE4, EML5, and ITSN1 in fresh exudates swabbed from critically colonised and infected full-thickness wounds in rats.

NPPB，ITGB6，CPNE4，EML5和ITSN1的表达水平在大鼠的批判性殖民和感染的全厚性伤口中擦拭。

• DOI: 10.1111/iwj.13965
• 发表时间: 2023-04
• 期刊: INTERNATIONAL WOUND JOURNAL
• 影响因子: 3.1
• 作者: Takizawa, Chihiro;Minematsu, Takeo;Nakagami, Gojiro;Kitamura, Aya;Koudounas, Sofoklis;Kunimitsu, Mao;Sanada, Hiromi
• 通讯作者: Sanada, Hiromi

A critically colonized wound model by transplanting the microbiota dissimilar to that of the peri-wound skin

通过移植与伤口周围皮肤不同的微生物群来建立严重定植的伤口模型

• 发表时间: 2022
• 作者: Mao Kunimitsu;Gojiro Nakagami;Takeo Minematsu;Sofoklis Koudounas;Hiromi Sanada
• 通讯作者: Hiromi Sanada

制御性Ｔ細胞とディスバイオシス状態の創部細菌叢の関連：新規臨界的定着予防介入の確立に向けた基礎的検討

调节性 T 细胞与生态失调伤口微生物群之间的关系：建立新的关键定植预防干预措施的基础研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 國光真生;仲上豪二朗;峰松健夫;Sofoklis Koudounas;真田弘美
• 通讯作者: 真田弘美