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

基本信息

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

项目摘要

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。

在位于伤口细菌定植和感染之间的关键定植阶段，会发生针对细菌侵入组织的免疫反应，但缺乏感染的宏观迹象会延迟治疗的开始，并可能导致致命的感染。迁移。在这项研究中，我们开发了一种通过优化伤口环境来控制生态失调的伤口菌群来预防严重定植的新方法，该菌群与伤口周围皮肤菌群的相似性较低，而伤口周围皮肤菌群被认为是严重定植的原因之一。建立有效的干预措施。由于伤口菌群生态失调形成的原因尚不清楚，我们首先将研究重点放在伤口渗出液中的氨基酸上，这些氨基酸会根据伤口状况而波动。首先，为了建立一种适合氨基酸分析的非侵入性且简单的样品采集方法，我们使用大鼠伤口模型进行了研究。在两只大鼠的背部皮肤上制作全层伤口，并在创建后第一天清洁伤口前后从创面采集拭子样本。从拭子中提取伤口渗出液，采用高效液相色谱法测定16种氨基酸。测定相对氨基酸量，即每种氨基酸占氨基酸总量的比例，并计算两只动物之间每种氨基酸的差异。结果，16种氨基酸的平均差异在洗涤前为1.15%，洗涤后为0.49%，我们建立了一种可以在洗涤前后使用拭子以高再现性测量氨基酸的方法。接下来，从 18 名严重和难治性伤口患者身上采集拭子样本进行细菌菌群和氨基酸分析。结果，在伤口和伤口周围皮肤之间的菌群高度相似（相异指数：0.35）并且表现出愈合趋势的情况下，组氨酸是伤口渗出液中最丰富的氨基酸（相对氨基酸量： 36%）。综上所述，我们能够建立一种方法，即使在临床样本中也可以测量伤口渗出液中的氨基酸。未来，我们的目标是根据临床研究获得的数据，识别导致菌群失调的候选氨基酸，并通过动物实验阐明菌群失调的形成机制。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Chihiro Takizawa;Takeo Minematsu;Gojiro Nakagami;Aya Kitamura;Sofoklis Koudounas;Mao Kunimitsu;Hiromi Sanada
通讯作者：
Hiromi Sanada

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

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