靶点灌注臭氧治疗慢性骨髓炎的实验研究

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项目介绍
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基本信息

  • 批准号:
    81201415
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    23.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    H0606.骨、关节、软组织感染
  • 结题年份:
    2015
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2015-12-31

项目摘要

Chronic osteomyelitis is generally treated with antibiotics and surgical debridement but can persist intermittently for years with frequent therapeutic failure. One of the possible reasons for failure may be a limited concentration of antimicrobial drugs in the infected target. Ozone is one of the most potent oxidants. In light of newer pharmacologic knowledge, some authors have considered ozone as apro-drug which, at certain nontoxic doses, can induce a rearrangement of the biochemical pathways with the activation of a second messenger in a cascade with a multisystem action. In our prior experiment, we found that unbound antibiotic concentration at infected bone tissue in the group treated with ozone got higher value than that in the controll group in an experimental rabbit model of chronic osteomyelitis. In further study, We aimed at studying the pharmacokinetic profile of antibiotic at target site through a model of chronic osteomyelitis treated with ozone, which was established in rabbit. Moreover, we would validate the efficacy of ozone therapy using oxidative stress parameters (MDA, SOD, GSH-Px), inflammatory cytokines (IL-1、IL-10、TNF-α), histopathological and microbiologic analyses. We would also describe the mechanisms of action involved in ozone therapy, and new adjuvant treatment would therefor be evaluated.
慢性骨髓炎是医学界公认的顽症之一,病灶内游离态抗菌药物浓度不足导致治愈率低和复发率高等问题始终未能彻底解决。臭氧是一种强氧化剂,具有广谱高效杀菌作用,近年来的实验研究表明,适当浓度的臭氧还具有杀灭细菌生物膜、调节机体氧化应激、改善组织微循环等作用。我们前期实验中已发现,慢性骨髓炎动物模型病灶局部经臭氧灌注后,骨组织间液游离抗菌药物浓度高于对照组。本课题首先建立靶点灌注臭氧治疗兔胫骨慢性骨髓炎模型,利用微透析取样技术对靶组织抗菌药物的药代动力学进行研究,探讨臭氧与抗菌药物的协同作用关系;其次,通过测定靶组织IL-1、IL-10、TNF-α的含量及MDA、SOD、GSH-Px活性,并通过影像学、病理学和微生物学手段评估疗效,摸索出臭氧局部治疗的有效方案。通过本实验研究,我们试图阐明局部应用臭氧治疗慢性骨髓炎的内在作用机制,从而为慢性骨髓炎的治疗开辟新思路与新途径。

结项摘要

慢性骨髓炎一直是医学界公认的顽疾之一。抗菌药物贯穿于慢性骨髓炎的治疗过程,但病灶内游离态抗菌药物浓度不足导致治愈率低和复发率高等问题始终未能彻底解决。本课题通过建立兔慢性骨髓炎模型,静脉给予盐酸万古霉素,并在骨组织局部灌注臭氧,采用微透析技术联合HPLC测定盐酸万古霉素在骨组织和血液的药代动力学变化特点,探讨臭氧与抗菌药物的协同作用关系;其次,定量分析骨髓炎病灶部位炎症因子(IL-6、TNF-α)的变化与臭氧的关系,初步揭示臭氧抗感染治疗的机制。药代动力学研究显示:正常兔血液中的游离万古霉素浓度在静注后10min达峰,为41.5±2.71μg/ml,骨组织也在10min时到达峰浓度40.57±2.50μg/ml,两者浓度在100min前始终保持接近。慢性骨髓炎组病灶部位骨组织中的万古霉素含量较血液明显降低,10min达峰浓度分别43.31±2.67μg/ml(血液),16.35±1.67μg/ml(骨)。臭氧干预治疗后,病灶骨组织的万古霉素浓度明显提高,达到44.37±2.31μg/ml(血液),20.58±4.85μg/ml(骨),但仍低于正常骨组织的药物浓度。炎症因子变化研究:IL-6、TNF-α在臭氧灌注后均明显下降,在慢性骨髓炎组,病灶部位IL-6和TNF-α的含量分别为:318.1±2.82pg/ml-361.42±8.52pg/ml,231.48±14.89pg/ml-267.13 pg/ml;臭氧干预组病灶部位和正常组骨组织的含量分别为79.60±10.12pg/ml-277.16±10.02 pg/ml,59.37±10.57pg/ml-112.06±14.85pg/ml(TNF-α);127.36±13.83pg/ml-371.69±11.97 pg/ml,91.91±10.57pg/ml-227.27±17.75pg/ml(IL-6)。实验证明,盐酸万古霉素具有良好的骨组织穿透性。但在慢性骨髓炎病灶部位,骨组织中的游离态药物浓度显著低于血浆药物浓度。臭氧干预后病灶组织的药物峰浓度和最低浓度较单纯应用万古霉素提高,显示臭氧与万古霉素间具有协同作用。臭氧可以调节炎症因子的表达,显著降低IL-6、TNF-α等炎症因子的表达水平,可延长万古霉素在骨组织的驻留时间,这对于时间依赖性的抗菌药物具有重要意义。

项目成果

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专著数量(1)
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其他文献

骨水泥在单节段胸腰椎转移瘤后路手术中应用
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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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