敗血症の罹患率と死亡率を減らすための標的を絞った運動介入 (TERMS)

参加者は、重篤な敗血症の発症から 48 時間以内に、開始時の他動運動テストを実施します。 その後、患者は週に 5 日、30 ～ 60 分の仰臥位受動的サイクルエルゴメトリー運動を実行します。 各トレーニングセッションの頻度と期間の詳細が、心拍数、ヘモグロビン酸素飽和度、血圧の測定値とともに記録されます。

運動テストは、ベースライン、30 分間の仰臥位受動脚サイクルエルゴメトリー、およびその後の 60 分間の回復期間で構成されます。 3 つのプロトコル段階で採取された動脈および静脈の血液サンプルは、代謝因子 (血液ガス、酸素含有量、pH、乳酸、グルコース) について分析されます。 0 日目、1 日目、および 7 日目に、標準操作手順を使用して処理および分注するために、追加の血液チューブが直ちに氷上でトランスレーショナルリサーチセンターのバイオハザード レベル 2 研究室に移されます。 血漿は-80℃で保存され、生化学分析またはインビトロ実験で使用する直前に解凍されます。

分析には、以下に説明するように、炎症メディエーターのレベル、脚の筋肉の血管透過性、および脚の筋肉の灌流が含まれます。 中枢および末梢の血行動態の追加の測定には、心臓の一回拍出量、頸動脈血流、および頸動脈コンプライアンスの超音波ベースの測定が含まれます。 心電図、中心静脈圧、血圧、呼気終末二酸化炭素、筋電図（大腿四頭筋）の連続アナログ測定値が運動中にモニタリングされ、その後の心拍数と呼吸数の変動、血圧変動、圧反射感度の分析のためにオンラインで保存されます。 また、ICU 滞在期間、院内死亡率、病院の医療費も記録します。 ICU と入院期間の長さは、入院費用の代用として使用されます。 理学療法時間も患者ごとに記録されます（介入時間と各登録患者との合計時間）。 エネルギー要件は代謝測定によって評価されます。栄養状態を監視するために、窒素バランスと血清プレアルブミンが測定されます。

脚の受動的運動中および運動後に観察される血行力学のメカニズムの基礎は、1) 静脈血分析、2) in vitro ヒト由来細胞培養モデル、3) in vivo 毛細血管の骨格筋測定を組み込んだ包括的なトランスレーショナル モデルを使用して調査されます。血流。 このパネルは 0、7、28 日目に評価されます。

1. 静脈血分析: 患者の炎症プロファイルは、炎症性バイオマーカーおよび炎症誘発作用について保存血漿サンプルをアッセイすることによって決定されます。 私たちは、サイトカイン、ケモカイン、マトリックスメタロプロテイナーゼ、コラーゲン分解産物、ニューロトロフィン、ストレスホルモン（コルチゾール）など、敗血症で上昇する 20 以上の炎症性バイオマーカーの以前に確立されたリストを測定します。 自然免疫応答も評価されます。 転写因子 HIF1 のサブユニットである HIF1 アルファは、炎症に対する自然免疫応答の重要な調節因子です。 運動により血漿中の遊離 DNA が増加し、HIF1 α 発現が誘導されます。 したがって、HIF1αは、運動後の自然免疫応答の適応を開始する遺伝子発現変化を調整する潜在的な候補です。 血液サンプル中のHIF-1α、下流の標的遺伝子、および血漿遊離DNAレベルを測定して、敗血症中の自然免疫応答に対する運動の影響を判定します。
2. インビトロ細胞培養: ヒト血漿は、さまざまな血管床 (例: 血管床) を表すヒト由来の内皮細胞に適用されます。 炎症の可能性を評価するための脳および皮膚の微小血管系、および大動脈や静脈などの大きな血管）。測定可能なターゲットには、活性酸素種、一酸化窒素、NF-κB、MAP キナーゼ、白血球接着アッセイ、および透過性が含まれます。 血漿はまた、酸素運搬能力を理解するために重要なアッセイである、炎症によって誘発される形態変化を測定するために赤血球に適用されます。
3. In vivo の毛細血管血流: 筋肉の低灌流と血管透過性の増加の発生は、筋肉内の光吸収色素の取り込みを監視する自社開発の近赤外分光法 (NIRS) 法を使用して評価されます。 インドシアニン グリーン (ICG) という染料は 30 年以上臨床で使用されており、高い安全性記録があります。 筋肉の灌流と血管の透過性は、静脈内注射後の筋肉内の ICG 分布のダイナミクスを特徴付ける数学的モデルを使用して決定されます。 このアプローチは造影画像法 (CT および MRI) に似ていますが、NIRS の可搬性によりベッドサイドでの測定が可能になるという利点があります。