2009년 7월 23일
이 동영상은 복부 대동맥의 infrarenal 세그먼트에 돼지의 췌장의 엘라스타제의 과도 intraluminal 주입을 통해 생쥐의 복부 대동맥 동맥류 (AAA)을 유도하는 방법을 보여줍니다. 모델은 다수의 유전자 변형과 유전자 녹아웃 마우스의 출현으로 인해 AAA의 pathobiology에 광범위한 통찰력을 추가할 수 있습니다.
복부 대동맥류를 생성하는 데 사용되는 이 외과적 절차는 복부 정중선 절개로 시작됩니다. 복강 내 장기들을 옆으로 밀어내고 모든 대동맥 분지들을 결찰합니다. 대동맥의 근위부와 원위부를 묶어 결찰합니다.
바늘로 심장을 천자한 후, 열 수축 폴리에틸렌 튜브를 통해 엘라스타제(elastase)를 충분히 주입합니다. 주입이 완료되면 AOR 자가절단 부위를 폐쇄합니다. 결찰사를 제거하면 대동맥에 혈액이 채워지며, 이후 복강을 폐쇄합니다.
그 후 마우스가 회복되도록 두면 14일 이내에 동맥류가 완전히 확장됩니다. 안녕하세요, 저는 스탠퍼드 대학교 심혈관 의학과 Fetal Cell 연구실의 Julian Asma입니다. 오늘은 elastase를 이용한 새로운 실험적 복부 대동맥류 유도 주입 절차를 보여드리겠습니다.
우리는 복부 동맥의 PE를 연구하기 위해 실험실에서 이 절차를 사용합니다. 이제 시작하겠습니다. 실험을 시작하려면, 예를 들어 C 57 black six 마우스와 같이 원하는 마우스를 선택하고, 마우스가 의식을 잃을 때까지 흡입 이소플루레인(iso fluorine)으로 마취하십시오. 마우스 계통에 따라 동맥류 성장 속도가 다를 수 있음을 유의하시기 바랍니다.
마취된 마우스를 충분한 조명이 갖춰진 준비대로 옮깁니다. 꼬리뼈 끝부터 다리 뿌리까지 복부의 털을 깎아냅니다. 제모 크림을 사용하여 남은 털을 제거합니다.
면도한 부위에서 모든 털이 제거될 때까지 70% alcohol로 맨 피부를 닦아냅니다. 그 다음, Betadine으로 피부를 최소 3회 닦아내며, 각 횟수 사이에 alcohol로 스와빙합니다. 이제 마우스가 무의식 상태를 유지하도록 수술대 위에 마우스를 앙와위로 배치합니다.
수술 중에, 마취 유도 시 사용했던 것과 동일한 유량으로 isoflurane을 공급하는 튜브를 코에 장착합니다. elastase는 얼음 위에 보관하며 시린지로 추출합니다. 그 후 시린지를 고정하여 수술 부위 옆에 두고 카테터를 연결합니다.
카테터의 끝부분이 멸균 상태로 유지되는 것이 중요하며, 이를 위해 끝부분을 멸균 바이알에 넣어 둡니다. 마우스의 피부를 절개하기 전에 멸균 기술이 적용되는지 확인하십시오. 우선 멸균 장갑을 착용하는 것으로 시작합니다.
수술 기구, 가위, 니들 홀더 및 포셉은 수술 전에 반드시 살균해야 합니다. 준비 과정을 면밀히 점검하여 수술 중 발생할 수 있는 다른 오염원을 찾아 해결하십시오. 시술 중 멸균 상태가 깨진 경우, 핫 비드 살균기를 사용하여 기구를 다시 멸균하십시오.
모든 준비가 완료되면, 복강 내에서 복부 정중선을 따라 길게 절개하여 수술을 시작합니다. 복부 대동맥을 노출시키기 위해 복강 내 장기들을 복강 내 빈 공간으로 옮기거나 멸균 거즈를 사용하여 복부 밖으로 견인합니다. 이제 포셉을 사용하여 좌측 신정맥 높이부터 분지점까지의 복부 대동맥을 조심스럽게 분리합니다.
제시된 사례의 경우, 대동맥을 결찰하는 부위보다 위쪽에 단일 분지가 존재하므로 이를 묶을 필요는 없습니다. 만약 원위부와 근위부 대동맥 결찰 부위 사이에 대동맥 분지가 있다면, 분기점에서 1cm 이내의 분지들을 10 aut 봉합사로 결찰하십시오. 대동맥의 근위부와 원위부에는 혈류를 차단하기 위해 6.0 silk 결찰사를 일시적으로 배치합니다.
이제 분지점에서 자절(autotomy)을 수행합니다. 30 gauge 바늘로 분지점을 찔러 시작하십시오. 가열하여 끝을 가늘게 만든 폴리에틸렌 튜브를 AOR 자절 부위를 통해 삽입하고 매듭으로 고정할 수 있습니다.
포셉을 사용하여 튜브를 대동맥에 조심스럽고 부드럽게 삽입하십시오. 100 milliliters의 압력을 가해 내피층이 박리되지 않도록 주의하십시오. 136 centimeters 높이에 걸린 식염수 백으로부터 elastase가 포함된 수은을 대동맥에 관류시켰습니다.
튜브 내에 공기가 없는지 확인하십시오. 그렇지 않으면 압력이 정확하지 않을 수 있습니다. 식염수에는 밀리리터당 4.5 unit의 type one porcine pancreatic elastase가 포함되어 있으며, 대동맥을 채우는 데 5~15분이 소요됩니다.
관류 중에 대동맥은 보통 원래 직경의 약 140%까지 확장됩니다. 관류가 완료되면 관류 장치를 제거하고, 수축을 방지하기 위해 10 aught 봉합사로 대동맥 절개 부위를 폐쇄합니다. 절개 부위를 폐쇄한 후에는 원위부 결찰사 또한 제거해야 합니다.
수선된 절개 부위에서 출혈이 거의 없거나 전혀 없는 경우, 근위부 결찰사를 제거합니다. 출혈이 발생하는 부위가 있다면, 대동맥의 근위부와 원위부에 6.0 soak 결찰사를 추가로 임시 배치하고, AOR 절개 부위를 완전히 폐쇄하기 위해 봉합사를 하나 더 추가합니다. 근위부 결찰사를 제거하면 확장된 대동맥에 즉시 혈액이 채워집니다.
대동맥에 대한 처치가 완료되면, 장을 복강 내로 다시 넣습니다. 장을 견인한 경우, 장이 하나의 큰 덩어리로 미끄러지듯 들어가므로 그 형태에 대해 걱정할 필요는 없습니다. 모든 장기가 제자리에 위치하면, 6-0 nylon 및 polypropylene 봉합사를 사용하여 외부 상처를 두 층으로 봉합할 수 있습니다.
이제 절개 부위 1cm당 0.25% ICAN 한 방울과 같은 국소 마취제를 마우스에 투여하십시오. 또한 항염증제인 Carin을 kg당 5mg의 용량으로 피하 주사하십시오. 이제 수술이 완료되었으며, 마우스를 따뜻한 곳에 두어 의식을 회복하도록 해야 합니다.
회복은 보통 15분 이내에 이루어집니다. 마우스가 의식을 회복하면 개별 케이지로 옮기고 회복될 때까지 주기적으로 관찰합니다. 시술 후 대동맥은 일반적으로 원래 직경의 약 140에서 160%까지 확장됩니다.
이러한 초기 확장은 7일까지 안정화되는 양상을 보입니다. 7일에서 14일 사이에 급격한 2차 확장이 일어납니다. 14일째에 신하대동맥에서 동맥류가 관찰될 수 있습니다.
지금까지 마우스에서 엘라스타제(elastase)를 이용하여 복부 대동맥류를 유도하는 방법을 보여드렸습니다. 이 시술을 수행할 때는 대동맥 내부에 혈전이 생성되지 않도록 주의하는 것이 중요합니다. 이것으로 모든 과정을 마치겠습니다.
시청해 주셔서 감사하며, 실험에 좋은 결과가 있기를 바랍니다.
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본 영상에서는 돼지 췌장 엘라스타제(porcine pancreatic elastase)를 사용하여 마우스에서 복부 대동맥류(AAA)를 유도하는 수술 절차를 시연합니다. 이 모델은 다양한 형질전환 및 유전자 결핍 마우스를 활용하여 복부 대동맥류의 병리 생물학적 기전에 대한 통찰을 제공합니다.
마우스 엘라스테이즈 유도 복부 대동맥류(AAA) 모델은 혈관 질환 연구를 위한 기전적 리스크 감소 및 타겟 검증을 가능하게 합니다. 이 플랫폼은 치료 후보 물질의 전임상 평가에서 예측 신뢰도를 지원하며, 유전자 변형 마우스 계통을 활용하여 중개 연구의 연속성을 촉진합니다. 또한, 재현성과 확장성이 뛰어나 심혈관 약물 개발의 포트폴리오 선별을 위한 핵심 기반이 됩니다.
이 모델은 심혈관 연구 파이프라인의 초기 발견 단계부터 리드 화합물 도출 및 전임상 검증 단계까지를 통합합니다.