여기에서는 생쥐의 뒷다리에서 방사선 유발 피부 섬유화를 유도하는 프로토콜을 제시하고 사지 편위 및 보행 지수 분석을 통해 만성 손상의 방사선 조사 후 측정을 수행하여 기능적 결과를 평가합니다. 이 모델은 방사선 관련 피부 섬유증 메커니즘을 설명하고 무증상 치료 연구에 유용합니다.
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방법 논문
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여기에서는 생쥐의 뒷다리에서 방사선 유발 피부 섬유화를 유도하는 프로토콜을 제시하고 사지 편위 및 보행 지수 분석을 통해 만성 손상의 방사선 조사 후 측정을 수행하여 기능적 결과를 평가합니다. 이 모델은 방사선 관련 피부 섬유증 메커니즘을 설명하고 무증상 치료 연구에 유용합니다.
방사선 유발 피부 섬유증(RISF)은 암 치료, 우발적 노출 또는 테러 행위를 포함한 다양한 시나리오로 인해 발생할 수 있습니다. 방사성 빔은 피부를 관통하여 피부, 근육 및 내부 장기를 포함한 경로에 있는 구조에 영향을 미칠 수 있습니다. 피부는 방사선에 가장 먼저 노출되는 구조이며 치료가 어려운 만성 섬유증으로 발전하기 쉽습니다. 현재 제한된 치료 옵션은 방사선 관련 피부 섬유증을 완화하는 데 중간 정도의 효능을 보이고 있습니다. 효과적인 대책 개발을 방해하는 핵심 요인은 실험 결과를 인간에게 적용할 수 있는 편리하고 강력한 모델이 없다는 것입니다. 여기서, 기능적 및 분자 회복을 위한 가능한 제제의 예방 및 치료 평가를 위해 강력하고 재현 가능한 쥐 뒷다리 피부 섬유증 모델이 확립되었습니다.
오른쪽 뒷다리에 40(Gray) Gy를 1회 투여하여 피부 섬유화를 유도했습니다. 피험자들은 초기 단계에서 부종과 피부염이 발생했으며, 이는 눈에 보이는 피부 수축으로 진행되었습니다. 방사선 조사된 팔다리는 다음 몇 주 동안 사지 운동 범위가 현저히 감소한 것으로 나타났습니다. 말기에 이르러 급성 부작용은 가라앉았지만 만성 섬유증은 지속되었습니다. 보행 지수는 기능 장애의 발달을 입증하는 추가 기능 분석으로 수행되었습니다. 이러한 비침습적 방법은 섬유증 진행을 추적하기 위한 신뢰할 수 있는 측정을 보여주었으며, 이는 조직학적 분석에 의해 뒷받침됩니다. 이 모델에 사용된 방사선량, 응용 프로그램 및 방사선 조사 후 분석은 방사선 유발 피부 섬유증을 연구하고 치료제의 효능을 테스트하기 위한 강력하고 재현 가능한 방법을 제공합니다.
피부는 신체에서 가장 큰 기관으로, 신체를 덮고 위험으로부터 보호합니다. 그것은 표피, 진피 및 하피의 세 가지 뚜렷한 층을 가지고 있습니다. 각 층에는 고유한 기능이 있습니다: 표피는 탈수와 미생물 침입을 방지합니다. 진피는 풍부한 세포 네트워크와 인장 강도와 탄력성 1을 제공하는 세포 외 기질을 가지고 있습니다. 진피층에는 감각 수용체(sensory receptor), 모낭(hair follicles), 분비샘(gland), 림프관(lymphatic) 및 모세혈관망(capillary network)을 위한 혈관이 있습니다. 지방 조직이 풍부한 피하 또는 피하 조직은 신체의 윤곽을 형성하고 기계적 스트레스를 분산시킵니다 2,3,4.
사고, 전쟁, 테러 또는 치료 요법의 결과로 생성된 방사선은 선형적으로 진행되어 신체를 관통하여 피부가 가장 먼저 접촉하는 기관이 되도록 합니다. 산업, 의료 시설 및 군사 시설에서 방사성 물질의 사용이 증가함에 따라 이러한 사고의 위협이 심화되....
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윤리적 동물 사용은 동물 복지법에 따라 행동하는 기관 동물 관리 및 사용 위원회(IACUC)의 승인을 받았습니다. 동물은 AAALAC(Association for Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care International)의 승인 시설에 수용되었으며 실험실 동물의 관리 및 사용을 위한 미국 국립보건원(National Institutes of Health Guide)에 따라 처리되었습니다.
1. 마취
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현재 방사선 조사 프로토콜의 확립 및 최적화는 마우스에서 일관되고 재현 가능한 섬유증 유도를 초래했습니다. 방사선 조사 당일에 마우스의 오른쪽 팔다리를 방사선 필드 내에 배치하고 고정하고 40Gy의 방사선을 투여했습니다.
피부의 기능적 손상의 발달은 방사선 조사 후 매주 이미지를 캡처하여 모니터링되었습니다. 사진은 최적화된 프로토콜이 40일째까지 95%의 신뢰도로 섬유증을 일으켰음을 보여주었습니다. 방사선 조사된 피부의 눈에 보이는 수축에 의해 밝혀진 섬유증 진행의 예가 그림 9에 나와 있습니다.
기능 장애는 방사선 유발 섬유증의 가장 두드러진 특징 중 하나입니다. 섬유증이 진행됨에 따라 세포외 기질의 과도한 리모델링은 피부가 수축되고 두꺼워지는 결과를 초래합니다. 또한 방사선 유도 반응은 인접 근육의 기능에 영향을 미칩니다. 저자는 사지 기능을 정량화하기 위해 무릎 확장 및 .......
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피부 부상은 우발적 또는 의학적 치료와 관련된 방사선 노출로 인해 발생할 수 있습니다. 원자로는 인간의 실수나 체르노빌 및 후쿠시마와 같은 자연 재해로 인해 우발적인 파손 위험이 있습니다26,27. 암 치료를 위한 치료적 투여는 가장 일반적인 노출이며, 치료 부위에 방사선 관련 섬유증을 유발할 위험이 있는 분획 반복 투여 요법을 사용합니다. 이 흔한 만성 부작용은 사례의 최대 23%에서 만연할 수 있습니다16,28. 섬유증에 대한 치료적 개입은 질병의 여러 단계에서 관련된 순차적인 병리학적 메커니즘을 대상으로 해야 합니다. 비용 효율적이고 재현 가능하며 번역 가능한 소동물 모델은 추가 조사에 이상적입니다. 이 프로토콜에서는 피부 섬유증의 병리학적 특징을 보여주는.......
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저자는 이 작업과 관련하여 경쟁하는 재정적 이해관계나 기타 이해 상충이 없습니다.
이 작업은 국방부 W81XWH-19-PRMRP-DA, NIAID/NIH 보조금 5R21AI153971-02 및 PSF/MTF 보조금 603902의 연구 보조금으로 지원됩니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 10% 포르말린 | Fischer Scientific | 23-427098 | |
| Bolus | Orfit | 8333.SO1/R | |
| 클리퍼 | 켄트 사이언티픽 코퍼레이션 | CL8787-KIT | |
| CO2 | 다양한 | ||
| CO2 챔버 | E-Z 시스템 Inc. | E-22000 | |
| 제모 크림 | 교회 & 드와이트 주식회사 | Nair | |
| 디지털 카메라 | Wolfang | GA100 | |
| Eppendrof 튜브 | Eppendorf | 22364111 | |
| 눈 윤활제 | Dechra | Puralube 안과 연고 | |
| 거즈 | Covidien | 682252 | |
| 이미지 처리 프로그램 | NIH | 이미지 J | |
| Isoflurane | Dechra | USP 흡입 마취 | |
| 선형 가속기 | Varian Medical Systems, Inc. | 23EX | |
| PBS | Cytiva | SH30256.LS | |
| Pentobarbital | Akorn Pharmaceuticals | Nembutal | |
| 각도기 | Westcott | 550-1120 | |
| 소동물 마취 시스템 | E-Z Systems Inc. | EZ-SA800 | 단일 동물 시스템 |
| 스프레드시트 소프트웨어 | Microsoft | Excel | |
| 수술용 가위 | Medline | MDS0834111 | |
| 수술 테이프 | 3M | 1538-1 | |
| 테이프 | 3M | H-1113 |
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