인간 두개내 동맥류(IA)의 병태생리학에 대한 지식이 증가함에 따라 IA 성장 및 파열 과정에 대한 더 깊은 이해가 이루어졌습니다. 지난 수십 년 동안 연구 및 치료 전략은 주로 동맥류로의 혈류를 방지하거나 차단하기 위한 내강 중심의 기계적 개념에 중점을 두었습니다. 그러나 최근 몇 년 동안의 추가 통찰력은 동맥류 벽 변성, 혈전 리모델링, 성장 능력 및 잠재적인 IA 파열과 같은 병든 혈관벽과 관련된 생물학적 특성의 근본적인 역할을 밝혀냈습니다 1,2.
전임상 동물 실험은 IA의 병태생리학을 이해하는 데 많은 기여를 했습니다. 따라서 전임상 환경에서 이 임상 상태를 연구하기 위해서는 적절한 동물 모델의 개발 및 사용이 가장 중요합니다3. 전임상 모델에서 실험 매개변수 또는 결과 측정 기술의 약간의 수정은 결과에 큰 영향을 미칠 수 있습니다4. 광범위한 방법론적 편향과 명백한 번역 장애물에 대한 인식이 높아짐에 따라 계획, 설계, 실행 및 보고를 포함한 동물 실험의 모든 단계에 대한 표준화된 프로토콜을 확립하는 것은 결과의 재현성을 달성하고 궁극적으로 임상 번역을 보장하는 데 중요합니다5.
이 컬렉션은 전임상 모델에서 인간 IA의 병태생리학을 연구하기 위해 현재 사용되는 전임상 방법론 및 결과 측정 기술을 제시하는 것을 목표로 합니다.
풍부한 전임상 동맥류 모델 중에서 마우스의 지주막하 출혈(SAH)에 대한 혈관내 천공 모델 중 가장 인기 있는 모델 중 하나입니다. 그러나 이 모델을 사용한 많은 연구에서는 실험 매개변수에 대해 보고하지 않으며 매개변수 선택(예: 필라멘트 크기 또는 사용된 마취제)에 큰 변동성이 있습니다. 결과적으로, 이 모델을 사용하는 문헌은 보고된 동물 사망률과 측정된 결과에서 상당한 이질성을 특징으로 합니다. Liu et al. 기술적 세부 사항을 제시하고 혈관내 천공 모델의 표준을 설정하기 위한 매개변수 선택을 제안합니다6. 또한, 출혈 확인 및 다른 두개내 병리의 배제를 위해 SAH 유도 후 24시간 이내에 표준 자기공명영상(MRI)을 수행하여 모델을 개선합니다.
Wanderer et al. 토끼의 새로운 동맥류 모델을 설명합니다7. 인간 조직병리학적 연구에 따르면 성장 및 파열되기 쉬운 IA는 동맥류 벽의 세포질 손실을 특징으로 합니다. 이 사실을 고려하여 실험적 동맥류 벽의 수정(특히 동맥류 벽을 탈세포화하기 위한 수정)은 헬싱키 쥐 측벽 동맥류 모델8에서 처음 설명되었습니다. 병진 사다리 위로 올라가면서 제시된 토끼 모델은 다양한 벽 상태를 모방하기 위해 진정한 분기 별자리에서 자가 동맥낭 동맥류를 생성함으로써 혈역학적 상황도 고려합니다. 이 모델의 탈세포화 동맥류는 시간이 지남에 따라 지속적인 장기 개통성과 성장 패턴을 보여줍니다.
위에서 언급한 토끼 분기 모델을 출발점으로 삼고 3R 원칙(감소, 교체, 개선)을 엄격하게 적용하여 Boillat et al. 토끼 동맥류 모델9의 개선을 제시합니다. 수술 단계를 약간 수정하면 한 번의 수술로 그루터기와 진정한 분기 동맥류를 만들 수 있습니다. 이를 통해 단일 동물 내에서 다양한 혈관 구조 및 혈역학적 조건을 가진 동맥류에서 새로운 혈관내 장치를 테스트할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 벽 조건을 허용할 수 있습니다.
Popadic et al. 토끼의 거대 동맥류 생성에 전념하고 있습니다10. 외경정맥에서 유래한 자가 정맥낭은 총경동맥 사이에 인위적으로 생성된 분기점에 봉합됩니다. 아세틸살리실산의 수술 후 투여와 저분자 헤파린의 장기간 투여는 이 프로토콜의 중요한 포인트입니다. 실험 단계를 신중하게 실행하면 이 모델은 이환율이 매우 낮고 동맥류 개통률이 높으므로 새로운 혈관내 장치를 테스트하는 데 이상적입니다.
두개내압(ICP)의 지속적인 측정은 SAH의 임상 관리에서 취하는 기본 조치입니다. Peterson et al. 쥐의 뇌 실질에 광섬유 압력 센서를 안전하게 배치하는 기술을 제시합니다11. 이를 통해 평균 동맥압(MAP)을 동시에 측정하여 대뇌 관류압을 계산하면서 ICP를 정밀하게 모니터링할 수 있습니다. 쥐의 두개내 출혈에 대해 구체적으로 설명되었지만 다른 설치류뿐만 아니라 두개내압 변화를 특징으로 하는 다양한 병리에도 동일한 기술을 사용할 수 있습니다.
Wanderer et al.의 세포 추적에 관한 기사는 보다 기초적인 연구 관련 문제를 다루고 있습니다12. 이 연구에서 저자는 혈관내 치료 후 동맥류 치유를 매개하는 세포의 기원을 조사합니다. 유전자 변형 쥐에서 외과적으로 생성된 측벽 동맥류의 힘든 환경에서 친유성 세포 추적자(CM-Dil 염료)를 국소적으로 주입하여 동맥류 아래의 모 동맥에서 유래한 내피 세포와 그 유도체를 추적합니다.
요약하면, 제시된 연구는 모두 전임상 동맥류 모델의 더 큰 표준화를 목표로 합니다. 가장 적절한 모델의 선택은 연구의 의도에 크게 좌우됩니다. 예를 들어, 위에서 제시한 세 가지 다른 토끼 모델은 모두 서로 다른 초점(즉, 동맥류 벽 상태, 혈역학 또는 동맥류 크기)을 가지고 있습니다. 실험 매개변수의 일관성을 높이고 선택한 동물 모델의 한계를 인식하면 실험의 재현성이 높아질 뿐만 아니라 최종적으로 벤치에서 침대 옆까지의 병진 경로를 차단할 수 있습니다.