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방법 논문

시리아 골든 햄스터의 고혈압에 대한 표준화된 신장 동맥 결찰 절차 확립

95 조회수

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DOI:

10.3791/69871

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2026년 5월 8일

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Guangdong Provincial Key Laboratory of Large Animal Models for Biomedicine, South China Institute of Large Animal Models for Biomedicine, School of Pharmacy and Food Engineering, Wuyi University, 2Affiliated Jiangmen TCM Hospital of Ji'nan University, 3Institute of Cardiovascular Science, School of Basic Medical Sciences, Health Science Center, Peking University

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

이 연구는 시리아 햄스터에서 부분 신동맥 결찰 모델(2K1C)을 확립하고 최적화하여, 고지혈증 배경에서 RAS 관련 2차 고혈압을 안정적으로 유도하여 심혈관 연구에 매우 재현성 높은 기반을 제공하였습니다.

초록

고혈압은 전 세계적으로 주요 건강 위협으로 간주되며, 혈관 재형성, 심부전, 심근경색, 말기 신장 질환 등 심각한 합병증을 초래할 수 있습니다. 자연 발현 콜레스테릴 에스터 전달 단백질(CETP)을 가진 시리아 골든 햄스터는 식이 유발 고지혈증에 취약합니다. 신동맥 협착증(RAS), 2차 고혈압, 심혈관 질환 간의 관계를 연구하기 위한 신뢰할 수 있고 재현 가능한 햄스터 모델을 구축하기 위해 2신장, 1클립(2K1C) 골드블랫 모델을 사용하였습니다. 이 연구는 시리아 골든 햄스터에서 RAS를 유도하기 위한 부분 신장 동맥 결찰 을 통한 정교한 수술 절차를 상세히 다루며, 수술 분리 기법과 결찰 재료 선택과 같은 중요한 요소들이 결과에 큰 영향을 미친다는 점을 강조합니다. 이 표준화된 수술 프로토콜의 시행 결과, 약 90%의 치료된 햄스터가 25–30 mmHg의 수축기 혈압 상승을 지속적으로 보였습니다. 이 최적화된 신장 동맥 결사 절차는 고혈압 햄스터 모델을 생성하는 견고한 방법을 제공하며, 일관성이 높고 재현성이 향상되며 심혈관 질환 연구에 유용함을 제공합니다.

서론

신동맥 협착증(RAS)은 2차 고혈압의 주요 원인이며 심혈관 이환율의 중요한 위험 요인을 구성합니다1. 임상 연구에서 주요 과제는 지질이상, 고혈압, 말기 장기 손상을 연결하는 인과 경로를 규명하는 데 어려움을 겪는다. 이는 동반 질환과 동시 약물이 환자 연구를 혼란스럽게 하기 때문이다. 이는 통제되고 재현 가능한 실험 환경에서 이 복잡한 병태생리를 정확히 재현하는 동물 모델의 필요성을 강조합니다.

두 신장, 1클립(2K1C) 골드블랫 모델은 설치류에서 뇌폐성 고혈압을 유도하는 잘 확립된 방법입니다. 하지만 쥐와 같은 기존 종들은 상당한 한계를 제시합니다. 특히, 이 설치류는 인간의 고밀도 지단백질 대사에 핵심 효소인 콜레스테릴 에스터 전달 단백질(CETP)이 부족합니다. 그 결과, 식이로 인한 고콜레스테롤혈증과 동맥경화증에 저항성이 있으며, RAS 환자에서 흔히 관찰되는 대사 프로필을 모방하지 못합니다. 더욱이, 이 모델들에서 신동맥 절단에 대한 고혈압 반응은 종종 약하고 매우 다양합니다; 예를 들어, C57BL/6 마우스는 혈압 상승이 미미한 반면, 스프래그-도울리 쥐는 개체 간 상당한 변동성을 보여 재현 가능한 기전적 및 치료적 연구를 방해합니다 3,4.

반면, 시리아 황금햄스터(Mesocricetus auratus)는 이러한 연구에 독특한 생리학적 이점을 가지고 있습니다. CETP의 자연 발현은 고지방 및 고콜레스테롤 식단을 섭취할 때 인간과 유사한 지단백질 프로필을 발달시키며, LDL-C 상승과 약간 증가한 HDL-C 증가를 가능하게 하여 대동맥과 관상동맥에서 동맥경화성 병변이 자연적으로 형성됩니다5. 이는 심혈관 질환 연구에 매우 중요한 대사 및 혈관 배경을 제공합니다. 더불어, 최근 증거에 따르면 햄스터는 쥐와 키마제에 비해 레닌-안지오텐신-알도스테론 시스템(RAAS) 활성화에 대해 훨씬 더 강한 혈압 반응을 보이며, 이는 고혈압 연구에 특히 적합하다는 것을 보여줍니다.

이러한 장점에도 불구하고, 햄스터 2K1C 모델의 유용성은 표준화되고 생존 가능한 수술 프로토콜의 부재로 인해 제한되어 왔습니다. 기존 기법들은 높은 사망률을 가진 완전 연결법부터 운영자 의존적 부분 연결법까지 다양하지만, 결과가 일관되지 않고 재현성이 좋지 않습니다7. 따라서 햄스터가 대사 및 고혈압 질환에 이중 감수성을 가진 점을 최대한 활용하기 위해, 우리는 2K1C 모델에 대해 정제되고 재현성이 높은 외과적 접근법을 개발했습니다. 이 최적화된 프로토콜은 식이로 인한 지질이상혈증을 배경으로 고혈압을 일관되게 유도하여, RAS, 고지혈증, 심혈관 손상의 시너지 효과를 조사할 수 있는 견고하고 통합된 실험 플랫폼을 제공합니다.

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프로토콜

동물 프로토콜은 장먼 국제보건혁신연구소(N2023008)와 베이징대학교(DLASBE0730)의 실험동물윤리위원회에서 승인받았습니다. 실험에는 10주에서 12주 된 수컷 시리아 골든 햄스터가 사용되었습니다. 사용된 시약과 장비의 세부 사항은 재료표에 나열되어 있다.

1. 수술 전 준비

  1. 동물들에게 정상적인 차우 식료를 주고, 표준 조건(온도 21–24°C, 습도 40%–60%, 12시간 밝고 어두운 주기)에서 맑은 물을 제공하세요.
  2. 사용 전에 모든 수술 기구와 재료를 멸균하세요. 수술 플랫폼을 75% 에탄올로 소독하세요. 수술 전에 온열 패드를 약 38 °C로 예열하세요.
  3. 햄스터를 기관에서 승인한 프로토콜에 따라 3% 이소플루란이 공급된 마취 유도 챔버에 넣으세요.
  4. 발달 철회 반사가 없으면 심마취를 확인하세요. 1.5%–2% 이소플루란을 사용한 코 콘 으로 마취를 유지하세요.
  5. 왼쪽 중간 요추 부위의 털을 전기 클리퍼로 제거하세요.
  6. 노출된 피부를 포비돈-요오드로 소독하세요.

2. 수술 절차

  1. 왼쪽 요추 중앙선을 따라 피부에 약 1.5–2cm 길이의 세로 절개를 메스로 만듭니다. 아래 근육을 무딘 채로 해부하여 광배근과 장골늑반근층을 분리합니다. 근섬유 방향을 따라 약 1cm 길이의 접근 채널을 만듭니다.
  2. 둔탁한 겸자를 사용해 후복막지방을 부드럽게 빼내어 신장을 노출시킵니다. 왼쪽 신장을 외부 수술하고 신장 페디클을 확인하세요. 둔탁한 겸자를 사용해 신장 동맥과 정맥을 분리하세요.
  3. 0.27mm 직경의 바늘을 신장 동맥 옆에 놓으세요. 동맥과 바늘 모두에 6-0 폴리프로필렌 봉합사를 감으세요. 한 개의 오버핸드 매듭을 느슨하게 묶으세요.
    1. 바늘을 조심스럽게 빼내면 원주가 조여져 직경이 0.27mm로 줄어듭니다. 혈류가 가시적으로 좁아지는 것을 관찰하여 성공적인 협착증을 확인하되, 혈류가 완전히 정지하지는 않았고 신장 색의 경미한 변화가 동반됩니다.
  4. 신장을 신포로 돌려보내세요. 근육층과 피부는 각각 4-0 및 3-0 비흡수성 폴리프로필렌 봉합사로 각각 봉합하세요. 수술 부위를 포비돈-요오딘으로 소독한 뒤 에탄올을 사용하세요.
  5. 동물을 온열 패드에 올려놓고 의식이 돌아올 때까지 호흡 상태를 모니터링하세요. 수술 후 최대 3일간 카프로펜(5 mg/kg, 피하 투여)을 투여하세요. 햄스터는 최소 1주일 이상 개별적으로 키우세요.

3. 혈압 측정

참고: 수술 후 2주 및 4주에 테일커프 혈압 측정 시스템을 사용하여 비침습적으로 혈압을 측정하세요.

  1. 햄스터를 3% 이소플루란이 공급된 챔버에서 마취하세요.
  2. 동물을 수술판에 엎드린 자세로 눕히고 마취를 유지하기 위해 마스크를 착용하세요.
  3. 팔다리에 커프를 부착하고 각 동물마다 최소 2분간 혈압을 측정하세요.

4. 초음파 검사

참고: 수술 후 4주 후 컬러 도플러 및 3차원 부피 초음파 시스템을 사용하여 신장 혈역학과 구조적 적응을 평가하십시오.

  1. 햄스터를 3% 이소플루란이 공급된 챔버에서 마취하세요.
  2. 동물을 수술판에 엎드린 자세로 눕히고 마취를 유지하기 위해 마스크를 착용하세요.
  3. 최적의 음향 접촉을 위해 제모 크림을 사용해 복털을 제거하세요. 초음파 프로브를 놓기 전에 결합 젤을 발라.
  4. 프로브를 왼쪽 신장 위에 위치시키고 선명한 종방향 B-모드 이미지를 얻으세요.
  5. 캘리퍼 기능을 사용해 신장 길이와 피질 두께를 측정하세요.
  6. 컬러 도플러 모드를 활성화하고 신장 혈류를 시각화하세요.
  7. 수축기 최대 속도, 이완기 말기 속도를 기록하고 저항 지수를 계산합니다.
  8. 신장 부피를 재구성하기 위해 3차원 스캐닝을 수행하세요.
  9. 모든 이미지와 측정 데이터를 저장하세요.
  10. 탐침을 제거하고 동물을 회복할 때까지 관찰하세요.

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결과

이 연구에서 햄스터들은 무작위로 두 그룹으로 나뉘었는데, 가짜 수술 그룹에는 8마리, 수술그룹에는 11마리였습니다. 모든 데이터는 별도의 명시가 없는 한 표준편차± 평균으로 제시됩니다. 대략적인 수술 시간은 동물당 20분에서 25분이었습니다. 수술 중 사망은 없었고, 수술 후 9주 내 생존율은 100%였습니다. 수술 후 2주 후에 비침습적 혈압을 측정했습니다. 수술은 결찰 여부와 관계없이 식욕에 미치는 영향이 적었으며, 두 그룹 모두 체중 변화가 유사하게 나타났습니다(그림 1A). 결찰군의 수축기 혈압과 이완기 혈압은 각각 125.5 ± 16.97과 85.33 ± 13.06 (mmHg)였고, 가짜군은 각각 79.50 ± 13.92 및 53.50 ± 18.79 (mmHg)였습니다. 그리고 결찰군은 가짜군에 비해 평균 혈압이 1.5배 유의하게 상승했습니다. 두 그룹의 심박수는 유사했습니다(

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토론

2신장 1클립(2K1C) 모델은 신장 혈관 고혈압 연구에서 고전적인 동물 모델입니다. 지난 세기까지 거슬러 올라가는 역사적 뿌리를 가진 이 치료는 인간 뇌동맥성 고혈압의 발병 기전을 효과적으로 모방합니다. 기전은 신동맥 협착증에 의한 허혈과 관련이 있으며, 이는 레닌-안지오텐신계(RAS)를 활성화시켜 결국 전신 고혈압으로 이어집니다. 이 모델은 인간 고혈압의 병리적 진행과 매우 유사할 뿐만 아니라, 조작의 단순성과 높은 재현성 등 상당한 장점도 제공합니다.

반면, 1K1C 모델은 신장 1개로 인한 고혈압을 더 뚜렷하게 유발하지만, 2K1C 모델에 있는 보상 기전은 없습니다. 형질전환 모델은 특정 유전자 기능을 정밀하게 탐구할 수 있게 하지만, 복잡한 절차와 더 높은 비용을 수반합니다. 약물 유도 방법은 RAS8 내 복잡한 상호작용을 포괄적으로 분석할 수 있...

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감사의 글

이 연구는 중국 국가중점연구개발계획(2022YFA1105403), 장먼시(2220002000296) 지원의 적용 기초 프로젝트, 광둥성 지원 혁신팀 프로그램(2020KCXTD038)의 지원을 받았습니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
0.37 직경의 와이어 봉합사존슨 & 존슨 메드텍, 중국JH-18-5100
6-0 폴리프로필렌 봉합사양저우 환위 의료기기 유한회사, 중국해당 없음
동물 마취기미드마크 코퍼레이션, 미국V2330299
카프로펜과 nbsp;맥클린, 중국C830557-5g
콜레스테롤 검사 키트  중국 중성베이콩100000180
컬러 도플러 초음파 시스템마인드레이 메디컬, 중국레소나8
혈당 검사 키트중국 중성베이콩100000240
고밀도 지단백 콜레스테롤 검사 키트중국 중성베이콩100020235
LDLR KO 시리아 골든 햄스터중국 베이징대학교해당 없음
무로마치 MK-2000ST 쥐 및 쥐용 비침습 혈압계 쥐들무로마치 기카이 주식회사, 일본140305MU
반려동물 온열 패드메이타이, 중국DXT30*35-1X
쥐 레닌 ELISA 키트  코로비드, 중국KWD-E7398R-B
봉합 바늘존슨 & 존슨 메드텍, 중국JH-18-5037
트리글리세라이드 검사 키트중국 중성베이콩100000220
수직 압력 증기 살균기야마토 사이엔티픽, 일본J3170372

참고문헌

  1. Schwarz, K., et al. Prevalence and risk factors of renal artery stenosis in patients undergoing simultaneous coronary and renal artery angiography: A systematic review and meta-analysis of 31,689 patients from 31 studies. Diseases. 12 (9), 208(2024).
  2. Hogarth, C. A., Roy, A., Ebert, D. L. Genomic evidence for the absence of a functional cholesteryl ester transfer protein gene in mice and rats. Comp Biochem Physiol B Biochem Mol Biol. 135 (2), 219-229 (2003).
  3. Ong, J., et al. Renal sensory nerves increase sympathetic nerve activity and blood pressure in 2-kidney 1-clip hypertensive mice. J Neurophysiol. 122 (1), 358-367 (2019).
  4. Chelko, S. P., Schmiedt, C. W., Lewis, T. H., Lewis, S. J., Robertson, T. P. A novel vascular clip design for the reliable induction of 2-kidney, 1-clip hypertension in the rat. J Appl Physiol. 112 (3), 362-366 (2012).
  5. Guo, X., et al. LDL receptor gene-ablated hamsters: A rodent model of familial hypercholesterolemia with dominant inheritance and diet-induced coronary atherosclerosis. EBioMedicine. 27, 214-224 (2018).
  6. Li, P., Chen, P. M., Wang, S. W., Chen, L. Y. Time-dependent expression of chymase and angiotensin converting enzyme in the hamster heart under pressure overload. Hypertens Res. 25 (5), 757-762 (2002).
  7. Hall, S. K. Acute renal vascular occlusion: An uncommon mimic. J Emerg Med. 11 (6), 691-700 (1993).
  8. Cui, Y., et al. An antihypertensive drug-AT1 inhibitor attenuated BRCA development promoted by chronic psychological stress via Ang II/PARP1/FN1 pathway. Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis. 1870 (3), 167031(2024).
  9. Salguero, G., et al. Renovascular hypertension by two-kidney one-clip enhances endothelial progenitor cell mobilization in a p47phox-dependent manner. J Hypertens. 26 (2), 257-268 (2008).
  10. Suzuki, H., Ikezaki, H., Hong, D., Rubinstein, I. PGH2-TxA2-receptor blockade restores vasoreactivity in a new rodent model of genetic hypertension. J Appl Physiol. 88 (6), 1983-1988 (2000).
  11. Lu, H., et al. Subcutaneous angiotensin II infusion using osmotic pumps induces aortic aneurysms in mice. J Vis Exp. (103), e53191(2015).
  12. Ji, H., et al. Paradoxical sex differences in a hamster model of angiotensin II-dependent hypertension and associated renal injury. Biol Sex Differ. 16 (1), 86(2025).
  13. Jordania da Silva, V., et al. Obesity induction in hamster that mimics the human clinical condition. Exp Anim. 66 (3), 235-244 (2017).
  14. Bhathena, J., et al. Diet-induced metabolic hamster model of nonalcoholic fatty liver disease. Diabetes Metab Syndr Obes. 4, 195-203 (2011).
  15. Shiota, N., et al. Chymase is activated in the hamster heart following ventricular fibrosis during the chronic stage of hypertension. FEBS Lett. 406 (3), 301-304 (1997).
  16. Joyner, W. L., Mohama, R. E., Gilmore, J. P. Specificity of arginine vasopressin and angiotensin II for microvessels in the hamster cheek pouch after the induction of renovascular hypertension. Microvasc Res. 35 (1), 8-20 (1988).
  17. Ansary, T. M., et al. Effects of the selective chymase inhibitor TEI-F00806 on the intrarenal renin-angiotensin system in salt-treated angiotensin I-infused hypertensive mice. Exp Physiol. 103 (11), 1524-1531 (2018).
  18. Li, M., et al. Involvement of chymase-mediated angiotensin II generation in blood pressure regulation. J Clin Invest. 114 (1), 112-120 (2004).
  19. Kinoshita, I., et al. Increase in chymase-positive mast cells in recurrent pleomorphic adenoma and carcinoma ex pleomorphic adenoma of the parotid gland. Int J Mol Sci. 22 (23), 12613(2021).
  20. Dell'Italia, L. J., Collawn, J. F., Ferrario, C. M. Multifunctional role of chymase in acute and chronic tissue injury and remodeling. Circ Res. 122 (2), 319-336 (2018).

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