이 프로토콜은 정중 복강술 을 통한 배선 보정 부분 결찰을 이용해 점진적 분절 요관 협착을 유도하는 재현 가능한 쥐 모델을 설명합니다. 요관을 감싸는 6-0 결찰과 금속 보정 와이어는 명확한 잔류 내강을 생성하여 폐색의 심각도를 즉시 기능적으로 확인할 수 있게 합니다.
이 프로토콜은 정중 복강술 을 통한 배선 보정 부분 결찰을 이용해 점진적 분절 요관 협착을 유도하는 재현 가능한 쥐 모델을 설명합니다. 요관을 감싸는 6-0 결찰과 금속 보정 와이어는 명확한 잔류 내강을 생성하여 폐색의 심각도를 즉시 기능적으로 확인할 수 있게 합니다.
요관 협착은 재건 비뇨기과에서 여전히 큰 도전 과제이며, 의료성 손상, 만성 염증, 외상, 선천적 기형 또는 방사선 치료로 인해 발생할 수 있습니다. 이러한 병변은 종종 진행성 폐쇄성 요로병증과 신장 기능 상실로 이어집니다. 내시경 및 외과 기술의 발전에도 불구하고, 요관 협착은 여전히 해결이 어렵고, 신장 실질에 미치는 재형성 효과는 지속적인 연구 대상이라 견고한 전임상 모델의 필요성을 강조합니다. 본 연구는 정중선 복강술 을 통한 와이어 보정 부분 결찰을 이용해 다양한 정도의 분절 요관 협착을 통제할 수 있는 재현 가능한 쥐 모델을 확립합니다. 이 프로토콜은 기능적·해부학적 수준에서 섬유성 협착을 근사하면서 명백한 허혈 손상을 최소화하고 요관의 연속성과 함께 거시적 조직 생존성을 유지하도록 하는 요관의 분절적이고 비횡단적인 수축을 가능하게 합니다. 동물 간 및 외과의사 간 변동성이 낮은 신뢰할 수 있는 실험 플랫폼을 제공함으로써, 이 접근법은 요관 협착 질환에 대한 생체분자 기전, 생체재료, 영상 기법, 재건 기법에 대한 중개 연구를 지원합니다.
요관 협착은 비교적 흔하며 비뇨기과에서 상당한 도전 과제를 제공합니다. 결석 질환 1,2,3 환자 중 내시경 시술 후 최대 4.9%에서 보고되며, 신장 이식 수혜자와 같은 고위험군에서는 최대 7%까지 영향을 받을 수 있습니다4. 많은 협착이 외과적 손상이나 의학적 개입으로 인해 발생하지만, 비의인성 원인도 중요한 비중을 차지합니다. 여기에는 만성 염증, 요로 감염, 신체적 외상, 선천적 이상, 방사선 치료등이 포함됩니다 5,6. 이러한 원인들은 궁극적으로 요로 폐색, 반복 감염, 통증, 결석 형성, 그리고 치료하지 않을 경우 되돌릴 수 없는 신장 기능 상실로 이어질 수 있습니다. 영향을 받은 환자들은 기관 코호트와 체계적 문헌고찰 모두에서 나타나듯 이환율과 삶의 질 저하를 경험하는 경우가 많습니다 5,7,8. 장기적인 부담은 상당하다; 요관경 결석 수술 후 요관 협착이 있는 다기관 환자 집단에서, 25%의 경우 영향을 받은 쪽 신장 절제술이 필요했으며, 이는 이 상태의 상당한 이환율을 강조했다9.
이러한 임상 부담은 관련 생체분자 과정 연구를 가능하게 하고 치료 최적화에 도움이 될 수 있는 견고한 전임상 모델의 필요성을 강조합니다. 가장 일반적인 치료 방법은 확장술이나 레이저 절개와 같은 내시경 기법과 스텐트 삽입이며, 수술적 재건은 더복잡한 경우에만 사용됩니다. 초기 예후가 개선되었음에도 불구하고, 재발과 재협착은 여전히 문제입니다. 중재 후 재발률은 11%에서 40% 사이이며, 많은 환자가 내구성 완화와 장기 보호를 위해 여러 차례 수술이나 장기 스텐트 삽입이 필요합니다11,12. 치료 성공률은 협박 부위, 길이, 병인, 이전 치료 세부 사항에 의해 영향을 받습니다; 최근 여러 리뷰와 대규모 코호트 연구들은 개선된 기법과 더 깊은 기전적 이해의 필요성을 강조합니다 4,5,13.
효과적인 중개 연구는 인간 요관 협착 질환의 섬유화 기전, 조직병리학적 특징, 해부학적 맥락, 그리고 상류 신장 과정을 정확히 재현하는 실험 모델이 필요합니다. 이 중 설치류 모델은 요관 섬유증과 신장 기능 손실을 연구하고 항섬유화 중재 및 재건 전략을 평가하는 신뢰할 수 있는 플랫폼이 되었습니다 6,14,15,16,17. 이 모델들의 병태생리학적 기초는 Chevalier 등에 의해 제시되었으며, 이들은 쥐에서 신간질성 섬유증과 폐쇄성 신병증의 재현 가능한 모델로서 단측 요관 폐색(UUO)을 검토하며 요관 폐색의 다양한 전략을 검토했다6.
이러한 기반 위에 현대 모델들은 장애물의 수준과 패턴을 정교하게 다듬어왔습니다. Vroomen 등은 비가역적 전기천공을 이용해 신장 흉터가 있는 부분 일측 요로 폐색을 유도하는 기술적으로 안전한 접근법을 도입했다14. 마찬가지로, Chen 등은 가변 혈역학 조건 하에서 섬유증 회귀의 동적 연구를 가능하게 하는 가역 UUO 모델을 발전시켰다15. Nan 등과 Khater 등은 부분 폐쇄에서 요관 섬유증 진행과 치료 조절을 촉진하는 분자 연쇄 반응을 추가로 밝혔다16,17.
완전 요관 결찰, 분절 절제, 장요근 매장, 열손상에 의존한 초기 모델들은 종종 통제되지 않고 표준화되지 않은 폐색 정도, 광범위한 허혈, 괴사를 초래하여 점진적 폐색보다는 심한 신실질 위축으로 이어졌습니다. Chevalier 등과 Thornhill 등이 설명한 이 접근법들은 폐쇄성 신병증에 대한 귀중한 기전적 통찰을 제공했으나, 임상 양성 요관 협착 질환의 국소적 섬유성 협착을 재현하지는 못했다 6,18. 조직 생존성과 신장 요폐색의 정도가 명확히 보존된 보정된, 비횡단 분절 협착을 생성하는 단순하고 표준화된 설치류 모델은 여전히 부족합니다.
이 격차를 해소하기 위해 본 연구는 쥐에서 부분 요관 협착의 통제된 유도를 위한 표준화된 수술 프로토콜을 수립합니다. 이 모델은 재현 가능하고, 해부학적으로 정밀하며, 재건 비뇨기과, 수술 중 영상 평가, 조직공학 응용 등 전임상 연구에 활용할 수 있도록 설계되었습니다. 수술자 간 변동성을 최소화하고 임상적으로 중요한 섬유화 협착을 복제함으로써, 이 모델은 요관 협착 질환의 기전적 이해를 증진하고 치료 개발을 가속화할 수 있는 번역 플랫폼을 제공합니다.
실제로는 연구 질문에 맞는 적절한 교정 와이어 직경을 선택하여 장애 정도를 조정할 수 있습니다. 직경이 큰 경우(예: 0.65 mm)는 거의 생리적인 소변 흐름을 가진 경미한 부분 폐색을 근사히 나타내며, 더 작은 직경(0.30–0.20 mm)은 유량이 크게 감소한 고등급 폐색을 모델로 합니다. 더 나아가, 이 외과적 접근법은 급성 말기 모델로 즉각적인 혈역학 및 기능 변화를 연구하거나, 만성 조직 재형성, 섬유화 진행, 장기 신장 적응을 연구하는 생존 실험에 적용될 수 있습니다.
이 모델에서는 6-0 결사를 고정한 직경의 금속 교정 와이어로 요관에 묶은 후 와이어를 제거하여 와이어 크기에 해당하는 잔여 내강을 남겨 부분 폐색을 달성합니다. 이 설계는 신장 기능 요로와 직접 연관될 수 있는 단계별 기하학적 조절 협착을 가능하게 합니다.
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여기서 설명된 모든 동물 활동은 인증된 시설에서 수행되었으며, 독일 카를스루에에 위치한 바덴뷔르템베르크 지역 의회의 기관 동물 관리 및 이용 위원회(IACUC)의 승인을 받았습니다. 실험동물은 기관 프로토콜과 독일의 동물복지 관련 법률, 그리고 유럽공동체 이사회(2010/63/EU) 및 동물 연구: 생체 내 실험 보고(ARRIVE) 지침에 따라 취급되었습니다. 수컷 스프래그 도울리 쥐(평균 체중: 400g)는 표준 조건 아래 동물 시설에서 7일간의 적응 기간을 거친 후 사용되었습니다. 시약과 사용된 장비는 재료표에 나열되어 있습니다.
1. 마취 및 진통
2. 수술 부위 및 기기 준비
3. 정중 복강 수술을 통한 접근법
4. 왼쪽 요관의 식별 및 동원

그림 1: 염료 보조 좌측 요관 식별 및 이동. 초록색 화살표는 신장 주사 부위를 나타냅니다. 회색 화살표는 순진한 요관을 나타냅니다. 파란 화살표는 염료로 구분된 요관을 나타냅니다. 검은 상자는 이후 확대된 영역을 나타냅니다. (A) 정중 복강 절개 수술 후 왼쪽 후복막 노출. (B) 염료 보조 요관 경계 측정. (C) 둔기 박리는 요관을 주변 조직에서 움직이게 합니다. (D) 신장 골반에서 방광요관 접합부까지 완전히 노출된 왼쪽 요관. (E) 주사기와 메틸렌 블루를 포함한 설명된 단계의 도식. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.
5. 금속 와이어를 이용한 좌측 요관의 원위 보정 부분 결찰

그림 2: 금속 와이어를 이용한 좌측 요관의 원위 보정 부분 결찰. (A) 원위 요관이 오버홀트 클램프로 격리되고 상승됨; 6-0 봉합사를 밑에 삽입했습니다. (B) 결찰 내에서 요관과 평행하게 위치한 교정 와이어와 슬라이딩 매듭을 이용한 결찰. (C) 전선 빼기, 표준화된 잔류 루멘만 남기. (D) 요관(파란색), 교정 와이어(회색), 결렬(검은색)으로 설명된 단계의 도식적 그림. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.
6. 오른쪽 요관의 식별 및 동원

그림 3: 염료 보조 오른쪽 요관의 식별 및 가동. (A) 조영제 보조 요관 경계 측정을 동반한 오른쪽 후복막 노출. (B) 둔기 박리, 요관을 주변 조직에서 움직일 수 있습니다. (C) 설명된 단계의 도식적 설명. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.
7. 와이어 없이 슬라이딩 매듭을 이용한 오른쪽 요관의 근위 완전 결찰

그림 4: 와이어 없이 슬라이딩 매듭을 이용한 오른쪽 요관의 근위 완전 결찰술. (A) 오버홀트 클램프로 격리 및 상승된 근위 요관; 6-0 봉합사를 밑에 삽입했습니다. (B) 슬라이딩 매듭을 이용한 와이어 없이 완전 결찰. (C) 설명된 단계의 도식적 설명. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.
8. 부분 및 완전 요관 폐색의 기능적 검증

그림 5: 부분 및 완전 요관 폐색의 기능적 검증. (A) 부분 폐색: 염료 착색 및 식염수 세척은 원위 요관 충전과 요도 배출을 나타내어 잔류 개완을 나타냅니다. (B) 거의 완전한 폐색: 원위 염료가 없고, 결찰 상류에서 부풀어 오른 근위 요관. (C) 신장 한 쪽 30분 이상 소변량을 모세관 채취하면 생리적 조건에서 완전한 폐색에 이르기까지의 소변량이 점진적으로 감소하는 것을 보입니다. (D) (1) 결찰 직경, (2) 외부 요관 직경, (3) 내요관 직경, (4) 요관 벽 두께의 현미경 측정. 별표는 탐색적 유의수준을 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.
9. 최종 단계와 고려사항
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보정된 결합 기법은 모든 실험군에서 직경에 따라 소변 흐름이 감소하는 결과를 낳았습니다. 양쪽 신장을 이용해 총 14마리의 쥐에서 소변 흐름을 평가하여, 부분 폐색 수준당 5개의 장기(직경 0.65, 0.55, 0.30, 0.20 mm)에서 측정이 이루어졌습니다. 또한, 한쪽에는 샴 치료를 받은 4마리의 동물이 포함되었으며(요관은 이동되었고, 느슨하고 조임 없는 공기 결사는 철사 없이 묶음), 다른 쪽은 완전 폐쇄(철사 삽입 없이 완전한 폐쇄를 위한 결찰)를 받은 동물 4마리가 검증 목적으로 포함되었습니다. 소변 생성은 각 신장마다 30분간 절단된 요관 절단 부위에서 유리 모세혈관으로 소변을 수집하여 정량화하였다(그림 5C, 표 1).
0.65mm 교정 와이어로 부분 결합을 했을 때 소변 흐름이 경미하게 감소하여 평균 67 μL로 감소하...
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본 연구는 쥐의 한쪽 요관 협착을 중간선 복강 절개술과 보정된 부분 결찰을 통해 유도하는 재현 가능한 외과적 방법을 확립하여, 기능적·해부학적으로 양성 인간 요관 협착과 유사한 기능적·해부학적 조직 생존성을 보존하는 분절 요관 협착을 의미합니다.
임상적으로 요관 협착 질환은 상부 기관 폐색과 장기적인 기능 손실, 주로 병원성 손상, 외상 또는 염증 후에 발생하는 신장 질환의 주요 원인으로 남아있습니다.
개복, 복강경, 로봇 수술과 같은 여러 재건 기법이 개발되었지만, 최근 리뷰에서는 골반성형술 후 재발률이 2.4%에서 19%, 요관진루루 후 4.5%에서 8.3%, 요관 재이식 후 2.3%에서 11%까지 다양하며, 장기 수술 성공에 지속적인 어려움이 있음을 보여줍니다5. 로봇 재건에 관한...
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이해 상충은 선언되지 않았습니다. 구체적인 자금 지원은 받지 못했습니다. 동물 이용 승인은 바덴뷔르템베르크 지역 위원회(IACUC 35-9185.81/G-62/23)입니다.
저자들은 바덴뷔르템베르크 과학연구예술부(MWK)와 독일연구재단(DFG)이 INST 35/1314-1 FUGG 및 INST 35/1503-1 FUGG를 통해 지원SDS@hd한 데이터 저장 서비스에 감사드립니다. 더불어, 저자들은 독일 하이델베르크 국립종양질환센터(NCT)의 체계적인 박사후 연구원 프로그램과 외과 종양학 프로그램을 통해 지원해 주신 데 깊이 감사드립니다. 또한 바덴뷔르템베르크 주 의회가 승인한 혁신 캠퍼스 헬스 + 라이프 사이언스 얼라이언스 하이델베르크 만하임에 대한 국가 자금 지원을 인정합니다. 이 프로그램은 알렉산더 스터디에-피셔의 구조화된 박사후 프로그램인 DKFZ, EMBL, 하이델베르크 대학교, 하이델베르크 대학교 병원, 만하임 대학교 병원, 중앙 정신 건강 연구소가 협력하여 진행됩니다. 막스 플랑크 의학 연구소 등이 있습니다. 더 나아가, 만하임 대학교 의료센터 내 DKFZ 헥터 암 연구소의 지원에 감사드립니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 외상 준비 겸자 | 아스쿨라프 | FB395R | DE BAKEY ATRAUMATA 무외상 겸자, 직선 |
| 무딘 오버홀트 클램프 | 아스쿨라프 | BJ012R | 베이비믹터 준비 및 결사 클램프, 구부러짐, 180mm |
| 캐뉼라 | BD (벡턴, 디킨슨) | 301300 | BD 마이크로랜스 3 캐뉼라 20G |
| 모세관 | 시그마 올드리치 | P1174 | 미세모세관, 100 & micro 보정; L |
| 카프로펜 | CP 파마 | 115 | 카프로펜 0.5% (50 mg/mL 희석 1:10) (카프로솔 & 레그) |
| 코튼 울스 스왑 | 아마존 | 아신: B0FPDB8ZGS | 비멸균 면 홀 스왑 (생존 실험용 오토클레이브) |
| 고정봉 | 법제회사 | 500343896 | Y자형 금속 고정봉으로 사용되는 튜닝 포크 |
| 거즈 교환 | 메드룰 | 아신: B09164D1JG | 멸균 거즈 교체 |
| 온열 패드 | 로열 가디니어 | IP67 | 로열 가디니어 히팅 패드 사이즈 S, 20와트 |
| 이소플루란 | 피라말 중환자 치료 | PZN / EAN 09714675 / 4150097146757 | 100% 이소플루란 250 mL |
| 아이소플루란 증발기 | 우노 로에스트바스트스타알 BV | 180000002 | 아이소플루란 증발기 |
| 등장성 염화나트륨 용액 | B. 브라운 | 아신: B007PZJOQ4 | 0.9% 염화나트륨 용액 |
| 케타민 | CP 파마 | 1202 | 케타민 10% (100 mg/mL) |
| 금속 보정 와이어 (직경 0.20 mm) | 쿼크즈만 | 아신: B0DCZBT4LW | Cr20Ni80-Nichrom 금속 와이어 (직경 0.20 mm) |
| 금속 보정 와이어 (직경 0.30 mm) | 레이어 | 4006166052859 | Cr20Ni80-Nichrom 금속 와이어 (직경 0.30 mm) |
| 금속 보정 와이어 (직경 0.55 mm) | 스카이프로 | UPC: 792138793816 | Cr20Ni80-Nichrom 금속 와이어 (직경 0.55 mm) |
| 금속 보정 와이어 (직경 0.65 mm) | 트윗 | 아신: B07WFWNNRM | Cr20Ni80-Nichrom 금속 와이어 (직경 0.65 mm) |
| 메틸렌 블루 0.5% | 프로베팜 | PZN / EAN 10179678 / 4150101796787 | 메틸티오니늄클로리드 프로브블루 5 mg/mL, 10 ml 바이알 |
| 비흡수성 단필라멘트 6-0 합자 | 코로비아 | VP-889-X | 비흡수성 폴리프로필렌에서 만든 단섬유 수술용 봉합사; 바늘은 제거할 수 있습니다 |
| 안과 연고 | 바이엘 바이탈 GmbH | 1578681 | 5% 덱스판테놀 |
| 플라스틱 퍼퓨저 튜브 | M. 쉴링 GmbH | S702NC150 | 연결관 COEX 150cm |
| 준비 가위 | 아스쿨라프 | BC177R | JAMESON 준비 가위, 벤트, 파인 모델, 블런트/블런트, 150 mm (6인치) |
| 강철판 | 마스키넨바우 펠트 GmbH | C010206 | 아연도금 판, 40 x 50 cm, 두께 4.0 mm |
| 통합 바늘이 있는 주사기 | 블프르코트 | BL2509L3yici08 | 30G 바늘이 통합된 1ml 주사기 |
| 자일라진 | CP 파마 | 1206 | 자일라진 0.2% (20 mg/mL 희석 1:10 비율로 2% (자일라베트) |
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