방법 논문

쥐의 신장 허혈-재관류 손상 중 레이저 반점 조영 영상으로 모니터링되는 미세혈관 관류

DOI:

10.3791/70762

⸱

2026년 2월 27일

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Cardiology, First Affiliated Hospital & Cardiovascular Research Center, Shantou University Medical College

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

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마우스에서 오른쪽 신장 절제 후 일측 신장 허혈-재관류 시 신장 미세혈관 혈류 변화를 모니터링하기 위해 레이저 스펙클 대조 영상 시스템을 사용하였습니다.

초록

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레이저 스펙클 조영 영상(LSCI)은 넓은 부위에 걸친 표재성 혈액 관류를 측정하는 비침습적 기법입니다. LSCI는 높은 시공간 해상도를 통해 영상 영역 내 다양한 영역 간 이질적인 혈류 변화를 반정량화합니다. 여기서는 LSCI가 마우스에서 일측성 신허혈-재관류 손상(IRI) 시 혈류를 기록하는 기법을 시연합니다. 오른쪽 신장 절제술 후에는 마우스의 위치와 LSCI 시스템 대물렌즈의 초점을 조정하여 왼쪽 신장이 시야에 들어오도록 했습니다. LSCI 스캔은 신장 허혈 전, 중, 후에 시행되었습니다. 더 나아가, 관심 영역(ROI)을 선택함으로써 해당 영역의 혈류를 동시에 모니터링했습니다. LSCI 방법은 신장의 미세혈관 관류를 시각화하고 혈류를 실시간으로 매핑할 수 있게 합니다. 이 방법은 미세혈관 혈류를 모니터링하고, 마우스, 신장 IRI 또는 유사한 동물 모델 중 재관류 속도론과 공간적 균질성에 대한 개입의 효과를 평가하는 데 활용될 수 있습니다.

서론

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허혈-재관류 손상(IRI)은 급성 신장 손상(AKI)의 주요 원인 중 하나로, 환자들의 높은 이환율과 높은 사망률과 연관되어 있습니다 1,2. 신장 혈역학 변화는 IR 유발 AKI1의 핵심 요인 중 하나입니다. IR 유발 미세순환 기능 장애는 손상 발생의 주요 원인으로, 세포의 산소 결핍과 미토콘드리아 기능 장애를 초래합니다 3,4. 따라서 혈류 변화를 실시간으로 모니터링하는 것은 신장의 허혈 또는 재관류를 성공적으로 보장하고 이 질환의 동물 모델에서 IRI의 정도를 평가하는 효과적인 방법입니다.

조직의 미세혈관 관류를 측정하는 여러 기법이 있으며, 여기에는 레이저 도플러 플로우메트리(LDF)5, 니코틴아마이드 아데닌 디뉴클레오타이드 탈수소효소(NADH) 자가형광 영상 6,7,8....

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프로토콜

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모든 동물 시술은 NIH의 실험동물 관리 및 사용 가이드와 실험동물 관리 및 사용 가이드를 준수했으며, 산터우 대학교 의과대학의 기관 동물 관리 및 사용 위원회의 승인을 받았습니다. 성별 및 균주 기반 IRI 효과 차이를 제거하기 위해 연구에는 수컷 C57BL/6N 쥐만 사용되었다. 모든 쥐는 나이와 체중에서 일치하도록 하여 유사한 결과를 얻었습니다. n=5의 표본 크기가 사용되었으며, 이는 이전 LSCI를 이용한 기술적 검증 방법론 연구와 일치합니다21. 동물들은 인도적인 돌봄을 받았고, 실험 후CO2 흡입으로 안락사되었다. 시약과 사용된 장비는 재료표에 나열되어 있습니다.

수술 시작 전에 레이저 스펙클 대조 영상 시스템을 켜세요. 이 연구에 사용된 시스템은 785nm 레이저로 작동합니다. 수술 부위 약 15-20cm 위로 작업 거리를 설정하세요. 이 시스템은 공간 대비 알고리즘을 기반으로 레이저 스펙클 관류 유닛(LSPU)의 혈류를 계산합니다. 진행 전에 기기가 예열되고 안정적인지 확인하세요.

1. 동물 준비 및 개복술

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결과

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이 논문은 IR 유발 AKI 시 신혈류 변화를 탐지하는 것을 목표로 했습니다. 따라서 우리는 오른쪽 신장 절제술(그림 1A)과 반대쪽 신장에 대한 IR 수술(그림 1B)을 포함하는 일반적인 마우스 모델을 사용했습니다. IRI 중 혈류 모니터링이 실시간으로 필요했기 때문에, 쥐에 대한 모든 조작은 전체 과정 내내 기기 영역에서 수행되었습니다(그림 1C).

기기 매개변수를 설정하고 시야각을 조정한 후, 먼저 30분간 혈류 측정을 실시하여 신장 미세혈관 관류의 기초 수준을 모니터링했습니다. 초기 30분 동안 쥐의 신장 미세혈관 내 혈류는 점차 안정되었습니다(그림 2A-C.......

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토론

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이 연구는 LSCI 시스템을 활용해 쥐에서 IRI 중 신장 미세혈관 혈류 역학을 실시간으로 고해상도로 시각화하는 방법을 설명합니다. 이 프로토콜은 LDF와 같은 공간 해상도가 제한된 기존 종말 측정이나 방법보다 신장 미세순환 내 지역적 이질성을 포착하는 2차원 관류 지도를 제공함으로써 상당한 이점을 제공합니다. 수술 중 실시간 모니터링을 위한 LSCI의 효율성과 사용성은 이 방법의 주요 강점입니다.

수컷 마우스의 허혈 전, 중, 후 혈류 변화를 모니터링한 결과, 허혈 30분 후 재관류 시 신장 미세혈관 혈류가 기본 수준으로 돌아가지 못하며, 신장 폐문과 근위 또는 원위 부위에 이질성이 존재함을 발견했습니다. 결과는 쥐11번에서 얻은 결과와 일치합니다. 초기 고혈증 후 지속되는 저관류 패턴은 대뇌 모델21에서 관찰된 미세혈관 반응과 유사.......

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공개 사항

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저자들은 공개할 이해 상충이 없습니다.

감사의 글

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이 연구는 광둥성 대학 혁신 팀 연구 프로그램(2022KCXTD009)의 지원을 받았습니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
흡수기 캐니스터 (마취용)선전 라이월 바이오텍 유한회사, 중국10-0210
알코올, 의료 (75%)헝글리야, 신장, 중국해당 없음피부 소독제
마취용 증기미드마크https://www.midmark.com/animal-health/products/anesthesia/detail/matrx-vip-3000-veterinary-vaporizer
면봉칭다오 하이누오 생물공학 유한회사, 중국https://www.hainuocn.com/index/detail/448.html
제모 크림비트https://www.veet.com.cn/jingchun/whx
거즈 붕대위너 메디컬 유한회사, 선전, 중국https://www.winnermedical.com/gauze-bandage.html
온열 패드런추 딩셩 난방기기 유한회사, 중국HD-1902체온 유지를 위해
아이오도포르 용액중국 진셴 타이신캉https://www.11467.com/nanchang/co/120661.htm피부 소독제
이소플루란RWD 생명과학 유한회사, 중국R510-22-10흡입 마취제
레이저 스펙클 대비 영상(LSCI) 시스템후베이 순웨이광전자기술유한회사, 중국심 BFI HR 프로무어FLPI-2 동등한 시스템
멜록시캄칠루 동물건강제품유한회사, 중국.https://en.qiludb.com/companion_animal/500.html체중 kg당 0.2 mg; 진통제
마이크로 클램프상하이 의료기기(그룹) 유한회사, 중국W40140혈관 클램프
생리식염수 (염화나트륨 0.9%)시센 제약유한회사, 중국https://www.cisen-pharma.com/index/shows?catid=42&id=62
실크 브레이드 스튜어 (6-0)양저우 푸다 의료기기 유한회사, 중국http://www.fdma.com.cn/products_detail/12.html혈관 연결에 대해
실크 브레이드 스튜어 (7-0)위고 테루모(웨이하이) 의료제품 유한회사, 중국https://www.weigaoholding.com/상처 봉합을 위해서는 곡선 바늘을 사용하는 흡수성 없는 수술용 봉합사를 사용합니다
주사기 (1 mL)산둥 안데헬스케어 어퍼러터스 유한회사, 중국https://www.andehealthcare.com/html/chanpinzhanshi/Medication-Delivery/syringes/131.html26G 바늘로
트리브로모에탄올시그마-올드리치T48402-100G2.5% 용액; 주입 마취제

참고문헌

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Weight, S. C., Bell, P. R., Nicholson, M. L. Renal ischaemia-reperfusion injury. Br J Surg. 83 (2), 162-170 (1996).
  2. Schrier, R. W., Wang, W., Poole, B., Mitra, A. Acute renal failure: Definitions, diagnosis, pathogenesis, and therapy. J Clin Invest. 114 (1), 5-14 (2004).
    3. ....

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