이 연구는 자가유선정맥(IMV)을 이용한 세 가지 이중 혈관 관상동맥 우회 이식(CABG) 돼지 모델을 성공적으로 확립하였습니다. 원래 LAD와 LCX가 연결되지 않았기 때문에, 이 모델은 이론적으로 관상동맥 혈류를 보존하며, 향후 경쟁 유동 관련 정맥 이식편 변화 연구의 기술적 기반을 제공할 수 있습니다.
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이 연구는 자가유선정맥(IMV)을 이용한 세 가지 이중 혈관 관상동맥 우회 이식(CABG) 돼지 모델을 성공적으로 확립하였습니다. 원래 LAD와 LCX가 연결되지 않았기 때문에, 이 모델은 이론적으로 관상동맥 혈류를 보존하며, 향후 경쟁 유동 관련 정맥 이식편 변화 연구의 기술적 기반을 제공할 수 있습니다.
복재정맥은 관상동맥 우회 이식술(CABG)에서 가장 흔히 사용되는 관관 중 하나입니다. 하지만 높은 장기 실패율은 임상적 효능을 제한합니다. 혈역학적 요인이 정맥 이식편 실패(VGF)를 유발하는 것으로 널리 알려져 있으나, 정확한 기전은 여전히 명확하지 않습니다. 현재 쥐 총경동맥 교차정맥 이식 모델이 VGF 연구의 주요 동물 모델로 사용되고 있습니다. 그러나 쥐와 인간 간 심혈관 생리학과 혈역학의 상당한 차이가 연구 결과의 임상적 전환을 제한합니다. 돼지는 심혈관 해부학과 생리학이 인간과 매우 유사하기 때문에 심혈관 연구에 이상적인 동물 모델입니다. 본 연구에서는 자가적 좌우 내유정맥(IMV)을 사용하여 세 가지 이중 혈관 CABG 돼지 모델을 구축하였으며, 한 이식편은 대동맥에서 좌전하행관상동맥(LAD)으로, 다른 이식편은 대동맥에서 좌측 순환관상동맥(LCX)으로 문합되었다. 수술 중 초음파 검사에서 대표 동물의 두 IMV 이식편 모두 유혈이 확인되었고, 수술 후 컴퓨터 단층촬영 혈관조영술(CTA)에서는 대동맥에서 LAD로 이어진 IMV 이식편의 개열성이 명확히 확인되었습니다. 따라서 본 연구는 향후 VGF 연구를 위한 대형 동물 CABG 모델을 기술적으로 실현 가능한 접근법으로 설명합니다.
복재정맥은 관상동맥 우회 이식술(CABG)의 가장 중요한 관로원 중 하나로 남아 있는데, 이는 그 접근성, 길이, 그리고 기술적 다양성 때문입니다1. 그러나 복재정맥 이식은 CABG2 후 10년 동안 최대 61%의 실패율을 보입니다. 이로 인해 반복적인 혈관 재생 필요성이 증가하고 병원 내 사망 위험이 높아집니다. 최근 몇 년간 축적된 증거에 따르면, 특히 경쟁 흐름과 비정상적인 벽 전단 응력과 같은 혈역학적 요인이 후기 이식편 실패의 주요 원인임을 시사합니다 3,4,5. 하지만 적합한 동물 모델의 부족으로 인해 관련 연구에 병목 현상이 생겼습니다. 현재 대부분의 전임상 연구는 주로 쥐, 생쥐, 토끼 등 소동물에 의존하고 있는데, 이는 비용이 저렴하고 기술적으로 접근하기 쉽기 때문이다. 반면 대형 동물 이식 모델은 상대적으로 제한적이다6. 소동물 정맥 이식 모델을 구축하는 가장 일반적인 방법은 총경동맥을 횡단하여 두 절단기를 자가하정맥(7,8,9)으로 연결하는 것입니다. 그러나 소동물과 인간 간 심박수와 혈압의 상당한 차이로 인해,10 소동물 모델에서 도출된 결과가 인간의 병태생리학적 메커니즘을 완전히 반영하지 못할 수 있습니다.
돼지는 심장 크기, 관상동맥 해부학, 수술 처리 방식 등 인간 심장과 매우 유사하기 때문에 심혈관 수술에 이상적인 모델입니다11,12. 또한 돼지와 인간의 관상동맥은 해부학적, 혈류역학적 특성 면에서 매우 유사하며, 돼지는 정맥이식 질환의 병리학적 표현형을 재현하는 것으로 나타났다13,14. 따라서 돼지 모델에서 정맥 이식을 이용한 CABG를 수행하는 것은 VGF 연구를 위한 우수한 동물 모델을 제공할 수 있습니다.
본 연구에서는 양측 자가내유선정맥(IMV)을 사용하여 Bama 미니어처 돼지 모델에서 세 가지 펌프 내 이중 혈관 CABG 모델을 구축하였습니다. 한 편의 IMV 이식편은 대동맥에서 좌전하행관상동맥(LAD)으로, 다른 한 편은 대동맥에서 좌측 원근접관상동맥(LCX)으로 시공되었습니다. 대표적인 모델에서는 수술 중 초음파 평가로 두 정맥 이식편의 개활성이 확인되었고, 수술 후 CTA CT에서 대동맥에서 LAD로 이어진 IMV 이식편의 개활성이 확인되었습니다. 특히, 이 모델에서는 표적 관상동맥이 결찰되지 않았습니다. 따라서 이 모델은 목표 관상동맥 내 경쟁 유류가 이식편 혈역학과 이식편 실패에 미치는 영향을 조사하는 데 가장 적합합니다. 그러나 본 연구에서는 표적 관상동맥의 경쟁 유량이 직접 측정되지 않았습니다. 따라서 본 연구는 주로 모델 구축의 기술적 실현 가능성을 입증합니다.
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본 연구의 동물 실험은 중국의학과학원 푸와이병원 기관동물관리 및 이용 위원회(IACUC)의 승인을 받았습니다(승인 번호 0110-1-10-ZX(X)-07). 모든 절차는 동물 복지 규정과 윤리 지침을 엄격히 준수하여 관련 기준을 준수하도록 했습니다. 시약과 사용된 장비는 재료표에 나열되어 있습니다. 이 모델을 구축한 목적은 경쟁 흐름이 VGF에 미치는 영향을 조사할 잠재적 플랫폼을 제공하는 것이었습니다. 따라서 관상동맥 우회 이식이 완료된 후, 원래의 관상동맥은 문합 부위에 근접적으로 연결되지 않았습니다.
모든 절차를 기관의 생물안전 및 동물 복지 규정에 따라 수행하십시오. 날카로운 도구, 전기수술용 기기, 항응고혈, CPB 회로, 생물학적 물질을 적절한 개인 보호 장비를 사용하여 다루세요. 전기수술기를 사용하기 전에 충분한 접지가 있는지 확인하세요. 전신 간파린화 후와 CBB 시작 전에는 ACT를 면밀히 모니터링하세요. CPB를 시작하기 전에 모든 캐뉼라와 체외 라인의 공기 제거를 완전히 제거하여 공기 색전증 위험을 줄이세요.
1. CABG를 위한 동물 준비
2. 마취 및 모니터링
3. 외과적 노출
4. 두 개의 자가 IMV 도관 수확
5. 심폐우회술(CPB) 설치 및 시작
6. 대동맥 교차 클램프 및 심마비
7. IMV 이식편의 원위 문합
8. IMV 이식편의 근위 문합
9. 재관류, CPB 이단 및 도관 제거
10. 지혈 및 흉부 폐쇄
11. 수술 후 관리 및 추적 관찰
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세 마리의 바마 미니어처 돼지인 P1, P2, P3가 이중 혈관 CABG 수술을 받았습니다. 세 마리 모두 7일 이상 생존했습니다. 그림 1은 주요 수술 단계를 보여줍니다. 여기에는 정중 흉골 절개술, 양측 자가혈관 채취, 주요 혈관 노출을 위한 심낭 절개술, 대동맥을 통한 심마비 용액 전달, 얼음 슬러시로 심장 냉각, 이중 혈관 CABG를 위한 원위 및 근위 문합, CPB 이축, 이식편 개완성 초음파 평가, 흉부 폐쇄 등이 포함됩니다. 그리고 수술 후 CTA를 포함합니다.
한 대의 대표 동물에서 수술 중 초음파 평가와 수술 후 CTA가 수행되었습니다. 그림 2A 는 대동맥-LCX 및 대동맥-LAD 이식편 모두에서 혈류 신호를 수술 중 초음파로 감지할 수 있음을 보여주며, 두 이식편의 즉각적인 기술적 개성을 뒷받침합니다. 그림 ...
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본 연구에서는 양측 자가면역 검사(IMV)를 사용하여 세 가지 이중 혈관 CABG 돼지 모델을 구축하였습니다. 두 개의 IMV 이식편 중 하나는 대동맥에서 LCX로 우회하는 데 사용되었고, 다른 하나는 대동맥에서 LAD까지 우회하는 데 사용되었습니다. 복재정맥이 CABG의 표준 임상 정맥 관로이지만, Bama 미니어처 돼지의 대재정맥이 너무 짧아 대동맥에서 LAD로, 대동맥에서 LCX로 우회하는 데 장력 없이 두 개의 자유 이식을 제공하지 못했기 때문에 IMV가 선택되었습니다. 성공적인 모델 구축을 위해서는 무외상 IMV 수확, 헤파린-파파베린 식염수를 이용한 관로 경련 예방, CPB의 안정적 설치, 적절한 심근 보호, 원위 및 근위 문합의 신중한 구축, 그리고 수술 후 집중 모니터링 등 여러 기술적 단계가 필수적입니다. 이 모델의 핵심 특징은 CABG 후 원위 문합 부위의 근위부에 연결되지 않은 천연 LAD와 LCX가 없다는 점입니다. 따라서 이 모델은 자연 관상동맥...
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저자들은 이해 상충이 없음을 선언합니다.
이 연구는 중국 국가중점연구개발프로그램(2023YFF0724701), 중국과학기술부 국가중점연구개발 프로그램의 최전선생명공학중점프로젝트(2023YFC3404300; 장핑 송 제공), 중국 의학과학원 푸와이병원 중앙고등병원 임상 연구 기금, 그리고 소아 정형전소 심장이식을 위한 외계 다유전자 편집 기증자 돼지 심장 전임상 연구의 후원을 받았습니다. 심부전(2025-GSP-ZD-4), 중국의학과학원 푸와이병원 국가심혈관질환 중점연구소 프로젝트, 정형전소 심장 이종이식의 장기 생존을 위한 약물 표적 선별 및 개발(2025-GSP-GG-42).
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