마우스의 제1하악구치 추출을 위한 수정된 접근법을 설명하고, 절차적 효율성과 재현성을 평가하기 위해 기존 접근법과 비교합니다. 이 수정된 접근법은 마우스 하악 치아 소켓 치유 모델을 구축하는 과정에서 절차적 일관성을 향상시키고 기술적 어려움을 줄여줍니다.
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마우스의 제1하악구치 추출을 위한 수정된 접근법을 설명하고, 절차적 효율성과 재현성을 평가하기 위해 기존 접근법과 비교합니다. 이 수정된 접근법은 마우스 하악 치아 소켓 치유 모델을 구축하는 과정에서 절차적 일관성을 향상시키고 기술적 어려움을 줄여줍니다.
치아 소켓 치유 모델(TSHM)은 골 재생의 근저에 있는 분자적 메커니즘을 조사하기 위해 널리 사용되는 동물 모델입니다. 마우스 하악 TSHM은 하악 특이적 병리 과정을 연구하는 데 가치가 있지만, 하악 구치 영역의 해부학적 및 생체역학적 특성으로 인해 이 모델을 구축하는 것은 여전히 기술적으로 어렵습니다. 본 프로토콜에서는 절차적 효율성과 재현성을 높이기 위해 마우스 하악 제1구치 발치를 위한 수정된 접근법을 설명하고, 이를 기존 기술과 비교합니다. 통제된 실험 조건 하에서, 수정된 접근법은 평균 발치 시간을 29분에서 10분으로 유의하게 단축시켰습니다. 또한, 수정된 그룹은 치근 및 치조골 골절을 포함한 발치 관련 합병증이 더 적게 나타나 절차적 일관성이 향상되었음을 보여주었습니다. 마이크로 컴퓨터 단층촬영(μCT) 분석 결과, 초기 치유 과정 동안 발치 소켓 구조의 보존 상태가 개선된 것이 추가로 입증되었습니다. 이러한 결과는 수정된 발치 접근법이 마우스 하악 치아 발치와 관련된 기술적 어려움을 줄이면서 절차적 효율성과 재현성을 향상시킨다는 것을 나타냅니다. 본 프로토콜은 특히 미세수술 경험이 적은 연구자들이 마우스 하악 치아 소켓 치유 모델을 보다 일관되게 구축하는 데 도움이 될 수 있습니다.
치아 소켓 치유 모델(tooth socket healing model, TSHM)은 골 재생을 연구하기 위한 고전적인 모델입니다1. 이 모델은 치조골 내에 까다롭지만 임계점 이하의 손상을 유도하여, 추가적인 처치 없이도 유리한 자연 치유가 가능하게 합니다1. 마우스는 유전적 배경, 인간과 유사한 골 대사, 상대적으로 낮은 번식 비용 및 유지 관리의 용이성으로 인해 모델 생물로 널리 사용됩니다2. 지난 수십 년 동안 유전자 편집 기술의 급격한 발전으로 마우스는 골 재생의 근저에 있는 분자적 메커니즘을 조사하는 데 필수적인 존재가 되었습니다3. 결과적으로, 형질전환 마우스의 구치 추출은 골 재생의 조절 메커니즘을 연구하기 위한 TSHM을 구축하는 데 널리 이용되어 왔습니다4,5,6.
대부분의 이전 연구들은 상악골을 사용하여 마우스 TSHM을 구축해 왔는데4,5,6, 이는 하악골이 상악골보다 기계적으로 더 단단하고 순응도가 낮아7 치아 추출의 기술적 난이도가 높기 때문입니다. 또한, 상악 구치 추출을 위한 수술 부위가 상대적으로 더 접근하기 쉽고, 상악골이 하악골보다 고정하기 쉬워 절차상의 기술적 요구도가 더 낮습니다. 이러한 어려움에도 불구하고, 마우스 하악 제1구치의 굽어 있고 확장된 치근단 형태는 주변 치조골 내에서 기계적 유지를 증가시켜8,9 추출을 더욱 복잡하게 만듭니다 (그림 1). 그럼에도 불구하고, 하악 발치 모델은 골수염, 약물 관련 턱뼈 괴사, 임플란트 골유착, 생체 재료를 이용한 골 재생 등 하악 특이적 병리 과정을 조사하는 데 필수적입니다10,1,12. 따라서 하악 특이적 치아 소켓 치유 모델이 필요한 연구를 위해 마우스 하악 구치를 추출하는 재현 가능하고 신뢰할 수 있는 방법이 중요합니다.

그림 1. 인간과 생쥐의 치아 형태에 대한 도식적 비교.
(A) 성인 인간 치아의 모식도. (B) 청소년기 마우스 하악 제1대구치의 모식도. (C) 성인 마우스 하악 제1대구치의 모식도. 위 도식들은 치조골 내에서 성인 마우스 하악 제1대구치의 기계적 유지력을 증가시키는 요인 치근 형태 및 백세질 분포의 차이점을 강조한다. 법랑질, 상아질 및 백세질은 범례에 표시된 해당 색상으로 나타냈다. 해부학적 특징은 기발표된 기술 내용을 바탕으로 하였다.8,9,15. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭하십시오.
본 연구팀에서 이전에 개발한 치아 추출 기술은 치과용 엘리베이터로 개조된 주사기를 사용합니다13. 이 방법은 마우스의 우측 하악 제1대구치를 성공적으로 추출할 수 있게 하지만, 매우 높은 수준의 기술적 정밀도가 필요하며 숙련되기까지 광범위한 연습이 필요한 가파른 학습 곡선을 가지고 있습니다. 미숙련자의 경우 인접한 해부학적 구조에 의도치 않게 손상을 입힐 수 있습니다. 또한, 좌측 하악 제1대구치를 추출하려면 절차적 능숙도를 확보하기 위해 추가적인 "거울상(mirror-image)" 훈련이 필요합니다. 이러한 어려움은 추출 발치와의 무결성을 손상시키고, 개체 간 치유 결과의 일관성을 떨어뜨리며, 미세 수술 경험이 부족한 연구자들의 모델 접근성을 제한할 수 있습니다.
본 프로토콜은 시술 접근성과 재현성을 향상시키기 위해 수정된 마우스 하악 제1대구치 발치 방법을 설명합니다. 이 프로토콜은 하악 제1대구치 TSHM을 구축하기 위해 8주령 수컷 C57BL/6 마우스에서 검증되었습니다. 수정된 접근법을 기존 기술과 체계적으로 비교하여 시술 효율성, 발치 성공률 및 시술 관련 합병증을 평가했습니다. 또한, 방법 습득 과정에서 발생하는 일반적인 기술적 실패 사례를 분석하여 마우스 하악 TSHM을 구축하는 연구자들에게 실질적인 지침을 제공하고자 하였습니다.
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모든 절차는 쓰촨 대학교 서중국 구강학 대학 윤리 위원회(WCHSIRB-D-2025-18)의 승인을 받았으며, 기관의 동물 관리 지침에 따라 수행되었습니다.
참고: 체중 2–29 g인 8주령 수컷 C57BL/6 마우스를 사용하십시오. 표준 사육 조건(21°C–24°C, 습도 40%–60%, 12시간 명암 주기) 하에서 표준 사료와 물을 자유롭게 섭취하도록 유지하십시오. 재료 표에 나열된 재료와 기구를 사용하십시오. 비교 평가 및 실패 사례 제시를 위해 24마리의 마우스를 사용하십시오. 비교 실험 전 작업자 교육을 위해 추가 마우스를 사용하십시오.
1. 수술 전 준비
2. 수술 과정

그림 2전통적 방식과 수정된 방식의 마우스 하악 제1대구치 발치법 비교.
(A) 굽힌 25 G 바늘을 치주인대에 삽입하여 지렛대로 사용하여 치아를 탈구시키는 기존 발치법의 모식도. (B) 톱니 모양의 안과용 핀셋으로 치관을 잡고 치아의 장축과 평행하게 견인력을 가하는 수정 발치법의 모식도. (C) 엘리베이터로 사용된 25 G 바늘의 굽은 팁 대표 이미지. (D) 마이크로 발치 집게로 사용된 톱니 모양 안과용 핀셋의 대표 이미지. (E) 하악 제1대구치 발치 직후의 발치窩를 보여주는 대표적인 수술 중 이미지; 점선 외곽선은 발치窩를 나타냄. (F) 성공적으로 발치된 하악 제1대구치의 협측 뷰. (G) 동일하게 발치된 하악 제1대구치의 설측 뷰. 스케일 바 = 2 mm (C,D) 및 400 µm (E–G). 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭하십시오.
3. 추출된 치아 및 발치窩(발치窩) 검사
4. 수술 후 관리
5. 실험자 교육
6. 시료 준비
7. µCT 및 분석
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하악 제1대구치 발치와 관련된 해부학적 특징은 그림 1에 나타나 있으며, 기존 및 수정된 발치 접근법은 그림 2A,B에 도식적으로 표시되어 있습니다. 준비된 바늘과 치상 안과용 핀셋, 신선한 발치窩, 그리고 발치된 하악 제1대구치의 대표 이미지는 그림 2C–G에 나와 있습니다. 전체적인 절차 워크플로우는 그림 3에 요약되어 있습니다. 두 접근법의 절차적 효율성과 일관성을 비교하기 위해, 마우스 핸들링 경험이 동일한 두 명의 작업자가 기존 방법 또는 수정된 방법 중 하나를 사용하여 하악 제1대구치 발치를 수행하도록 무작위로 배정되었습니다. 모든 마우스는 8주령 수컷 C57BL/6 마우스를 사용하였습니다. 발치 시간과 절차 관련 합병증은 발치 직후에 기록하였으며...
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TSHM의 성공적인 구축을 위해서는 주변 치조 구조를 보존하면서 치아를 완전히 제거해야 하며, 이는 발치 관련 손상이 이후의 골 재생을 저해할 수 있기 때문입니다16. 따라서 발치 과정의 재현성은 모델 신뢰성의 결정적인 요인이 됩니다17. 본 연구에서는 표준화된 훈련 조건 하에서 수정된 포셉 기반 하악 제1대구치 발치법을 기존의 레버 기반 기술과 체계적으로 비교하였습니다. 수정된 방법은 현저히 단축된 발치 시간과 적은 발치 관련 합병증에서 나타나듯, 개선된 절차적 효율성과 재현성을 보였습니다. 구체적으로, 동일한 2주간의 훈련 기간 후, 평균 발치 시간은 기존 방법의 29분에서 수정된 방법의 10분으로 단축되었습니다. 또한, 기존 그룹에서는 치조와 벽 결손이 빈번하게 발생한 반면, 수정 그룹에서는 이러한 합병증이 관찰되지 않았습니다. 치근 파절 발생률은 그룹 간에 유의미한 차이가 없었으나, 수정된 방법에서 더 낮은 빈도가 관찰된 것은 현재의 실...
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저자들은 이해 상충 관계가 없음을 선언합니다.
이 연구는 중국 국가자연과학재단(Grant No. 82571084)과 쓰촨성 과학기술 프로그램(Grant No. 2024JDKXJ0001)의 지원을 받아 수행되었습니다.
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