혈관 질병의 연구에 대한 마우스의 Orthotopic 대동맥 이식

이 절차의 목적은 공여마우스의 복부 대동맥을 동종 수용마우스에 이식하는 것입니다. 먼저 공여 대동맥을 적출한 후, 수용 동물에 이식 부위를 조성함으로써 이를 수행합니다.

그 다음 수혜 동물의 자생 대동맥을 박리하여 절단합니다. 마지막 단계로, 두 곳의 단단 문합술(end-to-end vascular anastomosis)을 통해 공여자 대동맥을 이식합니다. 궁극적으로, 이 절차는 동종 계통 조합에서 이식 후 혈관 질환의 발달을 연구하는 데 사용될 수 있습니다.

이 방법이 예를 들어 이소성 심장 이식보다 유리한 점은 혈관의 크기가 일정하여 형태측정학적 분석이 더 쉽다는 것입니다. 또한 혈관이 실질 조직으로 둘러싸여 있지 않으므로, 데이터 분석을 복잡하게 만들 수 있는 세포 침윤물 및 기타 요소들의 영향을 받지 않습니다. 이 기술을 사용하면 인간의 임상 이식에서 난제로 남아 있는 이식 후 혈관 질환에 관여하는 기전을 설명하는 데 특히 유용할 수 있습니다.

스트레스 영향을 최소화하고 에너지 비축량을 최대화하기 위해, 수술 전 최소 72시간 동안 동물을 생물 보관실(vivarium)에서 유지하십시오. 수술 당일, 35~38°C로 설정된 가열 패드 위에 금속 수술대를 놓으십시오. 그 후 마취가 완료되면 동물의 복부 하단 털을 제거하십시오.

실험실용 테이프를 사용하여 동물을 수술대 위에 대자로 뻗은 자세로 고정시킨 후, 멸균 가위와 소독제 및 에탄올을 사용하여 제모된 부위 전체를 3회 소독합니다. 다음으로, 체벽을 절개하여 복부 내장을 노출시킵니다. 그 후 멸균 면봉을 사용하여 내장을 따뜻한 식염수에 적신 멸균 거즈 위로 옆으로 밀어내어 복부의 주요 혈관을 노출시킵니다.

이제 매우 조심스럽게 둔성 박리를 통해 하대정맥을 포함한 주변 조직으로부터 복부 대동맥을 분리한 다음, 요동맥을 조심스럽게 들어 올려 소작합니다. 박리를 위한 대동맥 구간은 신혈관 아래쪽이자 대동맥이 대퇴동맥으로 분지되는 지점의 위쪽이어야 합니다. 해당 영역을 확인한 후, 신동맥 바로 아래쪽에 봉합사를 묶고 분지 지점 바로 위쪽에 또 다른 봉합사를 묶습니다.

다음으로, 가위를 사용하여 대동맥을 절단한 후 혈관의 한쪽 끝을 매우 조심스럽게 잡고 헤파린 처리된 식염수를 떨어뜨려 중력에 의해 혈관 내부로 흐르게 합니다. 그 후 혈관 끝부분을 최대한 적게 만지도록 주의하며, 이식편을 제거하여 즉시 얼음처럼 차가운 식염수가 담긴 용기에 넣습니다.

수혜 동물에게 마취제와 진통제를 투여한 후, 방금 보여드린 것과 같이 복부의 배면을 제모합니다. 안구 건조를 방지하기 위해 눈에 젠타마이신 안연고를 도포하고, 충분한 소독이 이루어지도록 시연한 바와 같이 복부를 소독합니다. 이제 피부와 체벽을 통해 중앙선을 따라 단계적으로 절개합니다.

그런 다음 복부 절개 부위를 열어두기 위해 스프레더를 삽입하며, 클램프의 본체가 방해되지 않도록 나사 조립체가 동물의 뒷부분을 향하게 합니다. 다음으로 식염수에 적신 멸균 거즈를 장 위에 올립니다. 그런 다음 손가락으로 거즈를 가볍게 눌러 고정합니다.

멸균 면봉을 장 하단에 삽입하고 장을 조심스럽게 젖혀 거즈 위에 놓이게 합니다. 또 다른 멸균 거즈 조각을 장 위에 얹고 식염수를 적십니다. ATA와 하대정맥을 덮고 있는 지방 조직을 조심스럽게 제거한 후, 포셉을 사용하여 신하대동맥을 하대정맥으로부터 세심히 박리합니다.

이제 클램프 두 개를 배치할 수 있을 만큼 충분한 공간을 확보하고, 분리했을 때 이식편을 봉합할 수 있는 혈관의 길이가 충분하도록 주변을 정리하십시오. 검은색 봉합사를 이용하여 혈관을 따라 장력을 느끼며 확인할 수 있습니다. 박리 시 혈관 분지점을 확인하고, 필요한 경우 저온 소작기로 분지점을 소작하십시오.

다음으로, 신동맥 바로 아래에 혈관 클램프 하나를 삽입하고, 분지부 바로 위에 또 다른 혈관 클램프를 삽입합니다. 그 후 대동맥을 절단합니다. 이 경우에는 두 클램프의 중간 지점 근처에서 분지 혈관을 소작했기 때문에, 해당 부위가 문합처로 부적합하여 분지부 쪽에 더 가깝게 절단하였습니다. 일반적으로 대동맥의 양 끝단은 수축하여 약 5mm 정도의 공간이 생기게 됩니다.

지혈 상태를 확인하십시오. 클램프가 제대로 작동한다면, 절단 후 소량의 혈액만 유출되어야 합니다. 다음으로, 대동맥의 절단단을 헤파린 식염수로 헹군 뒤 여분의 용액을 면봉으로 닦아냅니다.

이제 각 끝부분에 세 개의 결절 봉합을 사용하여 이식편을 임시 고정합니다. 그다음 각 끝부분에서 문합부의 한쪽 면을 봉합하고, 나머지 부분을 7~8개의 결절 봉합으로 채웁니다. 연속 봉합을 선호하는 경우, 혈관벽이 이완된 상태를 유지하고 문합부에서 협착이 발생하지 않도록 주의하십시오.

이제 대동맥의 두측 끝에 있는 클램프를 조심스럽게 제거하고 봉합선에 누출이 있는지 확인합니다. 다음으로, 젖은 면봉으로 문합 부위 위쪽의 대동맥을 부드럽게 누르면서 두 번째 클램프를 제거합니다. 대동맥을 두어 번 가볍게 눌렀다 떼어내어 혈관의 개통성을 확인합니다. 이식편으로 즉시 혈류가 공급되며 맥박이 관찰되어야 합니다.

이제 장을 덮고 있던 거즈를 제거하고, 장이 꼬이지 않도록 주의하며 정상적인 해부학적 방향을 유지한 채 다시 제자리로 옮깁니다. 5-0 Vicryl 봉합사로 근육층을 봉합한 후, 5-0 또는 6-0 proline 봉합사로 피부를 봉합합니다. 마취를 종료하기 전, 진통 효과를 높이기 위해 마우스의 피하에 carprofen을 투여하고, 동일한 경로로 식염수 0.5~0.8 mL를 투여합니다.

마지막으로, 회복을 위해 마우스를 가열된 케이지에 넣고 동물을 주의 깊게 모니터링합니다. 수술 후 12시간과 24시간 후에 각각 buprenorphine과 carprofen을 동물에게 피하 투여합니다. 첫 번째 그림은 대동맥 이식편을 보여줍니다.

여기의 흰색 화살표로 표시된 봉합선을 확인하십시오. 수혜자의 생존을 56일 동안 추적 관찰한 전형적인 실험이 묘사되어 있습니다. 대조군은 bowel C 대동맥을 이식받은 야생형 C 57 BL six by FVB 수혜자 생쥐로 구성되었습니다.

실험군은 heme oxygenase one의 발현이 결핍된 C 57 BL six by FVB 수혜체로 구성되었습니다. 이러한 유전자 결손은 24시간 이내에 이식편의 혈전증을 유발합니다. 특히, 이로 인해 모든 수혜체가 사망하였습니다.

마지막 그림은 정상 동물과 이식 수혜 동물의 하대정맥, 공동정맥 및 복부 대동맥의 에코 측정값을 보여줍니다. 이식편이 개통되어 있으며 비이식 대동맥과 외관상 유사함에 유의하십시오. 보신 바와 같이 조직이 매우 섬세하고 작으므로, 본 시술은 분명히 숙련이 필요한 기술이며, 따라서 일단 마스터하더라도 성공적으로 일상적인 수행이 가능해지기까지는 상당한 연습이 필요하다는 점을 명심해야 합니다.

이 기술은 적절하게 수행될 경우 1시간 이내에 완료할 수 있습니다.